Berlin 1997 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 11: Sitzung 11

DD 11.8: Vortrag

Mittwoch, 12. März 1997, 14:40–15:00, PN 202

Lernprozeßuntersuchung zum deterministischen Chaos — •M. Komorek und R. Duit — Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (IPN) an der Universität Kiel

Naturwissenschaftsdidaktische Arbeiten zum deterministischen Chaos konzentrieren sich bislang auf die Aufarbeitung physikalischer und philosophisch-weltanschaulicher Aspekte für Lehrer und auf die Entwicklung von Experimenten. Ein Defizit liegt bei der Untersuchung der Lernprozesse beim Erlernen zentraler Grundgedanken der Chaostheorie, u.a. der Idee der dynamischen Instabilität deterministischer Systeme (Wegfall »starker Kausalität«), welche mit einer Einschränkung der Vorhersage einhergeht. Lernprozeßuntersuchungen ermöglichen, die Lernprozesse einzelner Schüler im Detail zu studieren und Erklärungsmustern, die im Klassenunterricht unbemerkt bleiben, nachzuspüren. Eine Lern mit elf SchülerInnen des 11. Jahrgangs untersucht, inwieweit sie in der Lage sind, ihre vorunterrichtlichen Vorstellungen von starker und schwacher Kausalität sowie von Vorhersagbarkeit auf die wissenschaftliche Sicht hin zu entwickeln. Die Schüler nahmen an einer Folge von Einzelinterviews teil, in denen sie eine Reihe von Experimenten und Phänomenen (u.a. Magnet- und Doppelpendel) erklären sollten. Die Ergebnisse zeigen, daß Schüler durchaus in der Lage sind, bestimmte strukturelle Eigenschaften nichtlinearer Systeme so herauszuarbeiten, daß sie chaotische Systeme verstehen können. Darüber hinaus entwickeln sie eine vorsichtige Sicht vom Konzept der Vorhersagbarkeit deterministischer Systeme.