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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 23: Lehr-Lernforschung II (Veranschaulichung)

DD 23.2: Vortrag

Mittwoch, 28. März 2007, 14:20–14:40, M 102

Pfeile im Mechnikunterricht der Mittelstufe - Wege zu einem verbesserten konzeptuellen Verständnis von Vektoren — •Franz Boczianowski und Lutz-Helmut Schön — Didaktik der Physik, Humboldt Universität zu Berlin

Betrachtet man den Unterricht von der Grundschule bis zum Studium, so ist festzustellen, dass Pfeile, Zeiger und Vektoren in verschiedenen Fächern und nahezu sämtlichen Klassenstufen zu finden sind. Aus dem einfachen Pfeilsymbol wird über die Jahre ein Vektorkonzept entwickelt, das ein unersetzliches, mathematisches Werkzeug der Physik darstellt.

In der Mittelstufe werden im Mechanikunterricht Pfeile mit der dazugehörigen geometrischen Addition gewöhnlich im Zusammenhang mit der Kraft eingeführt. Aber auch das Thema der Kinematik bietet sich an, da eine frühe Einführung der vektoriellen Geschwindigkeit sinnvoll erscheint (vgl. z.B. Heuer & Wilhelm 2002, Jung et al. 1977). Es stellt sich die Frage, wie sich am besten ein Metawissen über Vektoren erzeugen lässt, damit kumulatives Lernen mit Vektoren möglich wird. Es ist nicht anzunehmen, dass von den Lernenden ein z.B. im Kontext der Geschwindigkeit erlerntes Vektorkonzept problemlos im Kontext der Kraft benutzt wird oder umgekehrt. Eventuell bietet eine abstrakt-mathematische Einführung Vorteile. Aktuell werden drei Lerneinheiten für die 8. Klassenstufe entwickelt. Der Umgang mit Pfeilen wird anhand von a) Geschwindigkeitspfeilen, b) Geschwindigkeits- und Kraftpfeilen und c) ohne physikalischen Kontext gelehrt. Im Vortrag wird das Design der Untersuchung vorgestellt.