Lehre

Einfache Stromkreise mit Potenzial

Ein neues Unterrichtskonzept zeigt, wie fachdidaktische Entwicklungsforschung arbeitet.

  • Jan-Philipp Burde und Thomas Wilhelm
  • 05 / 2018 Seite: 27

Ein wichtiges Teilgebiet der physik­didaktischen Forschung ist die Entwicklungsforschung. Ausgehend von bekannten Schülervorstellungen und Erfolgen bzw. Miss­erfolgen bisheriger Unterrichtsansätze geht es darum, neue Konzepte und Materialien für den Unterricht zu erarbeiten. Qualitative und quantitative Methoden dienen dazu, im realen Unterricht zu untersuchen, ob das neue Konzept zu einem höheren Lernerfolg führt. Das Beispiel des Elektronen­gasmodells soll zeigen, wie es damit gelungen ist, Lernenden ein deutlich besseres Verständnis einfacher Stromkreise zu vermitteln.

Die physikdidaktische Forschung ist heute breit aufgestellt und hat sowohl inhaltlich als auch methodisch ein sehr hohes Niveau erreicht. Nichtsdestotrotz kritisieren Lehrkräfte immer wieder, dass fachdidaktische Forschungs­ergebnisse einen zu geringen Einfluss auf die Unterrichtspraxis hätten. Ein Teilgebiet der Physikdidaktik, das explizit zum Ziel hat, diesen oft beklagten „Research-Practice-Gap“ zu überwinden, stellt die fachdidaktische Entwicklungsforschung dar – auch Design-Based-Research (DBR) genannt. Im Gegensatz zu reinen Entwicklungen, zum Beispiel von neuen Experimenten, und zu rein empirischer Forschung hat Design-Based-Research – ähnlich den Ingenieurwissenschaften – den Anspruch, Forschung zum „Zwecke der Innovation“ zu betreiben [1]. Innovation bedeutet hier nicht die alleinige Existenz neuer Unter­richtsmaterialien, sondern dass diese auch nachweislich zu einem höheren Lernerfolg führen und in der Praxis als signifikante Verbesserung wahrgenommen werden. Zudem geht es darum, eine Theo­rie des Lehrens und Lernens des entsprechenden Themengebietes weiterzuentwickeln.

Da didaktische Interventionen bei Design-Based-Research meist einen umfassenden Charakter haben, also beispielsweise ein ganzes Unterrichtskonzept inklusive neuer Sachstruktur, Visualisierungen und Experimenten umfassen, hat dieser Forschungsansatz keinen Anspruch auf vollständige Variablenkontrolle. Statt verallgemeinerbare Ursache-Wirkungs-Beziehungen aufklären zu wollen, besteht das Ziel von DBR vielmehr darin, eine hohe externe Validität, d. h. Verallgemeinerbarkeit der Studienergebnisse gewährleisten zu können. Dieser Ansatz ähnelt dem Vorgehen eines Arztes, der auf Basis des aktuellen medizinischen und pharmazeutischen Wissens dem Patienten zur Heilung einer Krankheit ein Medikament verschreibt, dessen Wirksamkeit zwar wissenschaftlich belegt ist, aber dessen genaue physiologische und pharmazeutische Wechselwirkungen noch unbekannt sind [2]. (...)

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