Die Forschung zeigt, dass viele Schülerinnen und Schüler nach dem Mechanikunterricht in der Sekundarstufe I nicht über ein angemessenes physikalisches Verständnis verfügen. Auch nach dem Unterricht kann immer noch eine Vielzahl von Fehlvorstellungen nachgewiesen werden, besonders im Bereich des physikalischen Kraftbegriffs (Schecker et al., 2018).

Mit dem zweidimensional dynmaischen Mechanikkonzept (2D-Mechanikkurs) nach Wiesner wurde deshalb ein alternativer Zugang zu Kraftbegriff entwickelt. Besonderes Merkmal dieses Kurses ist die zweidimensionale Betrachtung von Bewegungen und zeitlich begrenzten Kraftstößen. Dabei wird der Begriff der Beschleunigung vermieden und durch die Betrachtung der Zusatzgeschwindigkeit ersetzt. Der 2D-Mechanikkurs nach Wiesner wurde in mehreren Studien im Vergleich mit nicht genauer spezifizierten „konventionellen“ Unterricht erfolgreich evaluiert (Wodzinski, 1996; Tobias, 2010; Wilhelm et al., 2011). Allerdings wurden dabei neben dem didaktisch veränderten Zugang zusätzlich auch neuere Medien (Simulationen) angeboten und eine bestimmte Strukturierung der Lernprozesse vorgeschlagen. Insofern ist nicht eindeutig, worauf der Erfolg des Münchener Lehrgangs zurückzuführen ist.

Des Weiteren kann der 2D-Mechanikkurs nach Wiesner nicht für NRW übernommen werden, da der neue KLP die Einführung des Beschleunigungsbegriffs fordert. Es sollte daher versucht werden, einen Lehrgang für NRW zu konzipieren, welcher sowohl den Vorgaben des KLP als auch den Lehrtraditionen in diesem Themenbereich mehr entspricht, sich aber am 2D-Mechanikkurs nach Wiesner orientiert. Die Vorgaben bestehen hierbei im Unterschied zum 2D-Mechanikkurs nach Wiesner in der Reduktion auf eindimensionale Bewegungen, die Betrachtung von Prozessen mit konstante Kräften und der Einführung der Beschleunigung.

Deshalb wird nun in Zusammenarbeit mit Prof. Wilhelm von der Goethe Universität Frankfurt eine Konsolidierungsstudie durchgeführt, die den Erfolg des 2D-Mechanikkurs nach Wiesner im Vergleich zu einem standardisierten Lehrgang replizieren soll, der (wie konventionell üblich) eindimensionale Bewegungen und konstante Kräfte betrachtet und den Begriff der Beschleunigung verwendet. Diese 1D-Adaption wurde so entwickelt, dass er in Hinblick auf den Medieneinsatz und die Struktur der Lernprozesse analog zum 2D-Mechanikkurs ist. Die Studie erfolgt in einem Vortest-Nachtest-Design mit einem Fachwissentest zu Kraft und Bewegung. Damit dieser Test beiden Zugängen gerecht werden kann, enthält er sowohl Aufgaben, die eher durch den ein- bzw. zweidimensionalen Kurs begünstigt werden als auch neutrale Aufgaben. Der Test wurde am Ende des Schuljahrs 18/19 sowohl mit acht Klassen pilotiert, die bereits Mechanikunterricht hatten, als auch mit acht Klassen, die noch keinen Unterricht zur Mechanik hatten. Zusätzlich werden das Interesse der SchülerInnen im Fach Physik, sowie das Selbstkonzept erhoben.

In der Hauptuntersuchung im Schuljahr 19/20 unterrichtet eine Gruppe von Lehrkräfte (N=11) nach dem zweidimensionalen mit insgesamt 15 Klassen und eine andere Gruppe (N=11) nach dem eindimensionalen Konzept ebenfalls mit 15 Klassen. Die Klassen stammen dabei aus dem Raum Bochum (N=21) und dem Raum Frankfurt am Main (N=9).

Ein weiterer Durchlauf ist für das Schuljahr 2020/21 geplant. Voraussetzung für die Teilnahme ist, dass Sie im kommenden Schuljahr eine Klasse der Sekundarstufe I in Physik unterrichten, welche bisher noch keinen Unterricht zur Newton'schen Mechanik hatte. Bei Interesse können Sie sich gerne unter den oben genannten Kontaktdaten unverbindlich melden.

Kontakt:
Prof. Dr. Heiko Krabbe
Raum: NB 3/ 125
Telefon: +49 - (0)234 - 32 - 28705
E-mail: heiko.krabbe(at)rub.de

Marco Seiter
Raum: NB 3/135
Telefon: +49 – (0)234 – 32 – 23638
E-Mail: Marco.Seiter(at)rub.de

Postanschrift:
Ruhr-Universität Bochum
Fakultät für Physik und Astronomie
AG Didaktik der Physik
z.H. Herrn Marco Seiter
44801 Bochum