Projekte des IDN - Abt. Physikdidaktik

Physikunterricht sollte im Sinne naturwissenschaftlicher Grundbildung mit dem Ziel einer "scientific literacy" der Schülerinnen und Schüler neben der Vermittlung von Fachwissen mindestens ebenso starken Wert legen auf das Erzeugen eines realistischen und belastbaren Verständnisses der Methoden, Arbeitsweisen und Rahmenbedingungen professioneller Naturwissenschaft und ihrer Prozesse der Wissenskonstruktion. Es hat sich herausgestellt, dass dieses Lernen ÜBER Naturwissenschaften auch in forschungsähnlichen Unterrichtskonzeptionen (Forschendes Lernen / Inquiry Based Learning (IBL)) oder in Konzeptionen die reale Forschung als bedeutsamen Kontext einsetzen (historisch-wissenschaftstheoretisch orientierter Physikunterricht / History and Philosophy of Science in Science Teaching (HPSST)) nur in unbedeutendem Maße stattfindet. Erfahrungsgemäß sehen Schülerinnen und Schüler ihre Aktivitäten im Physikunterricht nicht im Bezug zu Aktivitäten professioneller Wissenschaft. Auch der Großteil der Physiklehrer stellt solche Bezüge nicht her. Stattdessen vermittelt der aktuelle Physikunterricht durch fehlende Kontexte, verifikationistisches Vorgehen beim Experimentieren und starke Lehrerzentrierung auf implizitem Weg ein Zerrbild von Naturwissenschaften als statisch, autoritär und hyperrational. Eine stärkere Lernerorientierung, diskursiv-unterstützender Unterrichtsstil und eine Öffnung des Unterrichts auch in Bezug auf Experimentalphasen sind ein Pfeiler für die Vermittlung eines angemessenen Verständnisses der Natur der Naturwissenschaften (NdN / Nature of Science (NoS)). Zudem sollte der Unterricht durch geschickte Wahl von Inhalt, Methode und Sozialform Ressourcen bereitstellen, anhand derer Methoden, Arbeitsweisen und Rahmenbedingungen professioneller Naturwissenschaft und Prozesse ihrer Wissenskonstruktion in den Blick genommen werden können. Hier bieten sich die o.g. forschungsähnlichen Unterrichtskonzeptionen IBL und HPSST an. Die Bezugnahme zwischen Schülerhandlungen/Unterrichtsinhalten und dem Lernbereich "Natur der Naturwissenschaften" sollte durch Phasen angeleiteter expliziter Reflexion erfolgen. Hier werden die Schülerinnen und Schüler durch Fragen oder Arbeitsaufträge dazu angeregt, exemplarische Elemente ihres erlebten Physikunterrichts mit "realen" Naturwissenschaften in Bezug zu setzen und kritisch zu reflektieren. Es sollte also ein Bezug hergestellt werden zwischen dem implizitem NdN-Gehalt des Physikunterrichts und expliziten Lernbereichen der NdN, sowie zwischen den proximalen Erfahrungen der Schüler über wissenschaftliches Arbeiten im Physikunterricht und den zugehörigen distalen Aspekten professioneller Wissenschaft. In diesem Zusammenhang eröffnen sich mehrere Fragekomplexe:

Diesen Fragen soll in einem Forschungsprojekt nachgegangen werden. 

Dazu werden zwei (1xIBL; 1xHPSST) in ihren fachlichen und NdN-Lernzielen und Lerngelegenheiten möglichst vergleichbare Lerneinheiten konzipiert. Die historisch-orientierte Lerneinheit zeichnet sich durch Phasen historischer Kontexualisierung und Information, sowie den Einsatz von originalgetreuen Replikaten historischer Instrumente aus. Die inquiry-orientierte Lerneinheit zeichnet sich durch strukturierte, moderat unterstütze, selbstverantwortliche Forschungsaktivitäten der Schülerinenn und Schüler aus. Beide Lerneinheiten enthalten offene und gelenkte Phasen der expliziten Reflektion auf die Natur der Naturwissenschaften. Beide Lerneinheiten bewegen sich im Inhaltsbereich "Qualitative Elektrostatik" Methodik: Das Forschungsdesign ist angelegt als vergleichende Prä-Post-Interventionsstudie ohne Kontrollgruppe. Die Interventionen werden jeweils einmal von ein- und demselben Lehrer durchgeführt. Vor und nach der jeder Intervention wird mit geschlossenen Instrumenten das Fachbezogene Selbstkonzept Physik und das Interesse an Physik als Schulfach erhoben. In offenem Format äußern sich die Schülerinnen und Schüler zu Fragen zu bestimmten Aspekten der Natur der Naturwissenschaften. Zusätzlich enthält der Fragebogen eine Zeichenaufgabe, in der die Schülerinnen und Schüler den "Weg der Naturwissenschaften" zeichnen und erläutern sollen, sowie eine Frage zum Verhältnis von Schulphysik zu Physik als Wissenschaft. Der offene Teil des Fragebogens wird durch ein Nachinterview mit explizierenden und fokussierenden Fragen ergänzt. Um Aussagen zu den Lerngelegenheiten treffen zu können und die Qualität der Umsetzung der Intervention zu überprüfen, werden die einzelnen Unterrichtsstunden begleitend beobachtet und videografiert. Zudem füllen die Schülerinnen und Schüler für jede Unterrichtsstunde einen Kurzfragebogen zu verschiedenen Facetten der Unterrichtsbezogenen Motivation aus.