Uni Fakultäten Fk. V Physik Didaktik und Geschichte der Physik   

"Fachdidaktische Lehr-Lernforschung - Didaktische Rekonstruktion" (Promotionsprogramm)

	Experimente mit Nachbauten einer Tassenkrone und einer Voltasäule im Demonstrationspraktikum

Bevor wir im folgenden unsere Forschungstätigkeit im Bereich der Fachdidaktik ausführlich darstellen, sei noch auf das Forum Wissenschaftsgeschichte im naturwissenschaftlichen Unterricht verwiesen. Dieses Forum soll dazu dienen, Informationen, Unterrichtserfahrungen und -materialien rund um historisch orientierten naturwissenschaftlichen Unterricht zu veröffentlichen.

Im Rahmen unseres Forschungsvorhaben wird sich die Arbeitsgruppe mit wissenschaftshistorischen Inhalten im Physikunterricht im Hinblick auf ihre Beziehung zum Schülervorverständnis und ihre Bedeutung für Lernerfolge von Schüler/innen beschäftigen.
Im Vergleich mit dem (vor allem englischsprachigen) Ausland befinden sich in der Bundesrepublik die Fachdidaktik und die Schulpraxis in den naturwissenschaftlichen Fächern - vor allem in Physik - im Rückstand, was die Einbeziehung wissenschaftstheoretischer und historischer Inhalte (History and Philosophy of Science) angeht. Gering sind auch die Kenntnisse über die Beziehungen zwischen vorparadigmatischen Wissensbeständen und dem Vorverständnis (Alltagsvorstellungen) von Schüler/innen. Um diese Forschungslücke zu schließen, ist es nicht nur notwendig, die Konzeptionen, die Reformvorhaben und die Evaluationsergebnisse aus dem Ausland zur Kenntnis zu nehmen, sondern es muss hier eigenständige Forschungsarbeit als Vorbereitung auf eine Umsetzung in die Schule betrieben werden. Insbesondere soll das Verständnis der Physik durch den Bezug auf historische und erkenntnistheoretische Aspekte gefördert werden.

Stand der Forschung

Im englischsprachigen Raum existiert eine Vielzahl von schulpraktischen Vorschlägen zur Einbeziehung wissenschaftshistorischer und wissenschaftstheoretischer Inhalte in den naturwissenschaftlichen Unterricht. Bedeutend weniger Material liegt zur Verwendung historischer Experimente vor (Samuel Devons, Columbia University New York). Empirische Untersuchungen zur Evaluation liegen vor allem für den Bereich der STS-Programme vor (Science-Technology-Society). In Deutschland gründen sich die wenigen entsprechenden Versuche auf die Arbeiten von Martin Wagenschein und Jens Pukies; hierbei ist allerdings der Bereich der Experimente und des Experimentierens weitgehend unberücksichtigt geblieben. In Oldenburg wird versucht, diesen Bereich durch die Verwendung von Nachbauten historischer Geräte zu fördern. Leider existieren kaum Untersuchungen zur Wirksamkeit eines solchen Unterrichts. Auch der Zusammenhang zwischen psychogenetischer Entwicklung, dem Lernfortschritt in den Naturwissenschaften und der Wissenschaftsgeschichte (Jean Piaget) blieb wenig beachtet. Hier gilt es anzuknüpfen und zusätzliches empirisches Material zu erheben.

Forschungsprogramm und Ziele

Die verbreitete, aber kaum empirisch geprüfte Vermutung, Lernervoraussetzungen (Schülervorverständnis) hätten strukturelle Ähnlichkeiten mit frühen Stadien der Wissenschaftsentwicklung, wird oft als Begründung für entsprechend historische Unterrichtsgestaltung herangezogen. Dieser grundlegenden Fragestellung der didaktischen Rekonstruktion soll im Rahmen einer empirischen Studie, die sich auf die in der Vorverständnisforschung entwickelte Methodologie stützen kann, untersucht werden. Dabei wird es notwendig sein, auf die Rolle der Analogiebildung und der Fortführung des sehr früh ausgeprägten Alltagsbewusstseins einzugehen.

Für die Konstruktion von konkreten Lernsituationen nach den aufgeführten Grundsätzen ist eine systematische Sammlung und Analyse der vorliegenden Ansätze aus dem In- und Ausland notwendig, wie sie bereits zu einem guten Teil in der Dissertation von D. Höttecke (Die Natur der Naturwissenschaften historisch verstehen. Fachdidaktische und wissenschaftshistorische Untersuchungen, Oldenburg 2000) geleistet wird. Darüber hinaus müssen neue, für einzelne Schulstufen und Schulformen geeignete Lehrgänge entwickelt und erprobt werden.

Ein - auch international nicht unbedeutendes - Defizit der fachdidaktischen Forschung im Bereich der historisch geprägten Unterrichtsverfahren liegt in der empirischen Untersuchung des Lernerfolgs der Lernenden im Hinblick auf fachliche und überfachliche Qualifikationsziele. Eine Pilotstudie kann hier einen ersten Vergleich mit dem herkömmlichen Unterricht ermöglichen. Besonders aufschlussreich erscheint die Untersuchung des Perspektivwechsels der Schülerinnen und Schüler; methodische Hilfsmittel für solche vergleichenden Untersuchungen liegen aus der amerikanischen Evaluationsforschung und den internationalen Vergleichsstudien zur Leistungsmessung und zu Scientific Literacy vor.

Innovative fachdidaktische Forschung muss multimediale Präsentationsformen einbeziehen, da durch die neuen Informationsmedien weitere Zugänge zu den Naturwissenschaften eröffnet werden. Diese Fragestellung wird disziplinübergreifend im Graduiertenprogramm erarbeitet.

Die Bedingungen für die Durchführung von empirischen Studien und praktischen Erprobungen an Schulen in der Region sind günstig, da viele Kontakte zu Lehrerinnen und Lehrern besteht, die im hiesigen Studiengang Physik mit verstärkten historischen Kenntnissen ausgebildet wurden.

Mögliche Dissertationsthemen:

Empirische und systematische Studien zum Verhältnis von Schülervorverständnis und frühen (vorparadigmatischen) Wissensbeständen in den Naturwissenschaften
Analyse und Entwicklung von historisch-genetischen Unterrichtsverfahren im Physikunterricht
Vergleichende Wirksamkeitsforschung im historisch-genetischen Physikunterricht
Historisch akzentuierte und multimedial unterstützte Lehrverfahren für die Naturwissenschaften in Schule und Hochschule (interdisziplinär)
Die Themen werden in enger Kooperation mit den biologie- und geschichtsdidaktischen Arbeitsgruppen betreut.

Literatur:

Rieß, F., Dally, A., Nielsen, T. (Hg.) (1997).Geschichte und Theorie der Naturwissenschaften im Unterricht: Ein Weg zur naturwissenschaftlich-technischen Alphabetisierung? Loccum: Evangelische Akademie

Bitte besuchen Sie auch die Homepage des Promotionsprogramms "Fachdidaktische Lehr-Lernforschung - Didaktische Rekonstruktion" mit Stellenausschreibungen und weiteren Informationen, auch über die anderen Arbeitsvorhaben.