Evaluation von phänomenbasiertem Physikunterricht

Abstract

Phänomenbasierter Physikunterricht (PbPU) als alternative Vorgehensweise bei der Vermittlung von Physik wird seit 20 Jahren in der fachdidaktischen Forschung verstärkt beachtet und hat sich zunehmend an den Schulen etabliert. Er lässt sich anhand seiner Merkmalaspekte Subjektivität, Mediation, Affektivität, Modellfreiheit/Modellkompetenz und Exploration charakterisieren und abgrenzen. Die Merkmale PbPUs sind mit einer konstruktivistischen Lerntheorie vereinbar und liefern die Voraussetzungen für erfolgreiches Lernen gemäß dem INVO-Modell. Bisher existieren jedoch keine empirischen Belege für den Einfluss PbPUs auf die Interessen- und Leistungsentwicklung oder anderer motivationaler Konstrukte wie Stereotypen und das fachbezogene Selbstkonzept. Für den wertenden Vergleich mit anderen Konzeptionen von Physikunterricht ist es jedoch wichtig, PbPU hinsichtlich seiner Wirkung auf das Lernen von Physik einschätzen zu können. Mit der vorliegenden Arbeit soll diesem Desiderat begegnet werden. In einer quasiexperimentellen Feldstudie im Versuchs-/Kontrollgruppendesign (N=300) wurden die Vor- und Nachtestergebnisse der Versuchsbedingungen verglichen. Das Treatment in der Versuchsgruppe war eine achtwöchige Unterrichtssequenz der phänomenbasierten Anfangsoptik. Als abhängige Konstrukte wurden das Image von Physik, das fachbezogene Selbstkonzept, Interesse und Fachwissen untersucht. Image und Selbstkonzept wurden im Kontext der Balanced Identity Theory operationalisiert und mithilfe impliziter Assoziationstests (IATs) erhoben. Die varianzanalytischen Verfahren zeigten keine Effekte, die auf einen von der Testzeit abhängigen Unterschied zwischen der Versuchs- und Kontrollgruppe hindeuten. Die Ausprägungen der impliziten Assoziationen und des Interesses entwickelten sich in beiden Gruppen identisch, mit einer für das Lernen von Physik ungünstigen Tendenz. Die Ergebnisse dieser Studie liefern somit keine Belege für die Wirksamkeit PbPUs auf die untersuchten Konstrukte.

Since 20 years are "phenomenon-based science classes" (PbPU) as alternative method for imparting physics increasingly observed by subject-didactic research and they have established for use in schools. PbPU can be characterized and defined by the specific aspects subjectivity, mediation, affectivity, model-competency and exploration. Defining characters of PbPU are compatible with constructivist theory of learning and provide conditions for effective learning in accordance to INVO-model. Until today there are no empirical demonstrations to state the effect of development of PbPU in interests and performance nor other motivational constructs as stereotypes and physics self-concept. It is important for evaluative comparison with different concepts of science classes to be able to value PbPU concerning effect on learning of physics. The work in hand shall respond to this desideratum. Pre- and posttest data of two experimental conditions were compared in nonrandomized field study with control group design ($N=300$). Treatment of test group was an eight weeks'' teaching sequence of phenomenon-based optics (7th grade). The dependent constructs were image of physics, physics self-concept, interests and knowledge in optics. Image and self-concept were operationalized within theoretical framework of Balanced Identity and measured with implicit association tests (IATs). ANOVAs and ANCOVAs revealed no effects of interaction between time and experimental group. Implicit associations and interests developed in each group identically with negative tendency for learning of physics. Therefore, results of this study provide no evidence for the impact of PBPU on investigated constructs.