Schülervorstellungen und Physikunterricht

Dieses Lehrbuch hilft Lehramtsstudierenden, Referendaren und Lehrkräften der Physik besser zu verstehen, was sich hinter Schüleraussagen versteckt. Oft weichen Schülerantworten im Physikunterricht von dem ab, was man als Lehrkraft erwartet oder erhofft. Dahinter stehen Vorstellungen, die von den Alltagserfahrungen der Schülerinnen und Schüler geprägt sind. Für das Unterrichten und das Lernen von Physik ist von zentraler Bedeutung, was die Kinder und Jugendlichen an Vorwissen, Vorstellungen und Denkmustern bereits mitbringen. Auf dieser Grundlage verarbeiten Lernende neue Informationen. Die Autorinnen und Autoren stellen den Erkenntnisstand über Schülervorstellungen zu physikalischen Begriffen dar und stellen Lösungsmöglichkeiten für Probleme im Schulunterricht vor.

In den ersten drei Kapiteln werden die theoretischen Grundlagen sowie Strategien des Umgangs mit Schülervorstellungen bei der Unterrichtsgestaltung erläutert. In zehn folgenden Themenkapiteln werdenkonkrete Schülervorstellungen vorgestellt, ihre Hintergründe erklärt und Vorschläge gemacht, wie man mit diesem Wissen Lernangebote besser gestalten kann. Die Inhaltsbereiche erstrecken sich vom Anfangsunterricht in der Grundschule bis hin zur gymnasialen Oberstufe. Dazu zählen die Mechanik, Optik, Elektrizitätslehre, Wärmelehre, Quantenphysik und weitere Gebiete sowie allgemeine Vorstellungen über die Physik als Wissenschaft.
Die Leserinnen und Leser werden:

• typische Schülervorstellungen in wichtigen Gebieten der Physik kennen,
• auf Basis dieses Wissens Lernschwierigkeiten bei Schülerinnen und Schülern diagnostizieren können,
• wissen, wie man Lernenden helfen kann, ihre Vorstellungen weiterzuentwickeln,
• wissen, wo man Unterrichtskonzeptionen findet, die Schülervorstellungen berücksichtigen,
• Möglichkeiten kennen, wie man Schülervorstellungen bei der Unterrichtsplanung und -durchführung berücksichtigen kann, und nicht zuletzt

• die eigenen Vorstellungen zu zentralen physikalischen Konzepten fachlich durchdacht haben.
  Schülervorstellungen sind auch ein guter Anlass, die grundlegenden Begrifflichkeiten der Physik für sich selbst noch einmal fachlich zu durchdenken. Hierzu regt das vorliegende Lehrbuch mit fachlichen Erläuterungen an.

  Autorentext

Prof. em. Dr. Dr. hc Reinders Duit war Professor für Didaktik am IPN-Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel.

Prof. Dr. Martin Hopf ist Professor für Didaktik der Physik an Universität Wien mit Schwerpunkt fachdidaktische Entwicklungsforschung.

Prof. Dr. Horst Schecker ist Professor für Didaktik der Physik an Universität Bremen mit den Arbeitsgebieten empirische Bildungsforschung und Unterrichtsentwicklung.

Prof. Dr. Thomas Wilhelm ist Professor für Didaktik der Physik an der Goethe-Universität Frankfurt am Main mit den Forschungsthemen Computereinsatz im Physikunterricht, Schülervorstellungen und Entwicklung und Evaluation von Unterrichtskonzepten.

Zusammenfassung
"... Zusammengefasst gibt das Buch einen umfassenden und fundierten Überblick über die Forschung zu Schülervorstellungen. Vom Primarbereich über die Mittelstufe bis zur gymnasialen Oberstufe werden typische Schülervorstellungen vieler Inhaltsgebiete der Physik thematisiert. Ich empfehle dieses Buch allen angehenden und in der Schule tätigen Physiklehrkräften sowie Kolleginnen und Kollegen, die Lehramtsstudierende oder Referendare und Referendarinnen ausbilden." (Bianca Watzka, in: Unterricht Physik, Heft 169, 2019)

"... Eine lang erwartete und uneingeschränkt lesenswerte neue Aufbereitung der Thematik und somit ein Buch, das schon jetzt den Titel Standardwerk der Lehreraus- und -weiterbildung in der Physik verdient. Für alle Lehramtsstudierenden und Referendare eine unbedingte Leseempfehlung, für alle Lehrkräfte in der Praxis eine mit Sicherheit informative Ergänzung zur eigenen praktischen Erfahrung." (Susanne Heinicke, in: MNU journal, Jg. 72, Heft 2, 2019)

Inhalt
Schülervorstellungen und Physiklernen.- Conceptual Change Entwicklung physikalischer Vorstellungen.- Strategien für den Umgang mit Schülervorstellungen.- Schülervorstellungen in der Mechanik.- Schülervorstellungen zur geometrischen Optik.- Schülervorstellungen zum elektrischen Stromkreis.- Schülervorstellungen zu Teilchen und Wärme.- Schülervorstellungen zu Energie und Wärmekraftmaschinen.- Schülervorstellungen zu Feldern und Wellen.- Schülervorstellungen zur Quanten- und Atomphysik.- Schülervorstellungen zu fortgeschrittenen Themen der Schulphysik.- Schülervorstellungen im Anfangsunterricht.- Schülervorstellungen zur Natur der Naturwissenschaften.- Lösungen der Übungsaufgaben.