Modelle des einfachen Stromkreises in der Sekundarstufe I in Baden-Württemberg

Abstract

Die einfachen Stromkreise stellen entgegen ihrer Bezeichnung ein schwieriges und unanschauliches Thema des Physikunterrichts dar. Die zugrundeliegenden physikalischen Größen in Stromkreisen sowie deren Zusammenhänge entziehen sich der direkten Wahrnehmung, sodass es naheliegt, diese mit Modellen bzw. Analogien zu veranschaulichen. Bislang ist jedoch kaum erhoben worden, welche Modelle im Anfangselektrizitätsunterricht der Sekundarstufe I überhaupt eingesetzt werden. Daher wurde anhand von Unterrichtstagebüchern, in denen Physiklehrkräfte ihren Unterricht dokumentierten, der Modelleinsatz von 17 Lehrkräften aus Baden-Württemberg analysiert. Dabei wurde untersucht, wie viele und welche Stromkreismodelle Lehrkräfte nutzen und für welche physikalischen Inhalte diese eingesetzt werden. Die Ergebnisse zeigen ein sehr heterogenes Bild des Modelleinsatzes: Zwar gaben alle Lehrkräfte an, in ihrem Unterricht Modelle des elektrischen Stromkreises zu nutzen; während manche Lehrkräfte jedoch lediglich ein Modell einsetzen, nutzen andere bis zu fünf Modelle in ihrem Unterricht. Weiterhin zeigt sich, dass das Modell eines Verkehrs- oder Menschenstroms, welches 71 % der Lehrkräfte einsetzen, das am häufigsten verwendete Modell darstellt, gefolgt vom ebenen geschlossenen Wasserkreislauf, der von knapp zwei Dritteln der teilnehmenden Lehrpersonen genutzt wird. Das Fahrradketten- oder das Elektronengasmodell werden hingegen kaum eingesetzt. Zur Art und Weise, wie Modelle im Unterricht zur einfachen Elektrizitätslehre Einsatz finden, lässt sich ein uneinheitliches Bild beobachten. Dies ist ein Befund, der auch auf gängige Schulbücher zutrifft.