Modelle – Schlüsselbegriff für Forschungs- und Lernprozesse in der Physik

Abstract

Beim Verstehen von Physik spielt die Fähigkeit, in und mit Modellen zu denken, eine zentrale Rolle. Unbestritten kann festgehalten werden, dass zusammen mit den Experimenten die Modelle die Säulen der physikalischen Erkenntnisgewinnung sowohl im Forschungs- als auch im Lernprozess bilden. In der Geschichte der fachdidaktischen Forschung sind vielfältige Ansätze zu finden, die das Denken in Modellen bzw. das Unterrichten mit Modellen thematisieren. Hingegen hat die empirische Lehr-Lernforschung gerade im Bereich des Modelldenkens bei Schülerinnen und Schülern erhebliche Defizite aufgezeigt. Als notwendige Konsequenz aus Lernschwierigkeiten wird ein Unterricht vorgeschlagen, der explizit den Modellaspekt bei der physikalischen Theoriebildung verdeutlicht. Ein solcher Unterricht, der ein Lernen über Modelle ermöglicht, hat das Ziel, angemessene Denk- und Argumentationsweisen bei den Schülerinnen und Schülern zu entwickeln. Dabei sollen zwei Welten - Erfahrungs- und Modellwelt - bewusst unterschieden und aufeinander bezogen werden. An unterschiedlichen physikalischen Themen ist ein solcher Ansatz konsequent realisiert und empirisch untersucht worden. Das Lernen über Modelle wird an Unterrichtsbeispielen wie z.B. den Teilchenmodellen diskutiert. Auch die Übertragbarkeit des Ansatzes auf Modellierungsphänomene aus der Optik wird vorgestellt.