Problemlösen in der Mechanik: eine Untersuchung mit Studierenden

Abstract

Sowohl im schulischen als auch universitären Umfeld nehmen Probleme in Form von Übungsaufgaben oder Prüfungen einen wichtigen Platz ein, da so die Leistungen der Lernenden in Physik eingeordnet werden können (vgl. z.B. Fischer & Draxler [1] oder Kühn [2]).

Um die Leistung von Studierenden im Bereich „Mechanik“ zu messen, wurde ein Papier-und-Bleistift-Test entwickelt, der auf dem Modell des wissenszentrierten Problemlösens (nach Friege [11]) basiert. Nach diesem Modell lässt sich das Problemlösen in vier Phasen unterteilen, die unterschiedliche Anforderungen an den Bearbeitenden stellen. Die einzelnen Items des Tests wurden so entworfen, dass jeweils nur eine Phase eines Problems bearbeitet wird. Um der Komplexität des Problemlösens mit einer großen Variation von Aufgaben gerecht werden zu können, wurde ein spezielles Testheft-Design verwendet, das die Anzahl der zu bearbeitenden Aufgaben pro Testheft auf ein praktikables Maß reduziert.

Ausgewertet wurde der Test mit Hilfe eines Rasch-Modells, das die Leistungen der Studierenden gut beschreibt. Über die Itemschwierigkeit lassen sich mehrere, qualitativ unterschiedliche Stufen finden, welche die Fähigkeiten der Studierenden mit entsprechendem Personenparameter widerspiegeln. Es wurden Gruppenvergleiche durchgeführt, die im Hinblick auf ein Modell zur Erklärung des Erfolgs beim Problemlösen erste Hinweise liefern.