Prozessorientierte Analyse der Erstellung von Diagrammen mit Fehlerbalken

Abstract

Experimentell ermittelte Messwerte besitzen Messunsicherheiten, welche für naturwissenschaftliches Arbeiten besonders wichtig sind (Heinicke, 2012). Allerdings stellt für viele Studierende sowohl das Bestimmen von Messunsicherheiten als auch der Umgang mit ihnen ein großes Problem dar. Diese Defizite werden besonders in Physikpraktika an Universitäten erkennbar, in denen die meisten Studierenden erstmals selbstständig mit Messunsicherheiten arbeiten (Buffler et al., 2001). Um effektive Lernumgebungen zur Unterstützung der Studierenden entwickeln zu können, sind Kenntnisse über die Schwierigkeiten der Studierenden bei der Berücksichtigung von Messunsicherheiten notwendig. Zur Identifikation solcher Schwierigkeiten wurden im Rahmen einer Studie im WS 2015/16 drei Ansätze zur Analyse von Diagrammen, welche von Studierenden der Biologie und Biotechnologie im Rahmen eines Physikpraktikums im Selbststudium erstellt wurden, entwickelt. Das erste Analyseinstrument basiert auf einem Kategoriensystem, mit dem die formale Qualität von Diagrammen beurteilt werden kann. Beim zweiten Analysezugang wurden auf Basis dieses Kategoriensystems Erstellungsprozesse von Diagrammen untersucht. Zuletzt wurden anhand der verbalen Kommunikation der Studierenden während ihrer Arbeit an Diagrammen mit Fehlerbalken Rückschlüsse auf ihr Verständnis von Messunsicherheiten gezogen. In diesem Beitrag werden die drei Analyseansätze vorgestellt und erste Ergebnisse ihrer Anwendung diskutiert.