Eine Einführung in die Mechanik über die zweidimensionale Dynamik: Die Wirksamkeit des Design-Based Research Ansatzes

Nach wie vor zählt die Mechanik zu den schwierigsten Inhaltsbereichen der Schulphysik. Auch Lehrkräfte berichteten von Lernschwierigkeiten und erwarteten gute Unterrichtskonzepte von der Physikdidaktik. Im Rahmen eines Design-Based Research Ansatzes wurde die Lernwirksamkeit einer zweidimensional-dynamischen Sachstruktur für den Mechanikunterricht in der siebten Jahrgangsstufe in einer großen quasi-experimentellen Feldstudie untersucht. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass Schülerinnen und Schüler durch Unterricht nach dieser Sachstruktur einen deutlich höheren Lernerfolg erreichen als durch Unterricht nach einer traditionellen Sachstruktur. Dies führte zu Wirksamkeitserfahrungen der Lehrerinnen und Lehrer, was eine breite Implementation der Sachstruktur möglich machte. It has been shown repeatedly, that Newtonian mechanics is still to be found among the most difficult topics taught at school and the outcome of the usual instruction is fragmentary. Many teachers see physics education research groups in charge of devising good concepts to enhance students' understanding. Following a Design-Based Research approach, a quasi-experimental field study focusing on the learning outcomes of a content structure for the introduction to this field in grade 7 via two-dimensional dynamics has been undertaken. We found significant improvement of students' understanding compared to classes given according to the traditional content structure. This allowed teachers to experience an unknown effectiveness of their lessons and contributed to the implementation of the material.