Didaktik und Geschichte der Physik

Didaktische Rekonstruktion  

Eine Didaktische Rekonstruktion ist ein fachdidaktisches Verfahren, mit dem klassische oder moderne physikalische Themen für den Schulunterricht erschlossen werden können. Fachliche Klärungen sind dabei eng verzahnt mit empirischen Studien zum Lernen und Lehren und einer Didaktischen Strukturierung, die auf eine Neuorganisation von Sachstrukturen für den Unterricht führt. Die Beziehungen zwischen diesen Aufgaben werden durch das  Forschungs- und Entwicklungsmodell der Didaktischen Rekonstruktion (Kattmann, Duit, Gropengießer & Komorek, 1997) beschrieben.

Auf die Physik bezogen sind zwei Aufgaben zentral: Die physikalischen Sachstrukturen müssen fachdidaktisch analysiert werden, um anschlussfähiges Fachwissen für das Lernen in der Schule bereitzustellen. Dabei spielt die Einsicht in die Genese von Wissen in der Geschichte der Naturwissenschaften eine wichtige Rolle. In Wechselbeziehung dazu müssen die Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern zu bestimmten physikalischen Inhaltsbereichen empirisch erfasst werden; denn die genaue Kenntnis von Schülervorstellungen erlaubt es, die fachliche Sachstruktur unter einer zusätzlichen Perspektive zu betrachten.

Auf beiden Aspekten aufbauend gelingt es, dass die Rekonstruktion der Sachstruktur nicht allein auf fachlichen Aspekten beruht. Lernprozesse von den vorunterrichtlichen Vorstellungen hin zu den rekonstruierten physikalischen Sachstrukturen werden geplant und in Evaluationsstudien untersucht. Forschung und Entwicklung auf Basis der Didaktischen Rekonstruktion sind in enger Kooperation zwischen den fachdidaktischen Gruppen in Oldenburg (Kattmann, Gropengießer, Baalmann u.a.) und Kiel (Duit, Komorek und Wilbers) durchgeführt worden.

Historisch genetischer Schwerpunkt

Hier finden aktuell empirische und analytische Studien zum Verhältnis von Schülervorverständnis und frühen (vorparadigmatischen) Wissensbeständen in den Naturwissenschaften statt. Vorhandene historisch-genetische Verfahren für den Physikunterricht werden analysiert und neue Verfahren werden konstruiert und erprobt. Dazu werden historisch akzentuierte und multimedial unterstützte Lehr- und Lernverfahren für Schule und Hochschule entwickelt.

The Alternative Models of the Universe (Shu-Chiu Liu)

Schülervorstellungen zu mechanischen Wellen (Daniel Osewold)

Vorstellungen zur Sinneswahrnehmung (Stefan Sundermeier)

Schwerpunkt Moderne Physik in der Schule

Mehrere Arbeiten befassen sich mit Themen, die gemeinhin der modernen Physik zugerechnet werden. Dazu gehören Studien zur nichtlinearen Physik, zur Chaostheorie und zur Physik fraktaler und strukturbildender Systeme. Hinzu kommen analytische und empirische Untersuchungen im Bereich Nanoscience. Hierbei handelt es sich um in den Medien und bestimmten Wissenschaftszirkeln boomende Themen, deren Bedeutungen für den Physikunterricht fachdidaktisch geklärt werden müssen. Bei der Untersuchung von Lernprozessen hat die Methode des Teaching Experiments (Komorek & Duit, 2004) eine besondere Stellung.

Arbeiten zur nichtlinearen Physik (Michael Komorek u.a.)

Didaktische Rekonstruktion von Nanoscience (Aleksandra Kraynova)

Schwerpunkt Lehrerbildung

Das Modell der Didaktischen Rekonstruktion kann auf die Lehrerbildung und Unterrichtsentwicklung adaptiert werden. Als Anwendung wurde das "Modell zur Rekonstruktion fachdidaktischer Konzeptionen" entwickelt und erstmalig auf die fachdidaktische Konzeption der Kontextorientierung angewendet.

Kontextorientierung - Rekonstruktion einer fachdidaktischen Konzeption für den Physikunterricht (Dennis Nawrath)