Wie lässt sich ein lernpsychologisch und fachwissenschaftlich adäquates Teilchenmodell lernen und lehren? : von der Oberflächenwahrnehmung zur abstrakten Modellerklärung

In der Arbeit wird ein kognitionspsychologisches Modell des Lernprozesses zum Erwerb des Teilchenmodells der Stoffe im Anfangsunterricht der Chemie vorgestellt. Nach einer Sichtung der Fachliteratur werden für den ersten Unterricht über das Teilchenmodell drei Phänomene des Verhaltens von Gasen ausgewählt, die durch das Verhalten ihrer (angenommenen) kleinsten Teilchen erklärt werden sollen. Das Ergebnis von formalen Aufgabenanalysen dieser drei Erklärungsaufgaben zeigt, welche Wissenselemente benötigt werden, um sie im Rahmen des Lehrplanwissens des Anfangsunterrichts zu lösen. Auf dem Hintergrund der Forschungsliteratur zu Alltagskonzepten und den Ergebnissen der Aufgabenanalyse wird ein analogiebasierter Lernprozess vorgeschlagen, mit dem das für Erklärungs- und Prognoseaufgaben notwendige Wissen über das Teilchenmodell erworben werden kann. Als unterrichtspraktische Konsequenz und als Hilfsmittel für empirische Untersuchungen wird ein computerbasiertes Konstruktionsprogramm vorgestellt, mit dem Schülerinnen und Schüler eigene dynamische Teilchenmodelle zur Erklärung einfacher Stoffphänomene modellieren können. Danach explorieren und überprüfen drei empirische Untersuchungen den analogiebasierten Erwerbsprozess bezüglich verschiedener Einflussfaktoren und bezüglich der Lernwirksamkeit der Konstruktionsumgebung. Nachfolgend wird eine kognitive Simulation des Lernprozesses und der Testaufgabenlösung der letzten empirischen Studie zur Erzeugung und dem Gebrauch von Analogien mit dem Modell ACME (Verbindung von Analogiequelle und -ziel, Holyoak & Thagard, 1989) und dem Modell ECHO (zur Generierung von Erklärungen mithilfe der gefundenen Analogien, Thagard, 1989) vorgestellt. Die Simulationsläufe auf dem Rechner können die prototypischen Lernverläufe dieser Untersuchung nachbilden. Zum Schluss wird das entwickelte Lernprozessmodell und seine Anwendung im Unterricht kritisch mit anderen fachdidaktischen Ansätzen zum Erlernen des Teilchenmodells verglichen.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2005

Author dc:creator

• Rohr, Michael

Contributors dc:contributor

• Buck, Peter

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/5521

OAI identifier oai:identifier

oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:5521