Physiklernen zu Licht, Schatten und Sehen: eine phänomenografische Untersuchung in der Primarstufe
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Berlin
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2002
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| Series: | Studien zum Physiklernen
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| adam_text | Titel: Physiklernen zu Licht, Schatten und Sehen
Autor: Murmann, Lydia
Jahr: 2002
Inhaltsvcrzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis............................................................................................I
TEILI.............................................................................................1
1 Einleitung......................................................................................................1
2 Untersuchungen zur Sicht von Kindern auf Licht, Schatten und Sehen......4
2.1 Schatten.......................................................................................................................4
2.1.1 Der verdinglichte (rcifizierte) Schatten............................................................6
2.1.2 Schatten kommt aus dem Gegenstand............................................................7
2.1.3 Lichtbedarf von Schatten..................................................................................9
2.1.4 Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu Schatten...............................................10
2.1.5 Gestaltahnlichkeit des Schattens mit dem Gegenstand..............................11
2.2 Abbilder in Form von Schatten.............................................................................12
2.3 Lichtphanomene - Lichtverstandnisse..................................................................15
2.3.1 Was ist Licht?.....................................................................................................15
2.3.2 Eigenschaften von Licht?................................................................................18
2.3.3 Selbstverstandlichkciten - was erwarten Kinder von Licht?......................19
2.3.4 Bewegt sich Licht?............................................................................................21
2.3.5 Richtung des Lichtes........................................................................................24
2.4 Streulicht....................................................................................................................25
2.5 Sehen..........................................................................................................................28
2.5.1 Sehen als Fahigkeit bzw. Aktivitat..................................................................29
2.5.2 Exkurs: Sehen wir passiv?................................................................................30
2.5.3 Helligkeit und Sehen.........................................................................................31
2.5.4 Lichtwege und andere Wege beim Sehen.....................................................32
2.5.5 Streulicht und Sehen.........................................................................................35
2.6 Resiimee....................................................................................................................36
3 Zur Beschreibung von Physiklernen..........................................................38
3.1 Verstehensrahmen zur Interpretation von SchiilerlnnenauBerungen.............39
3.1.1 Sind Schatten exemplarische Abbilder?.........................................................40
3.1.2 Verschicdene Bedeutungen von „Licht .......................................................42
3.1.3 Streulicht und Sehen.........................................................................................43
3.1.4 Beziehungen zwischen Schatten- und Lichtverstandnissen von Kindern44
3.1.5 Was passiert zwischen dem Auge und dem Gesehenen?...........................47
3.1.6 Resiimee.............................................................................................................49
3.2 Empirische und thcoretische Ausgangspunkte der Arbeit................................49
I
Inhaltsverzeichnis
3.2.1 Empirische Ausgangspunkte...........................................................................49
3.2.2 Theoretische Ausgangspunkte........................................................................51
3.3 Voriiberlegungen zur Beschreibung von Lernprozessen...................................52
3.3.1 Kognitionskategorien und deren inhaltliche Fullung..................................53
3.3.2 Schiilerlnnenvorstellungen als Forscherlnnenkonstrukte..........................55
3.3.3 Zum Gegenstandsbezug von Bedeutungskonstruktionen..........................57
3.3.4 Zur Funktion von Bedeutungskonstrukdonen.............................................58
3.4 Resiimee.....................................................................................................................59
4 Phanomenologie.........................................................................................61
4.1 Husserls Phanomenologie......................................................................................61
4.2 Husserls Analyse der Wahrnehmung....................................................................64
4.3 Die Lebenswelt als Sinnesfundament der Naturwissenschaften.......................65
4.4 Beziige zur Beschreibung von Lernprozessen.....................................................68
4.4.1 Intentionalitat.....................................................................................................68
4.4.2 Horizonte...........................................................................................................68
4.4.3 Wahrnehmung...................................................................................................69
4.4.4 Lebenswelt und Physik.....................................................................................69
4.5 Phanomenologische Ansatze in der fachdidakdschen Lernforschung............70
4.5.1 Walter Jung.........................................................................................................71
4.5.2 Bruno Redeker...................................................................................................72
4.5.3 Andrea di Sessa.......................................................................................... 74
4.6 Zusammenfassung............................................................................................................................77
5 Phanomenografie....................................................................................................................................79
5.1 Erleben als Forschungsgegenstand................................................................79
5.1.1 Voriiberlegungen zum Erlebensbegriff.........................................................79
5.1.2 Aufmerksamkeitsstruktur........................................................................................gl
5.1.3 Situationen und Phanomene......................................................................33
5.1.4 Beziehungen zwischen Phanomenografie und Phanomenologie..............85
5.2 Lernen unter phanomenografischer Perspektive.................................... 87
5.2.1 Bestimmungen von Lernen..............................................................g7
5.2.2 Relevanzstruktur und Variation............................................................gg
5.3 Phanomenografische Kategorien..........................................................................90
5.3.1 Perspektiven erster und zweiter Ordnung............................................. 91
5.3.2 kriterien fur phanomenografische Kategorien............................................93
5.3.3 Endlichkeit und Vollstandigkeit phanomenografischer Kategorien.........95
5.3.4 Empirische Vorgehensweise..............................................................................%
5.4 Zusammenfassung...................................................^
II
Inhaltsverzeichnis
TEILII..........................................................................................99
1 Einfiihrung..................................................................................................99
1.1 Ausgangspunktc der Untersuchung......................................................................99
1.1.1 Forschungscrgebnisse zu thcmenbezogencn
Schulerlnnenvorstellungen............................................................................100
1.1.2 Phanomenografie............................................................................................101
1.1.3 Physik der Lernangebote...............................................................................101
1.2 Fragcstellungen der Untersuchung......................................................................102
2 Die Unterrichtseinheit „Licht, Schatten und Sehen ...............................105
2.1 Zur Entwicklung der Unterrichtseinheit............................................................105
2.1.1 Die Rolle der Unterrichtseinheit im Untersuchungskonzept...................106
2.1.2 Die Voruntersuchung.....................................................................................106
2.1.3 Lerntheoretische Annahmen und padagogisch-didaktische
Uberlcgungen...................................................................................................108
2.1.4 Typische Vorverstandnisse und Lernziele..................................................109
2.2 Darstellung der Unterrichtseinheit......................................................................110
1. Stunde „Wo kommt Licht hin? ........................................................................110
2. Stunde „Wo kommt Licht hin - (Fortsetzung) ..............................................Ill
3. Stunde „Strculicht und Rcflcktion ...................................................................112
4. Stunde „Schattenraten - Beginn des Abschnitts Licht und Schatten .......113
5. Stunde „Schattenraum .......................................................................................114
6. Stunde „Stationenlernen zu Licht und Schatten ...........................................115
7. Stunde „Stationenlemen zu Licht und Schatten - Fortsetzung..................116
8. Stunde „Schattcnlange bzw. -groGe verandern ..............................................117
9. Stunde „Geschichte zu den Sinnen - Beginn des Abschnitts Sehen ........118
10. Stunde „Film iiber das Auge und Sehen ......................................................119
11. Stunde „Augcnmodelle ...................................................................................120
2.3. Didaktische Begriindung ausgewahlter Aufgaben und Aktivitaten..............121
2.3.1 Erkundungund Erklarungvon Streulichteffekten (3. Stunde)................121
2.3.2 Schattenraum (5. Stunde)...............................................................................121
2.3.3 Stadonenlerncn (6. und 7. Stunde)...............................................................122
2.3.4 Geschichten: „Einfach so und „Nach dem Mittagessen (9. Stunde).. 124
2.3.5 Film (10. Stunde).............................................................................................126
2.3.6 Anatomischcs und optisches Augenmodell (11. Stunde).........................127
2.4 Zur Sequenzierung der Unterrichtseinheit.........................................................128
III
Inhaltsverzeichnis
2.4.1 Erster Unterrichtsabschnitt: „Licht ............................................................128
2.4.2 Zweiter Unterrichtsabschnitt: „Licht und Schatten .................................130
2.4.3 Dritter Unterrichtsabschnitt: „Licht und Sehen .......................................133
3 Anlage der Untersuchung..........................................................................136
3.1 Vorbereitung und Verlauf der Untersuchung....................................................136
3.1.1 Die Voruntersuchung.....................................................................................136
3.1.2 Die Hauptuntersuchung.................................................................................137
3.2 Konzept der Untersuchung:.................................................................................138
3.2.1 Der Unterricht.................................................................................................138
3.2.2 Interviews.........................................................................................................138
3.2.3 Schrifdiche und zeichnerische AuBerungen der Kinder...........................140
3.3 Datenerhebung.......................................................................................................141
3.3.1 Interviews.........................................................................................................141
3.3.2 Tests..................................................................................................................143
3.3.3 Unterricht.........................................................................................................144
4 Analyse der Tests.......................................................................................146
4.1 Aufgaben zu „Sehen ............................................................................................146
4.1.1 Veranderungen im Antwortverhalten zwischen Vor- und Nachtest......147
4.1.2 Zur Relevanz der Veranderungen fur Physiklernen..................................149
4.1.3 Physikalische bzw. lernzielbezogene Kriterien...........................................151
4.1.4 Diskussion........................................................................................................152
4.2 Aufgaben zu „Schatten ................................................................................................154
4.2.1 Veranderungen im Antwortverhalten zwischen Vor- und Nachtest......155
4.2.2 Zur Relevanz der Veranderungen.................................... ......160
4.2.3 Physikalische bzw. lernzielbezogene Kriterien...........................................161
4.2.4 Diskussion......................................................................^
4.3 Aufgaben zu „Licht ................................................................................................l64
4.3.1 Veranderungen im Antwortverhalten.... ......................................1«
4U7,„1)J_______ 1 .. . ......................................................
....................................................................105
4.3.2 Zur Relevanz der Veranderungen...............................................................167
4.3.3 Diskussion hinsichtlich physikalischer bzw. lernzielbezogener Kriterienl68
4.4 Zusammenfassung der Ergebnisse......................................................170
7i.rT«»-J----- •
IV
.180
Inhaltsverzeichnis
6.1.1 Begriindung der Auswahl als Erlebensgegenstand....................................181
6.1.2 Zur Analyse......................................................................................................182
6.1.3 Phanomenografische Kategorien zum Kernschatten...............................192
6.1.4 Diskussion:.......................................................................................................193
6.2 Farbige Zweifachschatten.....................................................................................199
6.2.1 Begriindung der Auswahl als Erlebensgegenstand....................................199
6.2.2 Zur Analyse......................................................................................................200
6.2.3 Phanomenografische Kategorien zu farbigen Zweifachschatten............210
6.2.4 Diskussion........................................................................................................210
6.3 Schatten der aufgestellten Pappe.........................................................................215
6.3.1 Begriindung der Auswahl als Erlebensgegenstand....................................217
6.3.2 Zur Analyse......................................................................................................218
6.3.3 Phanomenografische Kategorien zur Schattenerwartung........................231
6.3.4 Diskussion........................................................................................................231
6.4 Phanomen Schatten...............................................................................................238
6.4.1 Phanomenografische Kategorien zu „Schatten .......................................239
6.4.2 Diskussion der einzelnen Kategorien..........................................................239
6.4.3 Beziehung der Kategorien zu den phanomenografischen Kategorien
aus den Kapiteln 6.1 - 6.3..............................................................................248
6.5 Sehen........................................................................................................................250
6.5.1 Begriindung der Auswahl als Erlebensgegenstand....................................251
6.5.2 Zur Analyse......................................................................................................251
6.5.3 Phanomenografische Kategorien zum Sehen.............................................272
6.5.4 Diskussion........................................................................................................272
7 Diskussion und Zusammenfassung der Ergebnisse................................279
7.1 Diskussion...............................................................................................................279
7.1.1 Diskussion empirischer Ergebnisse im Hinblick auf die
Forschungslitcratur.........................................................................................279
7.1.2 Diskussion empirischer Ergebnisse im Hinblick auf sachbedingte
Lernschwierigkeiten........................................................................................282
7.2 Zusammenfassung der Ergebnisse......................................................................284
7.3 Ausblick...................................................................................................................287
8 Literaturverzeichnis..................................................................................289
Anhang A: Unterrichtsmaterialien..................................................................I
Anhang B: Testaufgaben und -auswertung...............................................XXI
Anhang C: Interviewleitfaden.................................................................XXXII
V
|
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