Gunnar Friege Knihy

Die Expertiseforschung bildet den theoretischen Hintergrund dieser fachdidaktischen Arbeit und untersucht das Problemlösen in komplexen Wissensgebieten wie der Physik. Sie betont die Bedeutung des Lernens von domänenspezifischem Wissen für die Entwicklung von Expertise. Grundlage der Untersuchungen ist ein Modell des wissenszentrierten Problemlösens in der Physik, das den aktuellen Forschungsstand zusammenfasst und Desiderate identifiziert. Ein zentrales Merkmal der Arbeit ist die Zusammenführung bislang getrennt verfolgter Ansätze zur Beschreibung von Expertise: einerseits durch verschiedene Aspekte des bereichsspezifischen Wissens (Faktenwissen, Wissensstruktur, Problemschematakenntnisse) und andererseits durch domänenspezifische Problemlöseleistungen. Durch die Wahl einer geeigneten Stichprobe und den Einsatz passender Messinstrumente konnte das Problemlösungsmodell überprüft und präzisiert werden. Der Vergleich von Personen unterschiedlicher Problemlösefähigkeiten ermöglichte die Identifizierung von Expertenmerkmalen im Vergleich zu Novizen oder Anfängern auf dem Niveau der Sekundarstufe II. Die vielschichtige Erfassung von Expertise im Bereich der Elektrizitätslehre bietet eine Grundlage für Instruktionsmaßnahmen zur Verbesserung der Problemlösefähigkeit von Schülern in Physik-Leistungskursen.

Gunter Lind, Klaus Mie und Gunnar Friege haben viele Jahre lang das deutsche Schülerteam für die Internationale Physikolympiade ausgewählt und auf den Wettbewerb vorbereitet. Sie wurden dabei zu Experten für eine besondere Art von Physikaufgaben: Schwer genug mussten sie sein und doch einen gewissen Pfiff haben, damit die Schülerinnen und Schüler gerne und aus Spaß mit Lösungsversuchen beginnen. Die vorliegende Sammlung enthält theoretiche und experimentelle Aufgaben. Sie stammen aus den ersten beiden Qualifikationsrunden für die Physikolympiademannschaft. Mathematisch verlangen die Aufgabenlösungen nicht viel; physikalisch allerdings sind sie eine Herausforderung für gute Leistungskurse und manchmal auch für Physik-Anfangssemester. die experimentellen Aufgaben sind durchweg quanitativ, d. h., man muss messen und die Messungen auswerten. Der Geräteaufwand ist dabei so gering, dass die Aufgaben sogar zu Hause durchgeführt werden können.