Lernen mit Simulationen und der Einfluss auf das Problemlösen in der Physik

Viac o knihe

In dieser fachdidaktischen Arbeit wird untersucht, ob das Lernen mit Simulationen das Problemlösen beeinflusst und welche Phasen des Problemlöseprozesses, insbesondere die Problemrepräsentation und die Auswahl oder Erarbeitung eines Problemschemas, dabei besonders gefördert werden. Es wird angenommen, dass Simulationen den Aufbau situativer mentaler Modelle unterstützen und somit die Problemlöseleistung steigern. Ein mehrfaktorielles Design prüft den Einfluss der Faktoren „Medium“ (mit/ohne Simulation) und „Instruktionsformat“ (Unterstützung der Problemrepräsentation/-schemabildung) auf die Problemlöseleistung. Zudem werden verschiedene lernerbezogene Variablen betrachtet. Der Fokus liegt auf dem Themenbereich Gravitation und Keplerbewegungen aus der Mechanik, wobei Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe als Versuchspersonen gewählt wurden, um die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Physikunterricht zu gewährleisten. Theoretisch stützt sich die Studie auf Theorien zum multimedialen Lernen, die die positive Wirkung von Simulationen auf die Wissensspeicherung im Gedächtnis betonen, sowie auf die Expertiseforschung, die die zentrale Rolle des Wissens im Problemlöseprozess betrachtet und dessen spezifische Qualität in den Mittelpunkt stellt.