{"id":82508,"date":"2025-02-24T08:04:00","date_gmt":"2025-02-24T07:04:00","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=82508"},"modified":"2025-02-10T16:57:36","modified_gmt":"2025-02-10T15:57:36","slug":"physiklernen-ist-schwer-weil-man-dauernd-umlernen-muss","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/unireport\/physiklernen-ist-schwer-weil-man-dauernd-umlernen-muss\/","title":{"rendered":"\u201ePhysiklernen ist schwer, weil man dauernd umlernen muss\u201c"},"content":{"rendered":"

Der mehrfach ausgezeichnete Physikdidaktiker Thomas Wilhelm erforscht, warum Physikunterricht teils schlecht funktioniert und wie man es besser machen kann \u2013 zum Beispiel auch durch den Einsatz von Computerprogrammen. Ab Januar 2025 stehen Schulen neue Unterrichtsmaterialien zum Thema \u201eBewegung\u201c online zur Verf\u00fcgung.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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\"Physikdidaktiker
Physikdidaktiker Thomas Wilhelm treibt die Frage um, wie Sch\u00fcler*innen im Physikunterricht mehr verstehen k\u00f6nnen.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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UniReport: Herr Prof. Wilhelm, physikdidaktische Ideen aus der Forschung werden in der Schule oft nicht umgesetzt \u2013 das hat Ihr Doktorand Jakub Knebloch in Interviews mit Lehrkr\u00e4ften herausgefunden. Als Grund nannten sie: Wir haben zu wenig Zeit. Oder: Die Vorschl\u00e4ge aus der Hochschuldidaktik sind zu ambitioniert und im Schulalltag nicht umsetzbar. Woran hapert es also: An der Situation in der Schule und an den didaktischen Angeboten, die von der Universit\u00e4t kommen?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Thomas Wilhelm:<\/strong> Eines m\u00f6chte ich klarstellen: Wir betreiben keine Lehrerschelte. Viele Physiklehrkr\u00e4fte bem\u00fchen sich sehr und unterrichten mit Leidenschaft \u2013 trotzdem k\u00f6nnen wir feststellen, dass viele Grundideen im Unterricht bei den Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fclern nicht ankommen. Die Lernenden haben nach dem Unterricht \u00fcber ein physikalisches Thema oft noch die gleichen, fachlich falschen Vorstellungen wie vorher.<\/p>\n\n\n\n

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Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler kommen mit falschen Vorstellungen in den Unterricht?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Was ich damit meine, ist: Sie kommen mit Alltagsvorstellungen in den Physikunterricht \u2013 etwa dar\u00fcber, was Kraft ist, was Energie, was Strom, was W\u00e4rme, was Licht ist. Diese Vorstellungen sind ganz anders als die physikalischen Vorstellungen.<\/p>\n\n\n\n

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Nennen Sie bitte ein Beispiel \u2026<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wir denken zum Beispiel, dass wir sehen, weil wir einen Blick auf etwas werfen; in der Physik lernen wir aber, dass der Gegenstand Licht ins Auge schickt. Im Alltag reden wir davon, dass man Kraft haben muss, um etwas tun zu k\u00f6nnen; in der Physik lernen wir, dass man Kraft gar nicht haben kann, sondern dass nur im Augenblick einer Wechselwirkung eine Kraft da ist. Die Alltagssprache und die Fachsprache der Physik gehen auseinander. Und das macht Physiklernen auch schwer, weil man dauernd umlernen muss.<\/p>\n\n\n\n

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Hei\u00dft das, Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler m\u00fcssen in ihren Vorstellungen erst einmal entt\u00e4uscht werden?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Es ist gar nicht so geschickt, ihnen am Anfang eines Themas gleich deutlich zu machen, dass die Physik anders denkt als sie. Geschickter ist es, an Vorstellungen, die einigerma\u00dfen richtig sind, anzukn\u00fcpfen.<\/p>\n\n\n\n

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Wissen Physiklehrerinnen und -lehrer das?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Fr\u00fcher hatte man daf\u00fcr kein Bewusstsein. Man ging davon aus, Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler haben kein Vorwissen, also kann man sie einfach physikalisch belehren. Weil es aber diese speziellen Lernschwierigkeiten gibt, war die Physik eines der ersten F\u00e4cher, das Sch\u00fclervorstellungen untersucht hat. Das begann in den 70er Jahren. So gibt es heute Unterrichtskonzeptionen, die diese Lernschwierigkeiten ber\u00fccksichtigen. Kolleg*innen und ich haben dazu viele Konzeptionen entwickelt und vor allem auch im Unterricht empirisch getestet. Mittlerweile habe ich auch ein Buch herausgegeben, in dem wir andere Konzeptionen als die traditionellen beschreiben. Trotzdem werden aber noch immer Konzepte verwendet, die schon sehr alt sind.<\/p>\n\n\n\n

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Sie haben, nachdem Sie 2012 nach Frankfurt gekommen sind, ein Sch\u00fclerlabor gegr\u00fcndet \u2013 mit viertausend Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fclern pro Jahr inzwischen das gr\u00f6\u00dfte an der Goethe-Universit\u00e4t. Sie nutzen das Labor nicht nur zum Unterrichten, sondern auch zur Erforschung dieser neuen didaktischen Konzepte.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

In erster Linie ist das Sch\u00fclerlabor nat\u00fcrlich ein Service f\u00fcr die umliegenden Schulen. Wir f\u00fchren zum Beispiel Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler an Themen heran, f\u00fcr die die Schulen oft keine Zeit haben. Aber wir k\u00f6nnen die Sch\u00fclerlabore nat\u00fcrlich auch gut f\u00fcr die didaktische Forschung nutzen. Und zwar in zwei Richtungen: Wir erforschen, wie Unterrichtskonzepte bei den Sch\u00fclern ankommen. Und wir befragen die Lehrkr\u00e4fte.<\/p>\n\n\n\n

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Ihr Steckenpferd ist der Einsatz von Computern, Tablets und Smartphones im Physikunterricht. Manche Lehrerin, mancher Lehrer w\u00fcrde vielleicht sagen: Auch das noch! In Ihrem Kooperationsprojekt mit dem Hessischen Kultusministerium, das 2024 zu Ende geht, stellen Sie Lehrenden aber ab 2025 kostenlos jede Menge Unterrichtsmaterialien zum Thema \u201eBewegung\u201c zur Verf\u00fcgung.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Ein
Wie Bewegungen mit dem iPad analysiert werden k\u00f6nnen, geben Frankfurter Physikdidaktiker Lehrkr\u00e4ften \u00fcber Unterrichtsmaterialien zur Videoanalyse von Bewegungen an die Hand. <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Ich habe mich schon in meiner Habilitation damit befasst, wie Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler Bewegungen analysieren und visualisieren k\u00f6nnen, die vorher gefilmt wurden. Eine Software erfasst dann, wo das Objekt wann ist, welche Geschwindigkeit und Beschleunigung vorliegen und welche Kr\u00e4fte wirken. Wir haben es also mit einer realen, gefilmten Bewegung zu tun und nicht mehr mit dem W\u00e4gelchen, das auf dem Experimentiertisch entlangf\u00e4hrt. Ab Januar dieses Jahres gibt es jetzt Tutorials, Videos und Arbeitsbl\u00e4tter f\u00fcr den Einsatz mit iPads<\/a>, die \u00fcber eine Webseite abrufbar sind.<\/p>\n\n\n\n

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Ihr Doktorand Jannis Weber erforschte ja au\u00dferdem genauer, wie der Computer beim Lernen der Mechanik eingesetzt werden kann.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ja, eine M\u00f6glichkeit ist: Wir filmen eine Bewegung und messen dann, wie die Bewegung verlaufen ist. Ein anderer Zugang w\u00e4re, wir \u00fcberlegen uns bei einer Bewegung, welche Kr\u00e4fte wirken, und lassen uns vom Computer berechnen, wie sich das Objekt dann bewegen m\u00fcsste. Und dann k\u00f6nnen wir vergleichen, ob die Bewegung, die nach unserer Berechnung visualisiert wird, wirklich die ist, die wir gesehen haben. Die Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler lernen so etwas \u00fcber Bewegung und Kr\u00e4fte, aber \u00fcber einen ganz anderen Zugang. Welcher der beiden Zug\u00e4nge ist jetzt der hilfreichere? In den Sch\u00fclerlaboren haben wir das untersucht: mit exakt denselben Experimenten. Viele hatten vorher vermutet, dass das Experimentieren den Jugendlichen Spa\u00df macht, dass sie aber das Am-Computer-Berechnen und -Modellieren langweilig finden und auch nicht verstehen w\u00fcrden. Das Ergebnis war aber ganz anders! Es gab zwischen den beiden Sch\u00fclerlaboren fast keine Unterschiede. Beide Male hatten die Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler viel dazugelernt und gleich viel Spa\u00df.<\/p>\n\n\n\n

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Warum sind solche neuen Konzeptionen noch nicht in vielen Lehrpl\u00e4nen zu finden?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

In der erw\u00e4hnten Lehrkr\u00e4ftebefragung hat mein Doktorand zum Beispiel herausgefunden, dass viele Physiklehrer die neuen Konzepte gar nicht kennen. Sie sind ihnen weder im Studium noch im Referendariat begegnet und es gibt keine passenden Informationskan\u00e4le. Zweitens: Der Lehrplan ist zu voll, um Neues zu erarbeiten; es gibt zu viele Vorgaben, eine zu hohe Arbeitsbelastung et cetera. Ein dritter Punkt ist, dass manche Konzeptionen, die von uns Hochschuldidaktikern kommen, gar nicht unterrichtspraktisch sind. Ein ganz entscheidender Aspekt liegt also gar nicht bei den Lehrkr\u00e4ften, sondern bei den Didaktikern: Sie machen ihre Ideen nicht genug bekannt und k\u00fcmmern sich auch nicht darum, dass sie leicht im Unterricht umsetzbar sind. Wir sehen aber jetzt, dass unsere empirisch gepr\u00fcften Konzeptionen langsam in Lehrpl\u00e4ne aufgenommen werden. Zum Beispiel geh\u00f6rt das Konzept zur Einf\u00fchrung in die Mechanik oder das zur Behandlung von Stromkreisen jetzt in Hamburg, Bayern und in \u00d6sterreich zum Lehrplan. Aber in anderen Bundesl\u00e4ndern dauert es eben noch.<\/p>\n\n\n\n

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Warum?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Es gibt Bundesl\u00e4nder, in denen sich eine Expertenkommission nach guten Konzepten umschaut und diese dann den Schulen vorgibt. In Hessen gibt es dagegen in der Sekundarstufe I nur ein Kerncurriculum, das den Lehrkr\u00e4ften sehr gro\u00dfe Freiheiten l\u00e4sst, wie sie was wann unterrichten. Die Schulen sind dann aufgerufen, ein Schulcurriculum zu erstellen. Und das ist ein Problem, weil keine Zeit da ist, um Fachliteratur zu lesen \u2026<\/p>\n\n\n\n

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Die Freiheit f\u00fchrt also manchmal dazu, dass alles beim Alten bleibt?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wenn eine Schule Lehrkr\u00e4fte hat, die sich f\u00fcr fachdidaktische Forschung interessieren, dann kann sie ein sehr modernes Schulcurriculum haben. Aus meiner Sicht sind aber damit viele Schulen \u00fcberfordert.<\/p>\n\n\n\n

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Zum ersten Mal seit 1980 hat jetzt eine Physikerin den Robert-Wichard-Pohl-Preis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft erhalten. Und zwar f\u00fcr ihre physikdidaktischen Leistungen. Sie, Herr Wilhelm, waren Preistr\u00e4ger im Jahr davor und vor Ihnen gab es auch schon andere Frankfurter Preistr\u00e4ger. Die neue Preistr\u00e4gerin Rita Wodzinski, die seit 2000 an der Universit\u00e4t Kassel forscht und lehrt, hat in Frankfurt promoviert, also hier ihre didaktische Ausbildung erhalten. Ist Frankfurt in der Physikdidaktik stark?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ich m\u00f6chte jetzt nicht unsere eigene Arbeit bewerten. Aber vielleicht passt die Kandidatin zu dem, was ich vorab gesagt habe: Ab den 70er und dann in den 80er und 90er Jahren war Frankfurt in der Untersuchung von Sch\u00fclervorstellungen f\u00fchrend und hat ausgehend davon neue Unterrichtskonzeptionen entwickelt. Bekannt ist zum Beispiel das Mechanik-Konzept, zu dem Frau Wodzinski in den 90er Jahren promoviert hat. Es handelt sich um das Konzept, das jetzt in einigen Bundesl\u00e4ndern verpflichtend eingef\u00fchrt worden ist. Da sieht man, wie lange der Weg in die Schulen manchmal dauert \u2013 in diesem Fall 30 Jahre.<\/p>\n\n\n\n

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Wenn Sie jetzt an die kommenden Jahre denken \u2013 welche neuen Unterrichtskonzepte haben Sie da noch im Sinn?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Uns gehen die Themen nat\u00fcrlich nicht aus. Derzeit ist Klimawandel ein aktuelles Thema: Die Uni Innsbruck hat zum Beispiel gerade ein Unterrichtskonzept zum Thema \u201eTreibhauseffekte\u201c entwickelt. Die Aufgabe eines meiner Doktoranden ist jetzt, das Konzept empirisch im Schulunterricht zu untersuchen. Und dann hoffen wir nat\u00fcrlich, dass es nicht wieder drei\u00dfig Jahre dauert, bis dieses Konzept im Unterricht ankommt.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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