Busse, Alexander:

Computersimulation zu Mechanik und Straßenverkehr in der gymnasialen Oberstufe : Entwicklung und Erprobung eines Lehr-Lern-Konzeptes einschließlich interaktiver, multimedialer Modellbildungssoftware für die Mechanik der gymnasialen Oberstufe am Kontext "Teilnahme am Straßenverkehr"

(2007), 414 S.
Dissertation / Fach: Physik
Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2007
Abstract:
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Junge, insbesondere männliche Fahranfänger werden überproportional häufig in Verkehrsunfällen verletzt oder getötet. Aus diesem Grund haben unter anderem weiterführende Schulen und die Verkehrssicherheitsberater der Polizei den Auftrag, geeignete präventive Maßnahmen durchzuführen. Auf der anderen Seite besteht das Problem, dass der Physikunterricht gerade in der Sekundarstufe II bei der Mehrheit der Schüler zu den unbeliebtesten Schulfächern gehört, da sie kaum Bezüge zu ihrer eigenen Lebenswelt sehen und sie zusätzlich von den mathematischen Anforderungen abgeschreckt werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein Gesamtkonzept vorgestellt, das beide Problemhintergründe berücksichtigt und aus zwei Komponenten besteht: Erstens wird eine Lernsoftware entwickelt. Sie besteht aus unabhängigen Inhaltskomponenten, in denen physikalische Inhalte anhand von Problemen aus dem Straßenverkehr vermittelt werden. Dabei werden zwei aktuelle Ansätze der Lernsoftwareentwicklung aufgegriffen und zusammengeführt: Die graphische Modellbildung und die interaktive Computersimulation. Jede Inhaltskomponente verfügt über einen Modelleditor mit einer für physikalische Probleme optimierten Symbolsprache, über animierte graphische Darstellungen von Verkehrssituationen und zeitgleich entstehende, flexible Diagramme, um so das didaktische Potential beider Ansätze zu bündeln und zu erweitern. Zweitens wird ein Unterrichtskonzept entworfen, welches konsequent auf den Straßenverkehr als lebensweltlichen Kontext bezogen ist und die erwähnte Lernsoftware einbezieht. Damit lassen sich einerseits interessante und komplexe Themen aus dem Straßenverkehr mit mathematisch überschaubarem Aufwand lösen, andererseits werden die Schüler mit Medien und Methoden aktueller physikalischer Forschung konfrontiert. Die Unterrichtsreihe beginnt und endet mit Besuchen der Verkehrssicherheitsberater der Polizei. Dazwischen beschäftigen sich die Schüler mit einem polizeilichen Unfallbericht. Dabei wird der Unfallhergang analysiert und am Ende mittels geeigneter physikalischer Modelle mit der Lernsoftware simuliert. Die erforderlichen physikalischen Kenntnisse erwerben sie in Schülerversuchen, die in Lernstationen durchgeführt werden. Exemplarisch wird das Unterrichtskonzept für das Thema „geradlinige Bewegungen“ ausgearbeitet und in der Jahrgangsstufe 11 verschiedener Schulformen eingesetzt. Anschließend werden Lernsoftware und Unterrichtsreihe evaluiert, indem die beteiligten Schüler und eine unbeteiligte Vergleichsgruppe einen Fragebogen bearbeiten und die Ergebnisse beider Gruppen unter verschiedenen Fragestellungen verglichen werden.

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