Heterogenität in der Physik

Heterogenität tritt im Physikunterricht auf verschiedene Art und Weise auf.

So beginnt die Heterogenität in den Naturwissenschaften allgemein beim Geschlecht der Schüler. Aus einer Studie folgte nämlich, dass  die Jungen in der Physik und der Chemie ein besseres Verständnis aufweisen, sodass ihnen die Anwendung leichter fällt. Daraus folgt jedoch nicht, dass die männlichen Schüler auch gleichzeitig die besseren Noten schreiben, denn generell in allen Fächern haben die Mädchen die besseren Noten, wie aus einer weiteren Studie folgte. Die Jungen weisen seltener einen besonderen Fleiß auf und kümmern sich nicht so gut um ihre Unterrichtsmaterialien, wie es die weiblichen Mitschüler tun. Desweiteren sind es auch oftmals die Jungen die den Unterricht stören. Hier ist ein gutes „Classroom-Management“ erforderlich, indem Unterrichtsstörungen so gut wie möglich vermieden werden.

Ein weiterer Aspekt der Heterogenität in der Physik sind die Schülervorstellungen.  Schüler haben oft ganz andere Assoziationen als die Lehrkräfte. Durch die  eigenen Erfahrungen machen sich die Schüler ihr eigenes Bild zu bestimmten Geschehnissen. Ein gutes Beispiel dafür ist der Pullover um einen Eisblock. Die Schüler denken daran, dass ihr Pullover sie wärmt, woraus sie folgern, dass der Eisblock schneller schmilzt. Doch eigentlich schmilzt der Eisblock dadurch langsamer. Der Pullover wirkt als Isolator, sodass die Kälte nicht so schnell entweichen kann. Oftmals sind die Schüler sehr überzeugt von ihren Vorstellungen und lassen sich nur schwer davon abbringen. Hier ist es schön mit Experimenten zu arbeiten und so die Schüler vom Gegenteil zu überzeugen.

So tritt nebenbei ein weiteres Unterrichtsangebot auf. Der Matthäus-Effekt besagt, dass bei der gleichen Unterrichtsform eine immer größere Differenz zwischen den leistungsschwachen und den leistungsstarken Schülern entsteht. Durch Experimente könnte dies gemildert werden. Aus eigener Erfahrung aus der Schul- und der Studienzeit kann ich Experimente nur befürworten. Sie haben den gelernten Stoff immer schön veranschaulicht. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass es verschiedene Formen von Experimenten mit unterschiedlicher Schülerbeteiligung gibt. Bei der Demonstration eines Experiments durch den Lehrer müssen wieder die anderen Schülervorstellungen beachtet werden. Sie können dabei andere Beobachtungen machen und falsches interpretieren. Generell sind sie aber gut um fachliches zu Bestärken und die Schüler davon zu überzeugen. Anders ist dies bei eng geführten Schülerexperimenten. Hier können die Schüler zwar selbst daran arbeiten, doch meistens ist dies ein stumpfes Ausführen der Anleitung. Das Mitdenken bleibt dabei zu kurz. Hier wird also das Experimentieren gelernt. Die höhere Stufe von offenen Schülerexperimenten, die sich die Schüler selber ausdenken, führt meist zu Überforderung und ist eher nicht für den normalen Unterricht geeignet.

Fachbegriffe sind ein weiterer Teil der Heterogenität. Während ein Schüler unter dem Wort „Kraft“ einen starken Mann mit vielen Muskeln assoziiert, besagt die „Kraft“ in der Physik den Zusammenhang zwischen der Masse und einer Beschleunigung, also F=ma. In den Naturwissenschaft treten viele neue Fachbegriffe im Unterricht auf. Aus einer Studie ergab sich, dass in einer Unterrichtsstunde neun neue unverständliche Begriffe auftreten und jedes sechste Wort aus einem Schulbuchtext ein Fachbegriff ist.  Hier ist es notwendig die Texte verständlich zu gestalten, sodass alle Schüler auch alles verstehen. Somit werden die leistungsschwachen Schüler gestärkt, die leistungsstarken jedoch nicht geschwächt.

Leistungsschwache Schüler dürfen dabei nicht vergessen werden. Durch innere Differenzierungen wie z.B. verschiedene Aufgaben mit verschiedenen Schwierigkeiten und Unterstützung der Lehrkräfte können diese dem Unterrichtsstoff gut folgen. Dies beansprucht jedoch viel Zeit der Lehrkräfte und oft gehen dabei die leistungsstarken Schüler unter und bekommen weniger Aufmerksamkeit. Daher denke ich, dass die einfachste Möglichkeit die leistungsschwachen Schüler durch vorgefertigte Tipps zu unterstützen. So müssen nicht viele verschiedene Aufgaben konzipiert werden. Denn dies führt zu weiterer Heterogenität in der Klasse, wenn die Schüler unterschiedliche Aufgaben erhalten. Äußere Differenzierung durch ein mehrgliedriges Schulsystem oder Kurse mit unterschiedlichem Niveau sind keine Option, denn wie Studien zeigen, folgen nur negative Effekte für die Fachleistung. Die leistungsstarken Schüler profitieren davon nur minimal, während die leistungsschwachen dabei abbauen. Verschiedene Leistungsniveaus fördern die Motivation gerade bei den leistungsschwachen Schülern und sorgen so für mehr Bemühungen.

2 Kommentare

  1. Ismail

    Liebe Diana,

    Deine zwei empirischen Fakten zum Umgang mit Heterogenität hast du meiner Meinung nach passend ausgewählt. Besonders die erste Studie die du erwähnt hast hat mich daran erinnert, dass in meinem früheren Unterricht ebenfalls eine ähnliche Studie genannt worden ist die besagt das allgemein männliche Schüler in naturwissenschaftlichen Fächern(Biologie, Mathematik, Physik und Chemie) ein besseres Verständnis haben als weibliche Schülerinnen was selbstverständlich nicht stimmt da das Geschlecht nicht die Schulleistung eines bestimmten Fachs bestimmt. Mit der zweiten Studie in deinem Beitrag hast du somit 2 Aussagen sehr gut gegeneinander gestellt die sich widersprechen und zeigen, dass allein das Geschlecht nicht die Noten eine Schülers oder einer Schülerin widerspiegelt.

    Bezüglich deines Beispiels mit dem Pullover und dem Eisblock find ich es sehr bemerkenswert wie deutlich du die unterschiedlichen Denkweisen von Schüler/Schülerinnen und Lehrkräften beschreibst bzw. wie diese sich unterscheiden und wie man „falsche“ Schülervorstellungen anhand von Experimenten überzeugen kann. Ich selber wusste nicht dass ein Eisblock langsamer schmilzt wenn es von einem Pullover umhüllt ist, weswegen ich selber von einem Experiment stark überzeugt werden könnte das dieses Phänomen nachweist.

    Das man den Matthäus-Effekt durch Experimente mildern kann ist meiner Meinung nach eine sehr effektive Vorgehensweise weswegen ich dir vollkommen zustimme. Zusätzlich gefällt es mir sehr wie du die Vor-und Nachteile der verschieden Experiment-Typen erläuterst und darauf hinweist welche Auswirkungen diese auf den Unterricht bzw. den Schüler und Schülerinnen hat. Ich selber habe im Chemie-Unterricht erlebt das Schülerexperimente in Gruppen mir nicht geholfen haben um bestimmte Prozesse zu verstehen da man nur stumpf der Anleitung folgt anstatt nachzuvollziehen warum eigentlich diese bestimmten Prozesse erfolgen bzw. wie diese erfolgen.

    Ausgehend von deiner 3. Stufe der Lernhilfe finde ich es meiner Meinung nach sinnvoll, dass Schüler und Schülerinnen ein Glossar für das bestimmte Fach/Thema erstellen in dem alle Fachbegriffe genannt und definiert werden, sodass es dem richtigen Verständnis entspricht und es zu keinen falschen Assoziationen kommt wie du diese Situation anhand eines Beispiels erwähnt hast.

    Des Weiteren bejah ich deine Aussage, dass Schüler und Schülerinnen die Leistungsschwach sind durch bestimmte Tipps von den Lehrkräften gefördert werden anstatt sie aufzuteilen in Klassen mit leistungsschwachen bzw. leistungsstarken Schülern und Schülerinnen was du auch sehr gut mit der genannte Studie belegst. Im Großen und Ganzen ist dir die Beantwortung der Fragen sehr gelungen, vor allem deine Beispiele aus der Physik haben mir sehr gefallen und mich sehr interessiert.

    LG
    Ismail

  2. Corinna

    Hallo Diana und Ismail,

    viel Gutes und Wichtiges habt Ihr bereits gesagt und das muss ich nicht wiederholen. Deshalb fokussiere ich mich auf die Definition von „leistungsstarken“ und „leistungsschwachen“ Schülern. Wer ist denn eigentlich ein leistungsstarker Schüler? Gerade bei dem Fach Physik ordnen Lehrkräfte und auch die Schüler sich selbst gern in genderspezifische Typologien ein. Die Antworten des Mädchens sind vielleicht anders und dadurch als dumm wahrgenommen, da sie an die Fragestellung ganz anders herangeht, als erwartet.
    Deshalb messe ich der Grundhaltung des Lehrers eine entscheidende Rolle bei. Wenn der Lehrer gemeinsam mit den Schülern und in wertfreier Aufnahme aller Feedbacks mit den SchülerInnen agiert, gibt es kaum einen schwachen oder einen leistungsstarken Schüler. Physik könnte so spannend sein, wenn man gemeinsam forscht und laut denkt. Bei dem lauten Vordenken des Lehrers zu einer unkorrekten Antwort, können alle von dem Gedankengang eines Physiklehrers profitieren und somit gemeinsam lernen.
    Welcher SchülerIn dann wirklich Talent hat und häufig konstruktive Beiträge leistet, wird sich dann über langen Zeitraum herausstellen.
    Das gleiche gilt für Schüler deren Fachvokabular nicht so groß ist, wie bei einem Muttersprachler. Vielleicht drükt er sich unsicher oder schlecht aus, der Gedankengang könnte aber klasse sein.
    Die Kultur eines gemeinsamen vielfältigen Lernens sollte im Klassenzimmer stattfinden und nicht ein idealer Schüler, der der für den Lehrer am idealsten erscheint. Diese Diskriminierung findet leider immer noch viel zu häufig statt.
    So musste Albert Einstein auch mehrmals sitzen bleiben ( er war in Mathe und Physik so schlecht), weil er für die damaligen Lehrer nicht passen geantwortet hat.
    VG Ina

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