Konzeption Und Evaluation Eines Unterrichtskonzepts Zu Einfachen Stromkreisen Auf Basis Des Elektronengasmodells

Die Vorstellung vieler Schulerinnen und Schuler von elektrischen Stromkreisen ist massgeblich vom Stromkonzept gepragt, wahrend die Spannung oft lediglich als Eigenschaft des elektrischen Stroms wahrgenommen wird. In der Folge verfugen viele Lernende nach der Sekundarstufe I oftmals uber kein angemessenes konzeptionelles Verstandnis von einfachen Stromkreisen. Gegenstand der vorliegenden Design-Based-Research-Arbeit ist deshalb die theoriegeleitete Entwicklung und empirische Evaluation eines Unterrichtskonzepts zu einfachen Stromkreisen auf Grundlage eines didaktisch elementarisierten Elektronengasmodells fur die Sekundarstufe I. Ein wesentliches Ziel besteht darin, den Lernenden ein qualitatives, konzeptionelles Verstandnis der Grundbegriffe Spannung, Stromstarke und Widerstand sowie ihrer wechselseitigen Beziehung in einfachen Stromkreisen zu vermitteln. Hierzu wird das elektrische Potenzial mit dem Luftdruck bzw. dem sog. "elektrischen Druck" in einem Leiter verglichen und die elektrische Spannung dementsprechend als "elektrischer Druckunterschied" noch vor dem elektrischen Strom eingefuhrt. Im Rahmen der empirischen Evaluation mit 790 Schulerinnen und Schulern zeigte sich, dass das neue Unterrichtskonzept verglichen mit dem traditionellen Physikunterricht zu einem deutlich besseren konzeptionellen Verstandnis elektrischer Stromkreise fuhrt, was sich u.a. in einem signifikant hoheren Lernzuwachs widerspiegelt. Daruber hinaus geben die unterrichtenden Lehrkrafte an, das Konzept als wesentliche Verbesserung ihres Unterrichts wahrgenommen zu haben.