Physikalisch-Mathematische Darstellungswechsel Funktionaler Zusammenhange

Um ein physikalisches Verstandnis aufzubauen, muss unter anderem der Umgang mit verschiedenen Darstellungen beherrscht werden. Bereits im Physikunterricht der Sekundarstufe 1 wird beispielsweise von Lernenden erwartet, dass sie verschiedene Darstellungen eines funktionalen Zusammenhangs aufeinander beziehen und in andere Darstellungsformen transformieren. Diese Arbeit beschreibt und systematisiert erstmals den Umgang von Schulerinnen und Schulern mit physikalisch-mathematischen Darstellungen, wie sie im Physikunterricht auftreten konnen. Zudem wird der Prozess des Wechselns bzw. Transformierens zwischen verschiedenen Darstellungsformen mit Hilfe eines selbst entwickelten Modells beschrieben. Dieses wurde im empirischen Teil dieser Arbeit mittels einer qualitativen explorativen Laborstudie validiert. Bei physikalisch-mathematischen Darstellungswechseln gingen Schulerinnen und Schuler der 8. Klassenstufe beispielsweise schrittweise vor und uberpruften teilweise selbststandig die Konsistenz ihres Vorgehens. Ausserdem konnten neben einer technischen Bearbeitung der Darstellungswechsel verschiedene strukturelle Prozesse beobachtet werden. Auch wenn einige der Schulerinnen und Schuler zum Teil im Sinne einer hoch ausgepragten Darstellungskompetenz vorgingen, waren sie bei der Bearbeitung der Darstellungswechsel nicht immer erfolgreich. Es erfolgt eine Analyse ihrer Schwierigkeiten.