Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht

Lehr- und lerntheoretischer Hintergrund
1. Die Lernenden müssen mit ihren bisherigen Vorstellungen unzufrieden sein (dissatisfaction)
2. Die neue Vorstellung muss ihnen logisch verständlich erscheinen (intelligible)
3. Sie muss einleuchtend sein (plausible)
4. Sie muss sich in neuen Situationen als erfolgreich erweisen (fruitful)
Die vier Punkte geben Hinweise, weshalb Konzeptwechsel so schwierig sind (siehe oben, Abbildung
20, S. 64). Aber auch wenn die Bedingungen zwei und drei erfüllt sind, das
wissenschaftliche Konzept logisch und plausibel erscheint, wird es oft nicht verstanden, weil
nicht genügend Hintergrundwissen vorhanden ist. Hier kann so etwas wie ein Lern-Paradox
entstehen ( siehe Duit 1996, S. 153): „Die neue Sichtweise kann man erst dann verstehen,
wenn man bereits über ausreichend Wissen über sie verfügt“. Auch empirische Evidenz reicht
nicht aus; Duit (aaO., S.154) zitiert ein Beispiel:
„Ein zwölf Jahre altes Mädchen ist gebeten worden, vorherzusagen, ob ein Eisblock schneller
schmilzt, wenn er in Wolle oder Aluminiumfolie eingewickelt ist. Das Mädchen ist der Meinung,
der in Wolle eingewickelte Block müsse schneller schmelzen, weil Wolle warm macht und folglich
Wärme abgibt. Das gegenteilige Resultat ihres Versuchs überzeugte sie nicht, daß ihre
Vorstellung falsch war. Sie erfindet vielmehr ad hoc eine Reihe von Argumenten, die erklären sollen,
warum sich in diesem speziellen Fall ein Ergebnis eingestellt hat, das mit dem von ihr
vorhergesagten nicht übereinstimmt.“ (Duit 1996, S.154)
Insbesondere die impliziten Botschaften des Unterrichts hätten einen großen Einfluss auf
epistemologische Überzeugungen (aaO., S. 231). Inwieweit umgekehrt epistemologische Vorstellungen
den Unterrichtserfolg des Schülers beeinflussen ist weitgehend offen, obwohl es in
Mathematik und Naturwissenschaften Hinweise auf einen Einfluss gibt (aaO., S. 238). Als Ergebnis
von TIMSS/III halten die Autoren fest:
„Personen mit der Überzeugung, Mathematik sei das bloße Anwenden von Lösungsalgorithmen
auf vorgegebene Aufgaben, sind weniger interessiert, verwenden mehr Oberflächenstrategien
beim Lernen und erreichen niedrigere Leistungen. [..] Analoge Zusammenhänge zwischen epistemologischen
Überzeugungen, Mediatoren und Fachleistungen lassen sich für das Fach Physik
nachweisen. [..] Insgesamt zeigen die Analysen, dass epistemologische Überzeugungen ein wichtiges,
bislang nicht ausreichend gewürdigtes Element motivierten und verständnisvollen Lernens in
der Schule darstellen“ (aaO., S. 268).
6.2.3 Modellieren im Mathematikunterricht
Im Mathematikunterricht wird das Modellieren ebenfalls als ein zentraler Inhalt gesehen (Abbildung
21).
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