Neue Ansätze zur Darstellung und Behandlung von Grundbegriffen und Grundgrößen der Elektrizitätslehre

Es kann als allgemein akzeptierte Erkenntnis gelten, daß das Lernen als ein aktiver Prozeß anzusehen ist, der zwar von außen angestoßen und angeleitet werden kann und sollte, der aber nur dann von Erfolg gekrönt ist, wenn das zur Diskussion stehende Wissen von den Lernenden aktiv verarbeitet und rekonstruiert wird. Die Hauptfrage der Didaktik ist somit, die der jeweiligen Situation angemessenen Wissenselemente auszuwählen und zu präsentieren, so daß für möglichst viele Schüler der dann zu erfolgende aktive Lernprozeß mit Erfolg abgeschlossen werden kann. Dabei kommt dem Einstieg in ein neues Gebiet und den dabei vorgestellten Grundbegriffen und Grundkonzepten, die für das betreffende Gebiet zur Grundlage erklärt werden, eine aus didaktischer Sicht besondere Bedeutung zu. Das in dem derzeitigen Physikunterricht übliche Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe beruht in der Regel auf dem Prinzip, mit möglichst idealen Grundbegriffen und Objekten wie beispielsweise Massenpunkt, einzelne Kraft oder punkkförmige Ladung zu beginnen und zunächst an diesen idealisierten Objekten die Gültigkeit physikalischer Gesetze zu demonstrieren. Anschließend werden dann diese idealisierten Bedingungen schrittweise gelockert, um komplexere und realitätsnähere Probleme behandeln zu können. Vorherrschend ist auch die Nutzung einer formalisierten Beschreibungsweise wie zum Beispiel Gleichungen, Meßdefinitionen und Diagramme, wobei natürlich das Experiment als Ausgangspunkt und Überprüfungsinstanz für jeden Unterricht im Mittei-punkt steht. Diese Praxis verweist auf ein den Naturwissenschaften eigenes didaktisches Problem: der Notwendigkeit, abstrakte Inhalte zugleich in einer abstrakten Sprache darzustellen. Zur Erläuterung dieses Sachverhalts seien die folgenden Beispiele ohne Anspruch auf Systematik und Vollständigkeit genannt: Schaltsymbole zur Darstellung von StromkreisenDifferentialrechnung zur Formulierung von Naturgesetzenkomplexer Zahlenkalkül zur Behandlung von SchwingungsvorgängenZeitdiagramme zur Behandlung von BewegungsvorgängenVektoralgebra zur Behandlung räumlicher StrukturenPunktmassen und Punktladungen als Repräsentanten ausgedehnter Körper