Demonstrationsexperimente gestalten

Während die üblichen Praktika im Physikstudium den Fokus darauf legen, wissenschaftlich zu experimentieren und auszuwerten, müssen (angehende) Physiklehrkräfte sich auch damit beschäftigen, Experimente didaktisch im Klassenraum vorzuführen. Entsprechende Seminare sind gängiger Bestandteil eines Lehramtsstudiums in Physik, aber ein dediziertes Lehrbuch fehlte bislang.

Das nun vorliegende Buch ist aus Lehrveranstaltungen der Physik­didaktik an der Universität Münster hervorgegangen und ist in sieben Kapitel gegliedert. Zunächst geht es darum, fachdidaktische Erkenntnisse zur Rolle und Lernwirksamkeit des Experiments im Unterricht aufzuarbeiten. Das betrifft etwa die Frage, warum Schüler­experimente nicht per se zu größerem Lernerfolg und Interesse führen als Demonstrationsexperimente. Stattdessen kommt es darauf an, das Experiment gut in den Unterricht einzubetten. Ebenso wird auf mögliche Wahrnehmungsverzerrungen bei der Beobachtung aufgrund von vorhandenen Schülervorstellungen hingewiesen.

Das zweite Kapitel erläutert die drei wesentlichen didaktischen Funktio­nen des Experiments im Unterricht, nämlich Motivation zu schaffen, Fachwissen zu vermitteln und naturwissenschaftliche Arbeitsweisen einzuüben. Dazu zeigen­ Beispiele konkret auf, wie sich Experimente durch den Aufbau auf die jeweilige didaktische Funktion ausrichten lassen. Das folgende Kapitel zu Gestaltungskriterien für Demonstrationsexperimente besticht durch die gelungene Bebilderung, die Effekte der Signal-, Kontiguitäts- und Kohärenzprinzipien sichtbar macht. Kapitel vier gibt praktische Tipps für die Auswahl von Geräten und den Aufbau von Experimenten in der Elektrizitätslehre, Optik und Mechanik und geht dabei auf typische Schwierigkeiten und ausgewählte ­Sicherheitsaspekte ein. Auch dieser Teil ist anschaulich bebildert.

Das Kapitel zur Vorführung von Experimenten fällt dagegen recht knapp aus. Fraglich ist darin die Empfehlung, alle Handlungen stets zu kommentieren, anstatt das Experiment auch mal für sich sprechen zu lassen. Das sechs­te Kapitel zeigt an einem gleichbleibenden Experiment Möglichkeiten der Messdatenerfassung und -auswertung (etwa mit phyphox, Videoanalyse und Cassy) auf und diskutiert diese hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile.

Das Buch schließt mit einem Kapitel zur Sicherheit und zum präventiven Handeln beim Experimentieren. Dabei kommen passend zu den Richtlinien für Sicherheit im Unterricht typische Gefahrenquellen und geeignete Maßnahmen und Verhaltensregeln zur Sprache. Wünschenswert wäre hier noch eine exemplarische Gefährdungsbeurteilung für ein Experiment.
Das Buch ist insgesamt auf das Wesentliche fokussiert und klar strukturiert. Es bietet viele hilfreiche Informationen und Denkanstöße, die nicht nur angehenden, sondern auch berufserfahrenen Lehrkräften und Ausbildern die Möglichkeit geben, das eigene Tun zu reflektieren. Als Begleitbuch für eine einsemes­trige fachdidaktische Lehrveranstaltung eignet es sich gut. Zusätzliche Übungsauf­gaben und Reflexionsfragen würden es als Lehrbuch noch abrunden.

Prof. Dr. Heiko Krabbe,
Ruhr-Universität Bochum