Fehler im Physikunterricht - He rkunft, Umgang und Aufgabe n- Salzburg
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Delta Phi B
2021
Fehler im Physikunterricht
– He rkunft, Umgang und Aufgabe n –
RAHEL, SCHMID
RAHEL@SCHMIDBAUPROJEKTE.CH
Zusammenfassung
Viele Schüler*innen haben Schwierigkeiten im Physikunterricht und machen viele Feh-
ler. Die Fehler werden auch heute noch oft als etwas Negatives angesehen. Doch zeigt
sich, dass Fehler ein großes Lernpotenzial haben. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, wo-
her die Fehler kommen können, wie mit den Fehlern im Physikunterricht umgegangen
werden sollte und welche Aufgaben es zum Lernen aus Fehlern gibt. Es werden ausge-
wählte Aufgaben zum Lernen aus Schüler*innen-Fehlern und zum Lernen aus „künst-
lich“ erzeugten Fehlern dargestellt. Diese Aufgaben können im eigenen Unterricht aus-
probiert werden, damit aus Fehlersituationen bewusst Lernsituationen entstehen.
1 Herausforderung Physikunterricht Leiter – Nicht-Leiter oder geschlossene – nicht-ge-
schlossene Systeme, gibt. Dies erschwert die
Die Physik ist wie alle wissenschaftlichen Diszip-
Ebene der fachwissenschaftlichen Sprache wei-
linen komplex. Doch gerade im Physikunterricht
ter (Kraus, 2020, S. 87; Pusch, Heinicke & Holz,
haben die Schüler*innen vermehrt Schwierigkei-
2020, S. 48). Auf der Ebene der Arbeitsweise
ten (Itzlinger-Brunefroth, 2020, S. 32-33; Heini-
zeichnen sich Schwierigkeiten ab, die charakte-
cke & Holz, 2020, S. 4). Die Komplexität des Un-
ristisch für wissenschaftliche Disziplinen sind.
terrichtsfachs Physik zeichnet sich unter ande-
Es wird darauf abgezielt, möglichst genaue und
rem auf der Ebene der fachwissenschaftlichen
objektive Ergebnisse zu erhalten (zur Nedden &
Sprache und der Ebene der Arbeitsweise ab. Um
Priemer, 2020, S. 23). Dies führt dazu, dass die
physikalische Sachverhalte im Unterricht zu er-
Ergebnisse meist entweder richtig oder falsch
klären, werden fachspezifische Terminologien
sind, was die Schüler*innen oft demotiviert
verwendet. Dazu gehören neben der Verwen-
(Pusch, Heinicke & Holz, 2020, S. 48). Alle diese
dung von Fachbegriffen auch die Formulierung
Aspekte können für Schüler*innen im Physikun-
von meist positiven Aussagesätzen (Kraus, 2020, terricht zu Schwierigkeiten und Fehlern führen.
S. 87; Pusch, Heinicke & Holz, 2020, S. 48). Dies
In diesem Beitrag wird aufgezeigt, wie mit Feh-
lässt sich an nachfolgendem Beispiel verdeutli-
lern im Physikunterricht oft umgegangen wird.
chen:
Entgegen diesem Umgang werden mögliche Auf-
gaben zum Lernen aus Fehlern im Physikunter-
„Die Beschleunigung ist proportional zur resul-
richt dargestellt. Bevor über den Umgang mit
tierenden Kraft“
Fehlern und mögliche Aufgaben zum Lernen aus
und nicht
Fehlern dargestellt werden, muss erst einmal ge-
„Die Kraft ist nicht proportional zur Geschwin-
klärt werden, was ein Fehler ist.
digkeit“
(Kraus, 2020, S. 87) 2 Begriff Fehler
In der Alltagssprache, aber auch im Unterricht,
Bereits die Verwendung der Fachbegriffe Be- gibt es viele Begriffe wie Irrtum, Scheitern oder
schleunigung, proportional, resultierend, Kraft auch Patzer, die synonym zu Fehler verwendet
und Geschwindigkeit kann bei Schüler*innen zu werden. Auch Störungen, Täuschungen und Re-
Schwierigkeiten und Fehlern führen. Wenn dann gelverletzungen sind im erweiterten Sinne Feh-
auch nur eine positive Beziehung zwischen Grö- ler (Blanck, 2006, S. 69). Der Fehler im Unter-
ßen als richtig bewertet wird, machen die Schü- richt muss erst einmal definiert werden. In der
ler*innen noch mehr Fehler. Negatives Wissen, erziehungswissenschaftlichen Literatur findet
also auch Wissen, wie etwas nicht ist, sollte als sich oft die Definition von Kobi (1994), welcher
wertvoll und lernförderlich betrachtet werden Fehler als „von einer Norm abweichende Sachver-
(Oser, Hascher, & Spychiger, 1999, S. 11). Hinzu halte oder von einer Norm abweichende Prozesse“
kommt die Schwierigkeit, dass, obwohl die Aus- definiert (Kobi, 1994, S. 6). Im Unterricht wird
sagesätze meist positiv formuliert werden, es die Norm von den Lehrpersonen festgelegt und
verneinende Aussagen, wie beispielsweise den Schüler*innen mitgeteilt. Nur wenn den
Schüler*innen die Norm bekannt ist, können sie
1
Fehler im Physikunterricht SCHMID
davon abweichen und folglich einen Fehler ma- Emotionen führen, welche die Leistungen der
chen. Im Unterricht wird neben den fachlichen Schüler*innen beeinflussen (Pekrun et al., 2011).
Normen auch zwischen sozialen und moralischen Den Schüler*innen sollte im Unterricht stets klar
Normen unterschieden. Bei Störungen, Täu- sein, ob sie sich gerade in einer Lernsituation be-
schungen und Regelverletzungen halten sich die finden und Fehler erlaubt sind oder ob sie sich
Schüler*innen nicht an die sozialen und morali- gerade in einer Leistungssituation befinden und
schen Normen und machen im erweiterten Sinne sie Fehler möglichst vermeiden sollten (Meyer,
einen Fehler. Die sozialen und moralischen Nor- Seidel & Prenzel, 2006).
men können sich je nach Schulkultur unterschei- Obwohl den Fehlern in Lernsituationen Platz
den und sind fachübergreifend. Bei Abweichun- eingeräumt werden sollte, damit die Schüler*in-
gen von fachlichen Normen handelt es sich um nen aus den Fehlern lernen, gibt es im Physikun-
fachinhaltliche Fehler (Oser, Hascher, & Spychi- terricht Fehler, die unbedingt vermieden werden
ger, 1999, S. 11). Der Fokus dieses Beitrags liegt müssen. Dies sind Fehler, die fatale gesundheitli-
auf der Verletzung der fachlichen Norm, also auf che Folgen haben können (Althof, 1999, S. 8). Bei
fachlichen Fehlern im Physikunterricht. der Arbeit mit Strom beispielsweise müssen Si-
3 Umgang mit Fehlern im Physikunterricht cherheitsvorkehrungen getroffen und gefährli-
che Fehlerquellen entschärft oder eliminiert
Eine Videostudie vom Leibniz-Institut für Päda-
werden.
gogik, Naturwissenschaften und Mathematik
Um einen positiven Umgang mit Fehlern im Un-
(IPN) hat sich über sechs Jahre mit der „Beschrei-
terricht zu leben, gibt es nicht die eine Methode.
bung und Erklärung von Lehr-Lern-Prozessen im
Denn es gibt auch nicht die eine Lehrperson und
Physikunterricht“ beschäftigt. Dabei wurden vor
den einen Lernenden oder die eine Lernende.
allem die fünf Bereiche „Klassenorganisation,
Alle am Unterricht beteiligten Personen sind In-
Zielorientierung, Lernbegleitung, Fehlerkultur
dividuen mit unterschiedlichen Persönlichkeits-
und die Rolle der Experimente“ betrachtet. Die Er-
merkmalen (Heinicke & Holz, 2020, S. 9). Im Fol-
gebnisse zeigen, dass der Physikunterricht in
genden werden ausgewählte Aufgaben zum Ler-
Deutschland in Bezug auf die fünf genannten Be-
nen aus Fehlern im Physikunterricht dargestellt,
reiche ziemlich einheitlich abläuft (Seidel et al.,
die im Unterricht umgesetzt werden können.
2006, S. 799). Im Physikunterricht wird meistens
ein fragend-entwickeltes Unterrichtsgespräch 4 Ausgewählte Aufgaben zum Lernen aus Feh-
geführt. Die Gesprächsführung ist dabei sehr lern im Physikunterricht
eng. Abweichende Denkprozesse und individu- Es gibt Aufgaben zum Lernen aus Fehlern, die
elle Lernwege werden somit kaum zugelassen sich in zwei Kategorien einteilen lassen. Einer-
(Seidel et al., 2006, S. 808). Fehler wurden selten seits kann mit Schüler*innen-Fehlern gearbeitet
in der Klasse thematisiert. Daher konnten Fehler werden, andererseits kann mit Fehlern gearbei-
und Fehlvorstellungen bei der Analyse der Vi- tet werden, die von der Lehrperson „künstlich“
deos kaum beobachtet werden. Jedoch konnten erzeugt wurden. Beide Formen haben ihre Vor-
einige Extremfälle von angespannter Atmo- teile und sollen nun näher betrachtet werden.
sphäre, ängstlich und zurückhaltend wirkenden 4.1 Lernen aus Schüler*innen-Fehlern
Schüler*innen und negative Reaktionen auf Feh-
Im Unterricht ist oft zu beobachten, dass Schü-
ler beobachtet werden (Seidel et al., 2006, S.
ler*innen ihre Lösungen zur Korrektur mit den
807). Diese Ergebnisse zeigen einen neutralen
bis negativen Umgang mit Fehlern auf. Diese Be- Musterlösungen vergleichen müssen. Beim allei-
reiche können von Fehlertoleranz und Fehler- nigen Vergleichen der eigenen Lösung mit einer
Musterlösung lernen die Schüler*innen größten-
vermeidung bis zu Fehlersanktionierung rei-
teils noch nicht aus ihren Fehlern. Um aus den ei-
chen. Damit Schüler*innen aus Fehlern lernen
genen Fehlern lernen zu können, müssen diese
können, muss im Unterricht jedoch eine Fehler-
nicht nur gefunden, sondern auch verstanden
offenheit herrschen. Fehler und das Fehlerma-
und verbessert werden (Yerushalami & Poling-
chen sollten erlaubt sein (Heinicke & Holz, 2020,
her, 2006, S. 532-534). Yerushalami & Polingher
S. 5). Dies gilt aber nur für Lernsituationen und
(2006) nennen drei Schritte, um aus Fehlern ler-
nicht für Leistungssituationen, denn in einer
nen zu können:
Leistungssituation sollen die Schüler*innen ihre
Kompetenzen unter Beweis stellen. Je mehr Feh-
1. Fehler finden
ler sie in einer Leistungssituation machen, desto
2. Erklären, warum die Antwort falsch ist
schlechter werden sie bewertet. Dies kann in den
3. Fehler verbessern
Leistungssituationen zu Druck und negativen
2
Fehler im Physikunterricht SCHMID
Yerushalami & Polingher (2006) haben in einer Die Ergebnisse aus dieser Studie zeigen, dass die
Studie zum Lernen aus Fehlern im Physikunter- Schüler*innen unvollständige Selbstdiagnose-
richt diese 3-Schritte-Methode getestet. Dafür leistungen aufzeigen. Lag der Fehler in der Abru-
haben sie falsche Schüler*innen-Antworten ge- fung des physikalischen Prinzips, konnten die
sammelt und anonymisiert zusammengestellt. Fehler leichter gefunden werden. Lag der Fehler
Die Schüler*innen erhielten den Auftrag, die fal- aber bei der Anwendung des physikalischen
schen Antworten mit der oben dargestellten 3- Prinzips, hatten die Schüler*innen Schwierigkei-
Schritte-Methode zu analysieren. ten, den Fehler zu finden. Die mittlere und starke
Die Ergebnisse zeigen, dass diese Form zum Ler- Unterstützung verbesserte die Selbstdiagnose
nen aus Schüler*innen-Fehlern großes Potenzial der Schüler*innen dennoch korrelierte dies aber
hat. Gemäß Yerushalami & Polingher (2006) hat- nicht mit der Leistung beim Post-Problem. Dies
ten die Schüler*innen großen Spaß an der Auf- zeigt auf, dass diese Unterstützungen nicht aus-
gabe und folgten dieser 3-Schritte-Methode reichen, um bessere Leistungen in der Selbstdi-
strikt. Sie stellten außerdem fest, dass auch ein- agnose zu erzielen (Yerushalami & Cohen, 2012,
fache Fehler großes Lernpotenzial haben kön- 17). Auch hier könnte die Problematik zugrunde
nen. Die komplexen authentischen Aufgaben be- liegen, dass die Schüler*innen ihre Lösungen le-
reiteten den Schüler*innen aber vermehrt diglich verglichen und dadurch den Fehler ge-
Schwierigkeiten (Yerushalami & Polingher, funden, aber nicht verstanden haben (Yerusha-
2006. S. 537). lami & Cohen, 2012, 18).
4.1.1 Selbstdiagnose 4.1.2 Productive-Failure-Ansatz
Beim Lernen aus den eigenen Fehlern und aus Zuletzt wird im Bereich des Lernens aus Schü-
den Fehlern von Mitschüler*innen kann durch ler*innen-Fehlern der Productive-Failure-An-
Selbstdiagnoseaufgaben auch die Selbstdiagnose satz vorgestellt. Dieser wurde oft in der Mathe-
der Schüler*innen gefördert werden. Das Ziel matik untersucht, lässt sich aber auch gut in der
der Selbstdiagnoseaufgaben ist es, diagnosti- Physik anwenden. Beim Productive-Failure-An-
sches Verhalten der Schüler*innen zu fördern. satz bearbeiten Schüler*innen Aufgaben und er-
Bei Selbstdiagnoseaufgaben präsentieren die halten erst im Anschluss eine Instruktion. Dieses
Schüler*innen ihre Diagnosen bei der Überprü- Vorgehen führt dazu, dass Schüler*innen bei der
fung des Problems (Yerushalami & Cohen, 2012, Aufgabenbearbeitung Fehler machen und mer-
S. 1). Das Vorgehen ist sehr ähnlich wie die oben ken, dass sie die Aufgabe nicht lösen können, da
dargestellte 3-Schritte-Methode von Yerusha- ihnen ein Teil des Wissens fehlt. In der nachfol-
lami & Polingher (2006): genden Instruktionsphase werden dann neue
Konzepte vermittelt, Fachinhalte vertieft und auf
1. Fehler finden und einkreisen Schüler*innen-Fehler eingegangen. Dadurch
2. Art des Fehlers identifizieren können die Schüler*innen neue Inhalte in ihre
Wissensstrukturen einordnen. Durch die zusätz-
Bei der Selbstdiagnose können die Schüler*in- liche Besprechung der Schüler*innen-Fehler er-
nen unterschiedlich stark unterstützt werden. kennen die Schüler*innen auch die Tiefenstruk-
Yerushalami & Cohen (2012) unterschieden in turen eines Konzepts (Hiniborch, Wille & Friege,
ihrer Studie zwischen minimaler, mittlerer und 2020, S. 78-81).
starker Unterstützung. Bei der minimalen Unter- Beim Productive-Failure-Ansatz kommt die Auf-
stützung durften die Schüler*innen für die Diag- gabenbearbeitung also vor der Instruktions-
nose ihre Hefte und Notizen verwenden. Bei der phase (Hiniborch, Wille & Friege, 2020, S. 79):
mittleren Unterstützung präsentierte die Lehr-
person vor der Diagnose einen Ausschnitt der 1. Aufgabenbearbeitung – Fehler machen
Lösung. Bei der starken Unterstützung „vergli- 2. Instruktionsphase – Fachinhalte vertiefen,
chen die Schüler*innen ihre Lösungen mit einer auf Schülerfehler eingehen
detaillierten ‘prozessorientierten’ Lösung.“ (über- 3. Anwendung
setzt aus dem Englischen, Yerushalami & Cohen,
2012, S. 1) Die Kontrollgruppe löste keine Selbst- Nach Kapur (2014) ist sowohl eine Instruktions-
diagnoseaufgaben. Ihnen wurden ausgearbeitete phase vor als auch nach der Aufgabenbearbei-
Beispiele und häufige Fehler präsentiert (Ye- tung lernförderlich. Doch bei einer nachfolgen-
rushalami & Cohen, 2012, S. 17). den Instruktionsphase sollen das konzeptionelle
Verständnis und die Fähigkeit des Übertragens
3
Fehler im Physikunterricht SCHMID
besser sein. Der Productive-Failure-Ansatz zeigt 4.1.3 Fazit zum Lernen aus Schüler*innen-Feh-
somit produktives Versagen auf. lern
Kapur & Kinzer (2009) haben in diesem Zusam- Beim Lernen aus Schüler*innen-Fehlern ist da-
menhang untersucht, welchen Einfluss gut und rauf zu achten, dass die Schüler*innen ihre Lö-
schlecht strukturierte physikalische Probleme sungen nicht nur mit den Musterlösungen ver-
auf den Productive-Failure-Ansatz haben. Die gleichen, sondern auch aus den Fehlern lernen.
Studie war so aufgebaut, dass die Schüler*innen Dies kann nur passieren, wenn sie die Fehler ver-
gut und schlecht strukturierte physikalische stehen und verbessern (Yerushalami & Poling-
Probleme lösen mussten. Die beiden Abläufe un- her, 2006, S. 532-534).
terschieden sich nur in der Anfangsbedingung. Damit die Schüler*innen besser aus ihren Feh-
Die Schüler*innen der gut strukturierten Bedin- lern lernen können, gibt es Selbstdiagnose-Auf-
gungen lösten in Gruppen zuerst zwei gut struk- gaben. Doch die Selbstdiagnose bereitet den
turierte physikalische Probleme und die Schü- Schüler*innen oft Schwierigkeiten. Auf der
ler*innen der schlecht strukturierten Bedingun- Ebene des Abrufens, also der eins-zu-eins Wie-
gen lösten zuerst zwei schlecht strukturierte dergabe, können Fehler einfacher gefunden wer-
physikalische Probleme in Gruppen. Nach diesen den, als wenn sich die Fehler auf der Ebene der
Gruppenphasen kamen jeweils zwei Phasen, in Anwendung befinden (Yerushalami & Cohen,
denen die Schüler*innen individuell zuerst ein 2012, S. 17). Auch hier zeigt sich, dass beim Ler-
gut strukturiertes und dann ein schlecht struktu- nen aus Fehlern ein Verstehen förderndes Ler-
riertes physikalisches Problem lösten (siehe Tab. nen gefördert werden sollte.
1) (Kapur & Kinzer, 2009, S. 25-27). Entgegen dem klassischen Ablauf von Instruk-
Es zeigten sich Unterschiede zwischen den Grup- tion, Aufgabenbearbeitung und Anwendung gibt
pen mit gut und schlecht strukturierten physika- es den Productive-Failure-Ansatz, der eine Auf-
lischen Problemen. Die Gruppe mit den schlecht gabenbearbeitung vor der Instruktion vor-
strukturierten physikalischen Problemen hatten schlägt. Wie die Abfolge vermuten lässt, führt
Schwierigkeiten mit der Komplexität, der Defini- dies unvermeidlich dazu, dass die Schüler*innen
tion, der Analyse und der Lösung des Problems. Fehler machen. Die Schüler*innen sollen dabei
Diese Schwierigkeiten führten zu kurzfristigem erkennen, dass sie nicht weiterkommen und
Scheitern. Dennoch „schnitten sie sowohl bei den neues Wissen benötigen. Dadurch soll die Moti-
gut- als auch bei den schlechtstrukturierten-Post- vation zum Lernen steigen. Aus dem Fehlerma-
tests signifikant besser ab.“ Dies bestätigt den An- chen wird folglich, wie der Name des Ansatzes
satz des produktiven Versagens (Kapur & Kinzer, bereits sagt, produktives Versagen (Hiniborch,
2009, S. 38). Wille & Friege, 2020, S. 78-81).
Es zeigt sich zusammenfassend, dass sowohl Der Productive-Failure-Ansatz kann durch die
eine Aufgabenbearbeitung vor einer Instrukti- bewusste Abfolge von gut und schlecht struktu-
onsphase als auch schlecht strukturierte Aufga- rierten Problemen verstärkt werden. Das Lösen
ben großes Potenzial beim Lernen aus Fehlern von schlecht strukturierten physikalischen
haben können. Problemen gefolgt von zuerst gut und dann
schlecht strukturierten Problemen kann die
Leistungen der Schüler*innen steigern (Kapur &
Kinzer, 2009, S. 38). Es zeigt sich, dass auch prob-
lembasierte Aufgaben nicht immer gut struktu-
Gut In Gruppen: Individuell: Individuell:
strukturierte
2 gut strukturierte Gut strukturiertes Schlecht strukturiertes
Bedingungen
Probleme Problem (Posttest) Problem (Posttest)
Schlecht In Gruppen: Individuell: Individuell:
strukturierte
2 schlecht strukturierte Gut strukturiertes Schlecht strukturiertes
Bedingungen
Probleme Problem (Posttest) Problem (Posttest)
Tab. 1 – Gut und schlecht strukturierte Probleme im Productive-Failure-Ansatz (nach Kapur & Kinzer, 2009)
4Fehler im Physikunterricht SCHMID
riert sein müssen und die Lehrpersonen durch- 4.2.2 Fehler in Filmen
aus bewusst schlechter strukturierte problem- Für Schüler*innen ab der Sekundarstufe I gibt es
basierte Aufgaben stellen können. auch die Möglichkeit, Fehler in Filmen zu bespre-
4.2 Lernen aus „künstlich“ erzeugten Fehlern chen. Dazu eignen sich vor allem Youtube-Er-
Um das Lernen aus Fehlern zu fördern, können klärvideos und Science-Fiction-Filme gut. Viele
Fehler auch „künstlich“ von den Lehrpersonen Fehler in Youtube-Erklärvideos entstehen durch
erzeugt werden. Diese Art des Lernens aus Feh- eine vereinfachte oder falsche Darstellung und
lern ist bei Schüler*innen meist motivierender Erklärung (Kraus, 2020, S. 74-75).
als die Arbeit an den eigenen Fehlern. Dies be- Neben den Youtube-Erklärvideos eignen sich
trifft vor allem Schüler*innen, die im Unterricht aber auch Science-Fiction-Filme, die im Welt-
viele Fehler machen (Schumacher, 2007, S. 57). raum spielen, gut dafür, Fehler zu suchen und zu
Es gibt verschiedene Methoden, aus „künstlich“ besprechen. Oft sieht man in diesen Filmen La-
erzeugten Fehlern zu lernen. Nachfolgend wer- serstrahlen, z.B. in Form von Laserschwertern o-
den verschiedene Ansätze vorgestellt. der Laserimpulsen, und man hört, wie sich der
Schall ausbreitet. Doch kann man im Weltall we-
4.2.1 Fehler beim Experimentieren
der den Weg der Laserstrahlen sehen, noch kann
Experimentieren ist ein zentraler Bestandteil sich der Schall im Vakuum ausbreiten (Kraus,
des Physikunterrichts. Dabei machen einerseits 2020, S. 74; Strahl & Herbst, 2016, S. 162).
Schüler*innen Fehler und oben aufgeführte Me-
4.2.3 Concept Cartoons
thoden können angewendet werden. Anderer-
seits können Lehrpersonen Fehler „künstlich“ Die Concept Cartoons stellen verschiedene Fehl-
erzeugen, z.B.: vorstellungen zu einer Thematik bildlich dar.
Diese Fehlvorstellungen sollen von den Schü-
Fehler im Aufbau ler*innen diskutiert werden, damit die Schü-
Fehler bei der Durchführung ler*innen verstehen, was und warum eine Vor-
stellung falsch ist (Kraus, 2020, S. 74). Im Inter-
net findet man viele fertige Concept Cartoons zu
Die Lehrperson kann demnach ein Experiment
bewusst falsch aufbauen und den Aufbau mit den unterschiedlichen Themengebieten. Die Concept
Cartoons können aber auch selbst erstellt wer-
Schüler*innen vor der Durchführung bespre-
den1. Um die Concept Cartoons zu individualisie-
chen (siehe Abb. 1). Bei dieser Kontrolle sollten
ren und mehr an die eigene Klasse anzupassen,
die Schüler*innen den Fehler entdecken und ver-
können die Sprechblasen auch mit Fehlvorstel-
bessern. Ebenso kann die Lehrperson inszenie-
lungen der eigenen Schüler*innen befüllt wer-
ren, dass ein Experiment nicht funktioniert und
den (siehe Abb. 2).
so die Schüler*innen zur Fehlersuche anregen
(Kraus, 2020, S. 74).
Abb. 1 – Fehler im Aufbau – Kurzschluss (nach Joachim Herz Stiftung, 2021)
1Unter https://lehrerfortbildung-bw.de/u_matna- können Vorlagen zur Erstellung eigener Concept Cartoons herun-
tech/bio/gym/bp2004/fb7/1_hetero/3_assessment/2_cartoon/ tergeladen werden.
5Fehler im Physikunterricht SCHMID
Abb. 2 – Concept Cartoon zu Fehlvorstellungen zu Warum wärmt ein Wollpullover?
4.2.4 Troll Sciences Durch diese Aufgaben erkennen die Schüler*in-
Die Troll Sciences sind ähnlich wie die Concept nen, dass nicht nur sie Fehler machen, sondern
Cartoons. Durch die Texte und Bilder werden auch andere Personen wie die eigene Lehrper-
auch bei den Troll Sciences Fehlvorstellungen son oder die Filmemacher (Schumacher, 2007, S.
dargestellt, die als Diskussionsgrundlage für die 57).
Schüler*innen dienen. Jedoch sind diese scherz- Die Concept Cartoons und die Troll Sciences grei-
haft-ironischer als die Concept Cartoons und fen unterschiedliche Fehlvorstellungen auf, die
stellen nur eine Fehlvorstellung dar (siehe Abb. von den Schüler*innen diskutiert werden. Kön-
3). Dennoch geht es auch hier darum, dass die nen die Schüler*innen erklären und begründen,
Schüler*innen den Fehler in der Fehlvorstellung warum eine Aussage falsch ist, haben sie das
finden. Da die Troll Science aus dem angelsächsi- Konzept bereits verstanden oder die Fehlvor-
schen Raum kommen, sind diese im Internet oft stellung abgelegt.
auf Englisch zu finden (Kraus, 2020, S. 74-75). 5 Zusammenfassung
4.2.5 Fazit zum Lernen aus „künstlich“ erzeugten Viele Schüler*innen haben Schwierigkeiten im
Fehlern Physikunterricht und machen viele Fehler. Da-
Das Lernen aus „künstlich“ erzeugten Fehler ist mit Fehler nicht wiederholt werden, sollte aus
für Schüler*innen meist motivierender als das diesen gelernt werden (Kraus, 2020, S. 87;
Lernen anhand eigener Fehler. Bei allen vorge- Pusch, Heinicke & Holz, 2020, S. 48). Doch das
stellten Aufgabenbeispielen geht es darum, dass Lernen aus Fehlern ist aus unterschiedlichen
die Schüler*innen die Fehler finden und durch Gründen nicht einfach. Die Lehrperson muss ei-
das Sprechen über die Fehler, sei das in Grup- nen positiven Umgang mit Fehlern leben und
pengesprächen oder Unterrichtsgesprächen, da- dem Lernen aus Fehlern Platz einräumen. Dies
raus lernen. Das bewusste Einbauen von Fehlern reicht aber noch nicht aus, damit die Schüler*in-
in Experimenten und das Besprechen von Feh- nen aus den Fehlern lernen (Heinicke & Holz,
lern in Filmen integriert noch einen weiteren As- 2020, S. 5; Althof, 1999). Die Fehler müssen nicht
pekt, der die Lernmotivation der Schüler*innen förder t . nur gefunden, sondern auch verstanden und kor-
rigiert werden (Yerushalami & Polingher, 2006,
6Fehler im Physikunterricht SCHMID
Abb. 3 – Troll Sciences zu einer Fehlvorstellung im Bereich Optik
S. 532-534; Althoff, 1999). Um ein Verstehen för- aus Fehlern. Naturwissenschaften im Unterricht Physik,
derndes Lernen aus Fehlern zu fördern, gibt es 31(177/178), 4-9.
Hiniborch, J., Wille, K, & Friege, G. (2020). Fehler als Auslö-
sowohl bei der Arbeit mit Schüler*innen-Fehlern ser von Lernprozessen. Fehler nutzen, um ein tieferes
als auch bei der Arbeit mit „künstlich“ erzeugten Verständnis zu erlangen. Naturwissenschaften im Unter-
Fehlern verschiedene Aufgaben. In der Kategorie richt Physik, 31(177/178), 79-81.
Schüler*innen-Fehler wurden in diesem Beitrag Joachim Herz Stiftung (2021). LEIFIphysik. Einfache Strom-
kreise. Kurzschluss. Abgerufen von https://www.lei-
die Selbstdiagnose und der Productive-Failure-
fiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfac he-strom-
Ansatz und in der Kategorie „künstlich“ erzeugte kreise/versuche/kurz-
Fehler Fehler beim Experimentieren, Fehler in Fil- schluss#:~:text=W%C3%A4re%20die%20linke%20Gl
men, Concept Cartoons und Troll Sciences vorge- %C3%BChlampe%20nicht,oder%20dessen%20Siche-
stellt. Alle Aufgaben haben ihre Vorteile und kön- rung%20ausgel%C3%B6st%20werden. (10.02.2021)
Joshua, S. & Dupin, J.J. (1987). Taking Into Account Student
nen im eigenen Unterricht ausprobiert werden. Conceptions in Instructional Strategy: An Example in
Da die Schüler*innen Individuen sind, gibt es Physics. Cognition and Instruction, 4(2), 117-135.
nicht die eine gute Aufgabe zum Lernen aus Feh- Kapur, M. & Kinzer, C. K. (2009). Productive failure in CSCL
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21–46. https://doi.org/10.1007/s11412-008-9059-z
empfohlen, verschiedene Aufgabe auszuprobie-
Kapur, M. (2014). Productive Failure in Learning Math.
ren und die am besten passenden Aufgaben stän- Cognitive Science, 38, 1008-1022.
dig zu wiederholen. Denn wie bei Lernen gene- https://doi.org/10.1111/cogs.12107
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http://dx.doi.org/10.1080/23735082.2015.1002195
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