Eine vergleichende Betrachtung der Überzeugungskraft von Experimenten zum Teilchenmodell

Dass Materie aus diskreten Teilchen besteht, ist eine bedeutende Erkenntnis naturwissenschaftlicher Forschung und in der Sekundarstufe I fester Bestandteil des Schulunterrichts. Submikroskopische Teilchen können aber nicht mit dem menschlichen Auge erfasst werden und unterscheiden sich in ihren Eigenschaften stark von makroskopischen Objekten, die wir aus dem Alltag kennen. Diese Umstände erschweren es Schüler:innen, wissenschaftlich angemessene Vorstellungen von Teilchen aufzubauen, selbst wenn diese im Unterricht explizit thematisiert werden.

Deshalb stellt sich die Frage, welche Experimente zum Teilchenmodell auf Schüler:innen überzeugend wirken. Um dies zu untersuchen, wurden N = 153 Schüler:innen der achten Jahrgangsstufe mithilfe von Fragebögen befragt. Darin wurde unter anderem die Übereinstimmung mit unterschiedlichen Aspekten des Teilchenmodells erhoben und erfasst, inwiefern Beobachtungen aus Experimenten dabei eine Rolle spielen. Die Experimente wurden in Form interaktiver Videos präsentiert und ermöglichten es den Schüler:innen, während des Betrachtens die Rolle der experimentierenden Person einzunehmen.

Die Ergebnisse zeigen, dass vor allem die Experimente als überzeugend wahrgenommen werden, die inhaltlich weniger schwierig sind und anschauliche Phänomene in den Mittelpunkt stellen. Außerdem lassen sich hier gewonnene Erkenntnisse auf andere Themenbereiche übertragen, da sie sich auf allgemeine Merkmale der Experimente, wie die Komplexität des Aufbaus, beziehen.