Auswirkungen unterschiedlicher experimenteller Repräsentationen auf den Kenntnisstand bei Grundschulkindern

Der Sachunterricht versteht sich als propädeutisches Unterrichtsfach, das eine naturwissenschaftliche Grundbildung ermöglicht und fördert, sowie ein Grundverständnis für mathematisch-naturwissenschaftliche Zusammenhänge anbahnt. Das Experimentieren im Sachunterricht nimmt dabei eine bedeutende Stellung ein, die so weit fortgeschritten ist, dass sich darüber eigene Forschungsschwerpunkte -- Laborieren, Explorieren und Experimentieren -- herausgebildet haben.

Die vorliegende Arbeit untersucht die Frage, welche Repräsentationsform innerhalb des Forschungsfeldes Experimentieren eine hohe Wirksamkeit auf den Lernzuwachs ausübt. Hierbei wurde das Themenfeld elektrischer Strom und Glühlampe als Lerninhalt in visueller, virtueller und manueller Repräsentationsform des Experimentierens in randomisierten Lerngruppen bearbeitet. Die Inhalte waren dabei kongruent, so dass ein identischer Leistungstest in einem Pre-Post-Design eine Aussage über den Wissenszuwachs ermöglicht hat. Die Auswertung des Testinstrumentariums erfolgte über T-Tests und Varianzanalysen mit Messwiederholung.

Es konnte gezeigt werden, dass das manuelle Experimentieren den höchsten Lernzuwachs bewirkte. Dabei hatten Faktoren wie das Geschlecht und das selbsteingeschätzte Vorwissen zum Themenkomplex elektrischer Strom und Glühlampe der Kinder keinen signifikanten Effekt. Einzig das generelle Leistungsvermögen der Schülerinnen und Schüler an sich, welches durch die Zeugnisnoten in Deutsch und Mathematik erhoben wurde, spiegelt sich in den Testergebnissen wider.