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Schülervorstellungen zum Magnetismus
Obwohl das Thema Magnetismus seit vielen Jahrzehnten zu den Standardthemen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Grundschule gehört, gibt es nur wenige Untersuchungen über Schülervorstellungen bei Grundschulkindern.
- Kircher und Rohrer kommen 1993 zu folgenden Ergebnissen: Fast allen Grundschulkindern sind Permanentmagnete mit ihrer anziehenden Wirkung auf eisenhaltige Gegenstände bekannt. Oft übergeneralisieren die Kinder (die magnetische, anziehende Wirkung zeigt sich bei allen Metallen). Die Reichweite der Wirkung wird als begrenzt angesehen, allerdings nicht wie zutreffend mit einer allmählichen Abnahme, sondern mit einem scharf definierten Ende (z.B. 8 cm, oder 30 cm Reichweite). Viele Kinder äußern die Auffassung, dass die magnetische Wirkung durch alle nichtmagnetischen Materialien hindurchgeht. Wird eine Kette aus Nägeln an den Magneten gehängt, benutzt die Mehrzahl der Kinder eine „Nahwirkungstheorie“ (die Kraft des Magneten wird von Nagel zu Nagel weitergegeben. Etwa ein Viertel der Kinder bezieht sich auf eine Fernwirkungsvorstellung, bei der die magnetisierende Wirkung des Magneten auch zum entferntesten Nagel reicht.
- Ravanis (1994) stellte in einer Untersuchung fest, dass Kinder im Alter von fünf Jahren selbstständig die Anziehungskraft, die ein Magnet auf verschiedene Materialien ausübt, entdecken können. Kinder konnten Materialien unterscheiden, die von einem Magneten angezogen werden und die nicht angezogen werden. Auch fanden sie selbstständig heraus, dass sich Magnete anziehen und abstoßen können.
- In einer Untersuchung mit Kindergartenkindern zeigte van Hook (2009), dass Kinder in einer Befragung (nach Unterricht) ‚steel’ als ein Material identifizieren, das von einem Magnet angezogen wird. Über die Hälfte der Kinder akzeptierte, dass sich die Enden eines Magneten unterscheiden, ein Pfeil als Darstellungsmöglichkeit zur Unterscheidung der Enden wurde von den Kindern verstanden. Darüber hinaus konnten die Kinder die Regel aufstellen, dass sich gleiche Enden der Magnete abstoßen und Magnete mit unterschiedlichen Enden anziehen. Über die Hälfte der Kinder konnte im Interview nach dem Unterricht angeben, dass ein Magnet aus einem Eisenstück ebenfalls einen Magnet machen kann. Auch konnten sie die entsprechenden Pole des Magneten angeben.
Insgesamt können die bisher vorliegenden Ergebnisse so interpretiert werden, dass keine gravierenden Lernschwierigkeiten vorliegen, das Thema Magnetismus also in Bezug auf Schülervorstellungen als sehr geeignet für den Sachunterricht angesehen werden kann.