Ästhetische Bilder und visuelle Faszination im Physikunterricht

Zähringer, Tatjana (2025): Ästhetische Bilder und visuelle Faszination im Physikunterricht: kognitive und affektive Aspekte. Dissertation, LMU München: Fakultät für Physik

Abstract

Bilder im Physikunterricht erfüllen über ihre instruktionalen Funktionen hinaus viele affektive Funktionen, wie z.B. Aufmerksamkeit erregen, Faszination wecken sowie Interesse fördern. Die bisherige Forschung legt nahe, dass eine erhöhte affektive Wahrnehmung die Freude und die Bereitschaft zur Auseinandersetzung mit physikalischen Inhalten verstärken kann. Studien schreiben dabei ästhetischen Bildern eine besonders hohe affektive Komponente zu. Für ein umfassendes Verständnis der Effekte von ästhetischen Bildern im naturwissenschaftlichen Unterricht sind weitere Erkenntnisse nötig. Dies motiviert die in der vorliegenden Arbeit durchgeführte Untersuchung von Ästhetik und visueller Faszination instruktionaler Bilder im Physikunterricht. Mit dem Ziel, wichtige Komponenten für ästhetische Bilder zu erfassen, wurde ein Katalog mit forschungsbasierten Kriterien zur Auswahl von ästhetischen Bildern für den Physikunterricht zusammengestellt. Dabei wurden unter anderem Erkenntnisse der Psychologie angewendet sowie inhaltsbezogene Kriterien aus der Forschung und Praxis der Physikdidaktik mit einbezogen. In der vorliegenden Arbeit wurden diese Kriterien eingesetzt, um potentiell ästhetische Bilder zu dem Thema geometrische Optik mit dem Kontext Natur auszuwählen. Für eine instruktionale Einbindung wurden die Bilder als Teil von Aufgaben in eine Lernumgebung integriert. Zur Evaluation der subjektiv empfundenen visuellen Ästhetik wurde ein Messinstrument, basierend auch auf Vorarbeiten in der Kunst- und Emotionspsychologie, für Bilder im Physikunterricht zugeschnitten und validiert. Auf dieser Basis wurde eine Schulstudie mit Schülerinnen und Schülern (N = 118) der Mittelstufe durchgeführt. Die Lernenden bearbeiteten in einem Crossover-Design Aufgaben mit ästhetischen Bildern und mit Bildern, die denselben Lerninhalt mit Bildern von Experimenten im Klassenzimmer zeigen. Anschließend wurden Bilder beider Kategorien nach ihrer ästhetischen und affektiven Bildwahrnehmung bewertet. Auch weitere Faktoren wie Interesse, themenspezifisches Wissen sowie die Bearbeitungszeit der Aufgaben wurden erhoben. Die Ergebnisse zeigen durchwegs eine signifikant bessere Bewertung der ausgewählten ästhetischen Bilder mit hohen Effektstärken für die ästhetische Bildwahrnehmung (Cohen's d = [1,05 - 1,56]) und die affektive Bildwahrnehmung (Cohen's d = [0,85 - 1,48]). Eine einzige punktuelle Ausnahme kann im Rahmen des Forschungshintergrunds gut erklärt werden. Für die Wissenszuwächse und Bearbeitungszeiten konnten bei den vorgegebenen begrenzten Interaktionszeiten keine signifikanten Unterschiede erfasst werden. In dieser Arbeit wurden ästhetische Bilder im Kontext Natur sowohl dekorativ als auch instruktional durch Aufgaben in eine Lernumgebung integriert. Mit den in dieser Arbeit durchgeführten Studien konnte nachgewiesen werden, dass der hier entwickelte Kriterienkatalog nützlich für die Auswahl von ästhetischen Bildern ist, welche bei Lernenden eine signifikante positive ästhetische und affektive Wahrnehmung hervorrufen. Dieser Katalog kann auch Lehrkräften praktische Hinweise für die Auswahl ästhetischer Bilder liefern. Somit ist eine Grundlage für die weitere Nutzung des pädagogischen Potenzials von ästhetischen Bildern im Physikunterricht gelegt. Darüber hinaus bildet diese Arbeit eine Grundlage für zukünftige Untersuchungen von Ästhetik im naturwissenschaftlichen Unterricht.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
• Fakultäten: Fakultät für Physik
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 28. März 2025
• 1. Bericht­erstatter:in: Girwidz, Raimund