Perspektiven von Grundschulkindern auf das physikalische Phänomen Schall - eine phänomenografische Studie
Creators: name: Veith, Sonja Isabel
Publisher: name: Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
Year: 2024
Subjects: subject: phenomenography
subject: conceptions
subject: sound
subject: Phänomenographie
subject: Vorstellungen
subject: Schall
subject: Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften

description: Sound is a fundamental physical phenomenon that shapes numerous facets of our daily lives. Its complexity and wide range of applications make it a fascinating and equally demanding subject to teach. The propagation of sound is particularly significant in the field and requires a deep understanding of physics, which, due to its abstract nature, poses a challenge in teaching. Therefore, it is of great importance for lesson planning to capture students’ conceptions of this topic and to have them structured in order to effectively facilitate comprehensive physical understanding. The aim of this thesis was to explore primary school children’s ways of experiences regarding sound propagation and the nature of sound. Interviews were conducted with 24 primary school children, focusing on sound propagation. By concentrating on sound propagation, children were also able to express their ways of experiences regarding the nature of sound. To approach the abstract topic in an age-appropriate manner, two experiments were developed and integrated into the interviews. These experiments aimed to address different levels of perception: the acoustic black box and schlieren imaging. They aimed to avoid the difficulties arising from inadequate representations of sound properties in many models and experiments. Schlieren imaging directly visualizes density changes induced by sound, while the acoustic black box provides children with a more abstract approach to understanding sound propagation by requiring them to figure out what happens to the sound without insight into the box. Both experiments proved helpful in initiating discussions with children about sound propagation. The collected data were analyzed using phenomenography, leading to the deve- lopment of twelve outcom spaces regarding sound propagation and the nature of sound. The children’s ways of experiences with the acoustic black box and Schlieren imaging were also structured into outcome spaces. The results show that primary school children have a wide range of ways of experiences regarding the nature and propagation of sound. In comparison to previous studies with primary school children, more diverse and technically differentiated experiences could be identified. There were also similarities in the perception of sound compared to previous studies with older learners. Presenting the findings in didactically structured outcome spaces enables the later integration of the results into lesson planning and the creation of materials on this topic.
description: Schall ist ein grundlegendes physikalisches Phänomen, das zahlreiche Facetten unseres täglichen Lebens prägt. Die fachliche Vielschichtigkeit und das breite An- wendungsspektrum machen es zu einem faszinierenden und ebenso anspruchsvollen Lehrinhalt. Die Ausbreitung von Schall ist fachlich besonders bedeutend und erfor- dert ein tiefes physikalisches Verständnis, was jedoch aufgrund seiner abstrakten Natur eine Herausforderung in der Vermittlung darstellt. Daher ist es für die Un- terrichtsplanung von großer Bedeutung, die Vorstellungen der Schüler:innen zu diesem Thema zu erfassen und strukturiert aufbereitet zu haben, um den Weg für ein umfassendes physikalisches Verständnis effektiv gestalten zu können. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Erlebensweisen von Grundschulkindern zur Schall- ausbreitung und zu der Natur des Schalls zu erforschen. Dazu wurden Interviews mit 24 Grundschulkindern mit Schwerpunkt auf der Schallausbreitung durchgeführt. Durch die Konzentration auf die Schallausbreitung konnten die Kinder auch ihre Er- lebensweisen zur Natur des Schalls zum Ausdruck bringen. Um das abstrakte Thema altersgerecht anzugehen, wurden zwei Experimente entwickelt und in die Interviews integriert. Diese Experimente zielten darauf ab, verschiedene Wahrnehmungsebenen anzusprechen: die akustische Black Box und die Schlierenbildgebung. Sie sollten die Schwierigkeiten vermeiden, die durch unzureichende Darstellungen der Schalleigen- schaften in vielen Modellen und Experimenten entstehen. Die Schlierenbildgebung visualisiert direkt die durch Schall induzierten Dichteänderungen, während die akus- tische Black Box den Kindern einen abstrakteren Zugang zu der Schallausbreitung ermöglicht, indem die Kinder ohne Einsicht in die Box herausfinden müssen, was mit dem Schall geschieht. Beide Experimente erwiesen sich als hilfreich, um mit Kindern über die Ausbreitung von Schall ins Gespräch zu kommen. Die erhobenen Daten wurden mittels Phänomenografie analysiert, was zur Entwick- lung von zwölf Kategoriensätzen zur Schallausbreitung und -natur führte. Auch die Erlebensweisen der Kinder mit der akustischen Black Box und der Schlieren- bildgebung wurden in Kategoriensätzen aufbereitet. Die Ergebnisse zeigen, dass Grundschulkinder ein breites Spektrum an Erlebensweisen bezüglich der Natur und Ausbreitung des Schalls haben. Im Vergleich zu früheren Studien mit Grundschulkin- dern konnten mehr und fachlich differenziertere Erlebensweisen aufgezeigt werden. Es gab auch Gemeinsamkeiten in der Wahrnehmung von Schall im Vergleich zu früheren Studien mit älteren Lernenden. Die Darstellung in didaktisch strukturierten Ergebnisräumen ermöglicht eine spätere Integration der Ergebnisse in die Planung von Unterricht und der Erstellung von Materialien zu diesem Thema.