Wissen und Problemlösen

Die Expertiseforschung bildet den theoretischen Hintergrund der vorliegenden fachdidaktischen Arbeit. Sie ist ein Teilgebiet der Kognitiven Psychologie und untersucht das Problemlösen in komplexen Wissensgebieten, wie zum Beispiel der Physik. Die Expertiseforschung und die Fachdidaktik sind dadurch miteinander verknüpft, dass beide die Bedeutung des Lernens von domänenspezifischem Wissen für die Entwicklung von Expertise betonen. Grundlage der Untersuchungen war ein Modell des wissenszentrierten Problemlösens in der Physik, das den bisherigen Forschungstand auf diesem Gebiet zusammenfasst und somit auch die Identifizierung von Desideraten erlaubt. Das wesentliche Charakteristikum der Arbeit ist, dass die in der Literatur bislang weitgehend getrennt verfolgten Ansätze zur Beschreibung der Expertise einer Person zusammengeführt wurden, nämlich zum einen die Beschreibung von Expertise durch verschiedene Aspekte des bereichspezifischen Wissens (Faktenwissen, Struktur und Vernetzung des Wissens, Problemschematakenntnisse) und zum anderen die Beschreibung der Expertise durch domänenspezifische Problemlöseleistungen. Durch die Wahl einer geeigneten Stichprobe und die Konstruktion geeigneter Messinstrumente war es möglich, das Modell des Problemlösens zu überprüfen und auf inhaltlicher Ebene zu präzisieren. Indem Personen unterschiedlicher Problemlösefähigkeit miteinander kontrastiert wurden, konnten Charakteristika von Experten im Vergleich zu Novizen oder Anfängern auf dem Niveau der Sekundarstufe II identifiziert werden. Die perspektivenreiche, vieldimensionale Erfassung von Expertise auf schulischem Niveau, die in dieser Arbeit im Gebiet der Elektrizitätslehre vorgenommen wurde, bietet die Voraussetzung für Instruktionsmaßnahmen zur Verbesserung der Problemlösefähigkeit von Schülern auf dem Niveau der Physik-Leistungskurse.