Design Thinking und Karl Popper. Wie kann der physikalische Temperaturbegriff mit einem einfachen Teilchenmodell erklärt werden?

Masterarbeit aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Didaktik - Physik, Note: 1,0, Universität zu Köln (Physik Didaktik), Sprache: Deutsch, Abstract: Im Rahmen der Physikdidaktik der Universität zu Köln wurde im November und Dezember 2019 an einer Kölner Schule ein Projekt zu Wetter und Klima in der Stadt durchgeführt, bei dem durch eigenständiges Experimentieren und der Selbstaneignung physikalischer Sachverhalte Neugier der Schülerinnen und Schüler an der Physik geweckt werden sollte. Bereits der amerikanische Gründervater und naturwissenschaftsbegeisterte Erfinder Benjamin Franklin sagte: "Erzähle es mir und ich vergesse es. Bringe es mir bei und ich merke es mir. Lass mich machen und ich lerne" (Müller, 2015). Dieser Idee vom immersiven und praxisorientierten Lernen folgend, sollten auch hier die SuS für einen langfristigen Lernerfolg autonom tätig sein und experimentieren.
Für eine möglichst effektiven Unterrichtsplanung habe ich mit den Methoden Design Thinking und Design Based Research einige Stationen zum physikalischen Begriff der Temperatur in einem einfachen Teilchenmodell vorbereitet und durchgeführt.
Um die Wirksamkeit des Design Thinking zu erforschen, habe ich im Rahmen dieser Masterarbeit die Kernaussagen mit den Lehren aus dem Werk Logik der Forschung (1934) des österreichisch-britischen Philosophen und Wissenschaftstheoretikers Karl Popper verglichen. Nach Poppers Konzeption des Falsifikationismus können wissenschaftliche Sätze nie endgültig bewiesen und verifiziert, sondern stets nur falsifiziert werden, was jedes Mal eintritt, wenn es eine noch so geringe Abweichung von einem vorher etablierten Pattern gibt. Daher müssen sich die wissenschaftlichen Sätze einer ständigen Überprüfung aussetzen. Je öfter sie überprüft und dabei nicht falsifiziert werden, desto höher ist ihre Komplexität und ihr Grad der Bewährung. Auch Design Thinking zeichnet sich durch einen iterativen Prozess aus, bei dem die gewonnenen Informationen und Forschungen einer steten Überprüfung bedürfen.
Außerdem habe ich eine physikalische Definition der Temperatur gegeben, versucht die SuS und deren Bedürfnisse zu verstehen, einen Unterrichtsentwurf entwickelt und getestet, im Fazit einen Anstoß für eine weiterführende Arbeit geliefert und mit Hilfe von Bullet Points die Hauptaussagen meiner Forschung zusammengefasst.