Kategorie: TB2017

Die Rolle der Information beim forschenden Lernen im Fernlabor

Thoms, Lars-Jochen & Girwidz, Raimund

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Banchi und Bell (2008) beschreiben vier Ebenen des forschenden Lernens mit ansteigendem Öffnungsgrad und fortschreitender Rücknahme vorgegebener Struktur: Confirmation Inquiry, Structured Inquiry, Guided Inquiry und Open Inquiry. Basierend auf dieser Klassifikation wurden unterschiedliche computerbasierte Lernumgebungen entwickelt. Diese erlauben es Schülerinnen und Schülern, sich selbst in die Atomphysik einzuführen sowie haushaltsübliche Leuchtmittel zu untersuchen, zu vergleichen und zu bewerten und schließlich geeignete Leuchtmittel für unterschiedliche Beleuchtungssituationen auszuwählen. Da diese Themen neu für die Schülerinnen und Schüler sind, benötigen sie zusätzliche Informationen (z. B. zum Versuchsaufbau). Es stellt sich die Frage, welches domänenspezifische Wissen wann angeboten werden sollte? Und wie sollten die Informationen dargeboten werden? Am Poster werden theoriebasierte Annahmen diskutiert sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Thoms, Lars-Jochen & Girwidz, Raimund (2017). Die Rolle der Information beim forschenden Lernen im Fernlabor. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 820). Universität Regensburg

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Responsible Research and Innovation – Konzepte für den Unterricht

Weisermann, Maria, Kampschulte, Lorenz, Blonder, Ron, Klostermann, Mareike & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Verantwortungsvolle Forschung und Innovation (RRI) beschreibt die Notwendigkeit einer engen Zusammenarbeit zwischen Gesellschaft und Forschung (Sutcliffe, 2011). Ziel des EU-Projekts IRRESISTIBLE (www.irresistible-project.eu) ist, den verantwortungsvollen Umgang mit Forschungs- und Innovationsergebnissen bereits in der Schule zu thematisieren. Dazu wurden 17 Lernmodule entwickelt, die aktuelle Forschungsthemen wie Nanotechnologie oder Meeresforschung sowie deren Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft beleuchten. Die Module folgen dem Ansatz des forschenden Lernens (Bybee, 2009) und integrieren vielfältige methodische Ansätze zur Erarbeitung und Präsentation, etwa Rollenspiele und schülerkuratierte Ausstellungen. Neben begleitenden Befragungen der Teilnehmer werden die Einheiten Kriterien-geleitet hinsichtlich der Umsetzung der RRI-Zieldimensionen durch qualitative Inhaltsanalyse evaluiert. Das Poster präsentiert ausgewählte Ergebnisse dieser Modulanalyse. Über eine Prä-Post-Befragung der Lernenden lassen sich erste Indizien für die Wirksamkeit der unterschiedlichen Ansätze ableiten.

Referenz:

Weisermann, Maria, Kampschulte, Lorenz, Blonder, Ron, Klostermann, Mareike & Parchmann, Ilka (2017). Responsible Research and Innovation – Konzepte für den Unterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 824). Universität Regensburg

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Sind Concept Maps ein valides Messinstrument für konzeptuelles Lernen?

Plotz, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Mind- und Concept maps werden sowohl in der fachdidaktischen Forschung als auch im naturwissenschaftlichen Unterricht breit eingesetzt. Vor allem als Lernhilfe wurden diese Formate in unterschiedlichsten Settings erfolgreich getestet. Werden Mind- und Concept Maps als Messinstrument verwendet, so wird die Hypothese, dass ein Lernzuwachs zu einer Veränderung (meist Vergrößerung) der entsprechenden Karte führt, als wahr vorausgesetzt. Diese Hypothese wurde jedoch bisher kaum empirisch überprüft, sodass diese Überprüfung Ziel der durchgeführten Studie war.

Die Ergebnisse zeigen eine grundsätzliche Veränderung in den Karten. Die begleitenden Untersuchungen (Interviews, schriftliche Berichte) ergeben jedoch widersprüchliche Befunde. So kann aufgrund der Ergebnisse ein Lernen auf einer konzeptuellen Ebene nicht in den Karten abgebildet werden. Sichtbar ist „nur“ ein oberflächlicher Lernzuwachs.

Am Poster werden die Ergebnisse der vergleichenden Fallanalyse präsentiert.

Referenz:

Plotz, Thomas (2017). Sind Concept Maps ein valides Messinstrument für konzeptuelles Lernen?. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 784). Universität Regensburg

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Kautschuk aus Löwenzahn als Ersatzstoff im Zweiten Weltkrieg – Lernen über Chemie durch Verknüpfung von Geschichte und Chemie

Gröger, Martin & Göbel, Mareike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Ende des 19. Jahrhunderts wurde in gemäßigten Klimazonen mit der Erforschung alternativer Kautschukquellen begonnen. Im Rahmen einer Expedition wurde 1931 im Südosten Kasachstans eine kautschukführende Löwenzahnart, Taraxacum kok-saghyz entdeckt, in deren Wurzeln bis zu 20 % Kautschuk enthalten sind (Ulmann 1951).

Im nationalsozialistischen Deutschland begann man ab 1938, den russischen Löwenzahn und seinen Anbau zu erforschen. In einem Nebenlager des Konzentrationslagers Auschwitz wurden Häftlinge von der SS zur Arbeit und Forschung an dieser „kriegswichtigen“ Pflanze gezwungen (Heim 2003). Während des Krieges wurde der Löwenzahn weiterhin in den von Deutschland besetzten Gebieten von den ansässigen Landwirten zwangsweise angebaut.

Literaturverzeichnis

Heim, S. (2003): Kalorien, Kautschuk, Karrieren. Pflanzenzüchtung und landwirtschaftliche Forschung in Kaiser-Wilhelm-Instituten 1933 – 1945. Göttingen: Wallstein.

Ulmann, M. (1951): Wertvolle Kautschukpflanzen des gemässigten Klimas. Dargestellt auf Grund sowjetischer Forschungsarbeiten. Berlin: Akademie.

Referenz:

Gröger, Martin & Göbel, Mareike (2017). Kautschuk aus Löwenzahn als Ersatzstoff im Zweiten Weltkrieg – Lernen über Chemie durch Verknüpfung von Geschichte und Chemie. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 788). Universität Regensburg

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Effektivität von Lernleitern im Chemieunterricht der Sekundarstufe I

Hauerstein, Marie-Therese, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Die Heterogenität der Schülerinnen und Schüler macht eine Differenzierung im Unterricht notwendig. Gleichzeitig ist bekannt, dass insbesondere leistungsschwache Lernende von einer verstärkten Strukturierung profitieren. Deshalb wird in dieser Studie eine Kombination beider Ansätze in Form einer Lernleiter realisiert.

Es soll mithilfe eines 2×2-Designs untersucht werden, inwiefern bei gleichzeitigem Einsatz beider Interventionsmaßnahmen (Strukturierung, Differenzierung) Interaktionseffekte bezüglich des Fachwissens im Chemieunterricht zu beobachten sind. Dazu werden Lernmaterialien entwickelt, die in jeweils vier Parallelklassen der Jahrgangsstufe 8 eingesetzt werden sollen. Dabei erhält Gruppe 1 beide Interventionsmaßnahmen, während in den Gruppen 2 und 3 nur eine der beiden Maßnahmen realisiert wird. Gruppe 4 wird ohne Strukturierung und ohne Differenzierung unterrichtet, erhält aber das entwickelte Lernmaterial und dient somit als Kontrollgruppe.

Referenz:

Hauerstein, Marie-Therese, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke (2017). Effektivität von Lernleitern im Chemieunterricht der Sekundarstufe I. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 792). Universität Regensburg

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Learning Progressions für lernschwache SuS im Fach Chemie

Celik, Kübra Nur & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Learning Progressions (LP) zeigen mögliche Wege der fachlichen Kompetenzentwicklung auf. Sie postulieren eine bestimmte Abfolge von Fähigkeiten und Fachkenntnissen, die von Schülerinnen und Schüler (SuS) über einen längeren Zeitraum erworben werden sollen.

Das Ziel der Studie ist es, einerseits LP zu den drei chemischen Basiskonzepten zu entwickeln oder vorhandene LP anzupassen, um fachliche Mindestvoraussetzungen anhand von Kernideen zu identifizieren. Andererseits sollen die in den LP dargestellten hypothetischen Zusammenhänge der fachlichen Kernideen empirisch überprüft und evaluiert werden. Für den Erwerb von Fachwissen sollen notwendige und hinreichende Kernideen unterschieden und die Abhängigkeit der Kernideen identifiziert werden. Es soll also untersucht werden, ob eine bestimmte Kernidee, eine Voraussetzung für die in der LP dargestellte nächste Kernidee ist. Für anschlussfähiges Wissen müssen insbesondere die lernschwachen SuS die Mindestanforderungen(die notwendigen Kernideen)erreichen/erwerben.

Referenz:

Celik, Kübra Nur & Walpuski, Maik (2017). Learning Progressions für lernschwache SuS im Fach Chemie. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 796). Universität Regensburg

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Netzwerk inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht

Menthe, Jürgen, Abels, Simone, Blumberg, Eva, Fromme, Theresa, Marohn, Annette, Nehring, Andreas & Rott, Lisa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Inklusion ist eines der wesentlichen Bildungsthemen; Initiativen dazu nehmen auch in der Naturwissenschaftsdidaktik zu. Um diese zu bündeln und den Austausch über die Fächergrenzen hinweg zu ermöglichen, haben sich im März 2016 FachdidaktikerInnen der Naturwissenschaften zusammengefunden, um das „Netzwerk inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht“ (NinU) zu gründen.

Das Netzwerk hat folgende Fragen als zukünftige Arbeitsfelder identifiziert:

– Welche (fach)spezifischen Herausforderungen ergeben sich für inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht?

– Was kennzeichnet gelungenen inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht (empirisch und normativ) und wie kann dieser gestaltet werden (materielle Ressourcen, Ansätze, Methoden, Konzepte)?

– In welcher Weise kann/sollte inklusiver naturwissenschaftlichen Unterricht erforscht werden?

– Was benötigen Lehrkräfte, um erfolgreich inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht zu gestalten? (Fähigkeiten, Fertigkeiten, Haltungen, Wissen, personelle Ressourcen)

– Wie sollte eine entsprechende Lehreraus- und -fortbildung/-weiterbildung gestaltet sein?

Referenz:

Menthe, Jürgen, Abels, Simone, Blumberg, Eva, Fromme, Theresa, Marohn, Annette, Nehring, Andreas & Rott, Lisa (2017). Netzwerk inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 800). Universität Regensburg

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Stärkung der Reflexionskompetenz im Praxissemester Physik

Nowak, Anna, Liepertz, Sven & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Bei der Ausbildung beruflicher Lehrerprofessionalität spielt Reflexion eine wichtige Rolle (u.a. Helmke, 2009). Zur theoriegeleiteten Analyse von eigenem und fremdem Unterricht wird die Videographie des Unterrichts empfohlen (Herzig et al., 2004). Im Rahmen des Projektes PSI-Potsdam wird im Praxissemester ein Modell zur Stärkung der Reflexionsfähigkeit sowie der Theorie-Praxis Verknüpfung untersucht. Die Stichprobe der Pilotstudie besteht aus N=5 Studierenden, welche ihr Praxissemester an verschiedenen Schulen absolvieren. Im Begleitseminar werden zum Thema Methodenvielfalt im Unterricht konkrete videographierte Situationen (z.B. Einführung einer neuen Methode) des von den Studierenden gehaltenen Unterrichts aus fachlicher und fachdidaktischer Sicht theoriegeleitet erörtert. Untersuchungsgegenstand der Studie sind die Selbst- und Fremdreflexion der Studierenden im Seminar, sowie die schriftliche Reflexion der Studierenden zum erneuten Einsatz der Methode. Mit dem Poster werden die Konzeption des Projekts und erste Ergebnisse aus der Pilotstudie vorgestellt.

Referenz:

Nowak, Anna, Liepertz, Sven & Borowski, Andreas (2017). Stärkung der Reflexionskompetenz im Praxissemester Physik. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 740). Universität Regensburg

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Lernunterstützung im Elementarbereich durch Scaffolding-Strategien

Windt, Anna

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Beim naturwissenschaftlichen Lernen von Vorschulkindern kommt pädagogischen Fachkräften als Lehrpersonen eine große Bedeutung zu. Bislang fehlt es aber noch an Informationen, wie die Unterstützung des Ausbaus der Konzepte von Vorschulkindern im Detail aussehen sollte. Das Konzept scaffolding zeigt viele Möglichkeiten auf, wie pädagogische Fachkräfte die Unterstützung des Lernens im Elementarbereich gestalten können und hat sich als lernförderlich erwiesen, so dass eine Übertragung auf das naturwissenschaftliche Lernen sehr fruchtbar erscheint.

Im Projekt wird zum einen untersucht, welche unterschiedlichen scaffolding-Strategien durch pädagogische Fachkräfte sich identifizieren lassen und zum anderen, wie sich der Einsatz von scaffolding-Strategien durch pädagogische Fachkräfte auf den Fachwissenszuwachs von Vorschulkindern auswirkt. Dafür wird eine Reanalyse von Video- und Fachwissenstestdaten von 26 Vorschulkindern durchgeführt.

Das Poster gibt Einblick in das zugrundeliegende Kategoriensystem sowie erste Ergebnisse der Analysen.

Referenz:

Windt, Anna (2017). Lernunterstützung im Elementarbereich durch Scaffolding-Strategien. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 804). Universität Regensburg

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Professionswissen von Lehrkräften im Bereich der Elementarteilchenphysik Motivation und Überblick

Oettle, Michaela & Mikelskis-Seifert, Silke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Das Projekt beabsichtigt die Entwicklung eines Testinstruments zur Erfassung professioneller Kompetenzen gymnasialer Lehrkräfte im Bereich der Elementarteilchenphysik. Die rasant voranschreitende Grundlagenforschung der modernen Teilchenphysik mit entsprechender Medienpräsenz sowie die begleitende Entwicklung von Alltagserfindungen faszinieren SchülerInnen. Gleichzeitig hält das Thema Einzug in die schulischen Lehrpläne. Andererseits besteht eine Diskrepanz zur mangelnden Erforschung der von den Lehrkräften benötigten themenbezogenen Kompetenzen. Der Fokus der Arbeit liegt zunächst auf der Beschreibung der fachwissenschaftlichen sowie -didaktischen Komponenten des Professionswissens. Die Modellierung der Kompetenzfacetten erfolgt in einer explorativen Studie mithilfe von Experten aus Forschung und Lehre. In der Fachdidaktik wird insbesondere der Aspekt der Modellarbeit berücksichtigt. Das Projekt strebt die Ermittlung eines Status Quo sowie die Ableitung tendenzieller Wissensdefizite sowie Fehlkonzepte bei den Lehrkräften an. Studiendesign und erste Ergebnisse werden präsentiert.

Referenz:

Oettle, Michaela & Mikelskis-Seifert, Silke (2017). Professionswissen von Lehrkräften im Bereich der Elementarteilchenphysik Motivation und Überblick. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 744). Universität Regensburg

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