TB2015 – Seite 13

Entwicklung, Pilotierung und Evaluation eines Instruments zur Erhebung des Wissenschaftsverständnisses in Physik

Schüssele, Bernd, Mikelskis-Seifert, Silke & Stahl, Elmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Durch die wachsende Forderung nach Qualitätsverbesserung der Lehre im Hochschulbereich, rückt auch die Frage nach den Einflussfaktoren für erfolgreiches Lernen im Fach Chemie in den Vordergrund. Bisherige Studien zeigen, dass die Ursache von Lernschwierigkeiten in der Organischen Chemie häufig in der fehlenden Verknüpfung zwischen den visuellen Strukturdarstellungen und den zugrundeliegenden chemischen Konzepten liegt. Bisher ist nicht bekannt welche mentalen Repräsentationen Studierende bei der Betrachtung von organisch-chemischen Reaktionen aktivieren. Daher wurde in einer qualitativen Interviewstudie das Kategorisierungsverhalten von Studierenden anhand von typischen Additionsreaktionen untersucht und die geäußerten Ähnlichkeitsbeziehungen zwischen Reaktionen anhand der Structure mapping theory (Gentner, Markman, 1997) untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das Kategorisierungsverhalten der Studierenden sehr viel stärker als bisher angenommen auf minimale Oberflächenmerkmale stützt und chemische Konzepte oder mechanistisches Denken keine Ordnungsfunktion besitzen.

Referenz:

Schüssele, B., Mikelskis-Seifert, S. & Stahl, E. (2015). Entwicklung, Pilotierung und Evaluation eines Instruments zur Erhebung des Wissenschaftsverständnisses in Physik. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 328-330). Kiel: IPN.

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Ergebnisse eines Literatur-Reviews zur formativen Beurteilung

Ropohl, Mathias, Rönnebeck, Silke & Bernholt, Sascha

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Schülerlabore, Science Centres u. a. stellen eine fachdidaktisch relevante und lernpsychologisch gut begründete Entwicklung (Stichwort: Kontextorientierung, Situiertes Lernen) mit großem „Boom“ in den letzten 10 Jahren gerade im deutschsprachigen Raum dar. Was ihre Wirksamkeit betrifft, so wurden in den vergangenen Jahren mehrheitlich kurzzeitige Effekte auf die Motivation der Lernenden diagnostiziert. Um nachhaltige Hold-Effekte auf Interesse und Motivation, aber auch Lernleistung zu erzielen, fokussiert sich die Forschung des Physikschülerlabors iPhysicsLab der TU Kaiserslautern auf die Einbindung der einzelnen Themenmodule in den schulischen Physikunterricht im Sinne einer wirksamen Vor- und Nachbereitung. Der Vortrag zeigt anhand der Themenmodule „Druck“ und „Radioaktivität“, welche Formen der Einbindung im theoretischen Rahmenkonstrukt der Novelty Theory möglich sind. Das Design und erste Forschungsergebnisse zweier quasiexperimenteller Interventionsstudien im Versuchs- und Kontrollgruppen-Design zu möglichen Effekten auf Motivation und Lernwirkung werden diskutiert.

Referenz:

Ropohl, M., Rönnebeck, S. & Bernholt, S. (2015). Ergebnisse eines Literatur-Reviews zur formativen Beurteilung. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 375-377). Kiel: IPN.

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Das Wissenschaftsverständnis von Physiklehrkräften und der Zusammenhang mit Unterrichtsmethoden

Schulze Heuling, Lydia, Mikelskis-Seifert, Silke & Nückles, Matthias

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Um an Schulen zeitgemäß Quantenmechanik zu unterrichten, wurden in den 1990er Jahren einige Konzepte vorgestellt und untersucht. Einige Ansätze daraus finden sich nun auch in Schulbüchern. In diesem Zusammenhang wurde auch die Bedeutung des Bohrschen Atommodells für den Unterricht in Frage gestellt. Das führte dazu, dass in vielen Konzepten die Berechnung der Energieniveaus des Wasserstoffatoms durch Näherungen ersetzt wurden, die eher einem moderneren, quantenmechanischen Bild entsprechen. Nur im schulischen Kontext wurde die Diskussion zum Bohrschen Modell geführt. Dessen Einfluss auf die Vorstellungen von Studierenden und mögliche Modellalternativen wurden hingegen in der universitären Ausbildung wenig diskutiert.
In diesem Vortrag soll diese Diskussion erneut aufgegriffen werden und ins Lehramtsstudium verlagert werden, indem die Näherungen der Energieniveaus dreier prominenter Konzepte fachphysikalisch beleuchtet und verglichen werden. Darauf aufbauend wird eine neue Näherung präsentiert, die sowohl anschlussfähig an eine Theorievorlesung als auch an die Unterrichtskonzepte ist.

Referenz:

Schulze Heuling, L., Mikelskis-Seifert, S. & Nückles, M. (2015). Das Wissenschaftsverständnis von Physiklehrkräften und der Zusammenhang mit Unterrichtsmethoden. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 331-333). Kiel: IPN.

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Das EU-Projekt SAILS – Strategies for Assessment of Inquiry Learning in Science

Friege, Gunnar & Barth, Maximilian

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Rahmen des Projekts Technology SUPPORTed Labs (TSL) werden bedarfsgerechte Medien für Experimentalpraktika produziert und evaluiert. Im Zuge dessen wurden neue Interaktive Bildschirmexperimente (IBE) entwickelt, die sich sowohl in ihrer Komplexität, als auch durch neue Elemente wie z.B. die synchrone Veränderung einer Schaltung und des zugehörigen Stromlaufplans von ihren Vorgängern absetzen. Durch die neuen Elemente, die auf Wusch hinzugeschaltet werden können, und die Einbettung direkt in ein interaktives Praktikumsskript, haben sich auch die Anforderungen in Bezug auf begleitende Usability-Studien z. B. per eye-traking verändert. Es werden keine starren Seiten oder Hintergründe mehr untersucht, stattdessen können Lerner durch die Seiten scrollen und die in den Text integrierten IBE und andere interaktive Aufgaben bearbeiten.
Im Vortrag werden sowohl eine eye-tracking Studie zum Nutzungsverhalten als auch eine begleitende qualitative Wirksamkeitsstudie und die Ergebnisse aus diesen Studien vorgestellt.

Referenz:

Friege, G. & Barth, M. (2015). Das EU-Projekt SAILS – Strategies for Assessment of Inquiry Learning in Science. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 378-380). Kiel: IPN.

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Kinder, MINT und Literacy

Welzel-Breuer, Manuela, Skorsetz, Nina, Breuer, Maria, Göres, Melitta, Strecker, Sigrid & Seelmann, Carolin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Entwicklung des Professionswissens von Chemielehramtsstudierenden ist insbesondere in Bezug auf die Planung und Durchführung von Experimenten bisher kaum untersucht. Um diese Forschungslücke zu schließen, wurde ein universitäres Seminar zum Einsatz von Schülerexperimenten im Chemieunterricht konzipiert und evaluiert. Dem Prinzip der Learning Studies folgend entwickeln je zwei Studierende ein Unterrichtskonzept zum Thema Stofftrennung und führen dieses an drei über das Semester verteilten Schülertagen mit unterschiedlichen Lerngruppen im Lehr-Lern-Labor der Chemiedidaktik Regensburg durch. Um die einzelnen Stundenkonzepte sukzessiv zu optimieren, werden u. a. die erstellten Unterrichtsvideos, ausgewerteten Unterrichtsbeobachtungsbögen und Schülereinschätzungsbögen nach jedem Schülertag analysiert. Dieses Seminar wurde insgesamt dreimal durchgeführt. Als Erhebungsinstrumente wurden Paper-Pencil-Tests, Leitfadeninterviews und Videokodiermanuale verwendet. Im Vortrag werden aktuelle Ergebnisse u. a. zum Lernzuwachs der Studierenden (N=54) und der Schüler (N=250) vorgestellt.

Referenz:

Welzel-Breuer, M., Skorsetz, N., Breuer, M., Göres, M., Strecker, S. & Seelmann, C. (2015). Kinder, MINT und Literacy. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 334-336). Kiel: IPN.

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Methoden für die formative Beurteilung beim forschend-entdeckenden Lernen

Grob, Regula & Labudde, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Wolken als Wetterphänomen sowie der Wasserkreislauf einschließlich der Kondensation des verdunsteten Wassers sind Standardthemen in der Grundschule in fast allen Bundesländern. Bisher gab es jedoch kaum Untersuchungen zu Schülervorstellungen zu Wolken, obwohl Einmütigkeit besteht, dass es beim Unterrichten sehr wichtig ist, die Vorstellungen der Schüler zu kennen und zu berücksichtigen. Im Rahmen einer Staatsexamensarbeit wurde ein halboffenes Schülerinterview zu Wolken mit Hilfe eines Interviewleitfadens mit 16 Schülern im Alter von 4 bis 10 Jahren durchgeführt und dabei recht unterschiedliche Vorstellungen zu Wolken gefunden. Ergänzend wurden mit einem Paper-and-Pencil-Test die Vorstellungen von Sachunterrichtsstudierenden und von Sachunterrichtslehrkräften erhoben und Parallelen gezogen. Einige Ergebnisse dieser Arbeit werden im Vortrag vorgestellt.

Referenz:

Grob, R. & Labudde, P. (2015). Methoden für die formative Beurteilung beim forschend-entdeckenden Lernen. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 381-383). Kiel: IPN.

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Informationsflüsse – Eine empirische Studie zur Rolle der Eltern und deren Resonanz auf frühe naturwissenschaftliche Bildungsangebote

Pflüger-Schmezer, Brigitte & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Aktuelle Studien, die sich mit der Sprachförderung im Fach und der Wechselwirkung von Sprachvarianten im Unterricht und der kognitiven Entwicklung beschäftigen, weisen nach, dass das Beherrschen der bildungs- und fachbezogenen Sprache für das Lernen entscheidend ist. Die Verzahnung im Erwerb von Sprache und Fachwissen wird insbesondere in der Entwicklung von Textkompetenz deutlich, welche die Fähigkeit darstellt, schriftsprachlich gefasste Informationen produktiv und rezeptiv aufzunehmen, zu verarbeiten und sie für das eigene Weiterlernen zu nutzen. Für eine erfolgreiche Förderung von Schülerinnen und Schülern im Erwerb von Textkompetenz im Chemieunterricht ist eine entsprechende Qualifizierung von Chemielehrkräften grundlegend, die sich dezidiert auf die spezifischen Lernsituationen des Faches bezieht. Im Vortrag werden zentrale Aspekte zur Förderung der Textkompetenz von Lehramtsstudierenden und deren Evaluation diskutiert und an Umsetzungsbeispielen veranschaulicht, die im Rahmen des Projekts Fach-ProSa (Fachspezifische Professionalisierung zu Sprachförderung) entwickelt werden.

Referenz:

Pflüger-Schmezer, B. & Welzel-Breuer, M. (2015). Informationsflüsse – Eine empirische Studie zur Rolle der Eltern und deren Resonanz auf frühe naturwissenschaftliche Bildungsangebote. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 337-339). Kiel: IPN.

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Chain Reaction – a sustainable approach to Inquiry Based Science Education

Marmé, Nicole, Glaser, Jonathan, Graf, Sönke & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

„Welche Stoffe sind magnetisch und welche nicht?“ Diese Frage dient häufig im Primarbereich zur Einführung in den Magnetismus. Bis vor wenigen Jahren führten die experimentellen Möglichkeiten der Schule zu einer scheinbar eindeutigen Unterscheidung. Seitdem preiswerte Supermagnete zugänglich sind, können einfache Experimente zeigen, dass jeder Stoff in unterschiedlicher Ausprägung magnetisch ist. Die Erklärung dieses Phänomens erfordert die Entwicklung eines konsistenten Modells für den Primar-, Sekundar- und Hochschulbereich, das ohne konzeptionelle Brüche über die Jahre erweitert werden kann und neben Ferro- auch den experimentell erfahrbaren Dia- und Paramagnetismus berücksichtigt. Gängige Modelle, wie das Modell der Elementarmagnete, beschränken sich auf Ferromagnetismus und erweisen sich als nicht anschlussfähig für fachliche Vertiefungen. Im Vortrag wird ein innerhalb eines Design-Based-Research-Ansatzes entwickeltes Modell vorgestellt, das zur Beschreibung der zentralen Ausprägungsformen von Magnetismus mathematisch fundierte Visualisierungen verwendet.

Referenz:

Marmé, N., Glaser, J., Graf, S. & Welzel-Breuer, M. (2015). Chain Reaction – a sustainable approach to Inquiry Based Science Education. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 384-386). Kiel: IPN.

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Offene Antworten und Multiple Choice Tests im direkten Vergleich

Härtig, Hendrik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Das Unterrichten ist die zentrale Aufgabe von Lehrkräften, die sich untergliedert in die Pla-nung, Durchführung und Reflexion von Unterricht. Wann angehende Lehrkräfte welche Fä-higkeiten in diesen Teilbereichen des Unterrichtens entwickeln, ist bislang weitestgehend ungeklärt, auch im Fach Sachunterricht. Informationen über diese Entwicklungsverläufe sind aber erforderlich, um gezielt Unterstützungsmaßnahmen in die Ausbildung integrieren zu können. Deswegen untersucht das Projekt EuLe die Entwicklung der Planung, Durchführung und Re-flexion von Sachunterricht in der zweiten Ausbildungsphase, dem Vorbereitungsdienst (VD). In einem längsschnittlichen Design werden 14 angehende Lehrkräfte über den Verlauf des VD begleitet. Als Messzeitpunkte dienen drei der verpflichtenden Unterrichtsbesuche am Anfang, in der Mitte und am Ende des VD. Das Projekt gliedert sich in drei Teilprojekte, die zunächst getrennt die Planung, Durchführung und Reflexion in den Blick nehmen. Die drei Vorträge des Symposiums präsentieren die Ergebnisse der drei Teilprojekte über die drei Messzeitpunkte.

Referenz:

Härtig, H. (2015). Offene Antworten und Multiple Choice Tests im direkten Vergleich. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 292-294). Kiel: IPN.

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IWBs als innovative Werkzeuge im Chemieunterricht? -eine Intervention-

Sieve, Bernhard & Schanze, Sascha

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Insbesondere in der zweiten Phase der Lehrerausbildung lernen LehramtsanwärterInnen (LAA), ihre Unterrichtsplanung didaktisch und methodisch begründet in schriftlichen Entwürfen festzuhalten. Es ist weitestgehend unbekannt, wie dies LAA im Fach Sachunterricht (SU) gelingt.
Ziel dieses Projektes ist es, die Veränderung der Planungsqualität von SU im Verlaufe des Vorbereitungsdienstes anhand eines Kategoriensystems zu untersuchen. Dieses enthält fächerübergreifende Kriterien für guten Unterricht, ausdifferenziert durch sachunterrichts-spezifische Kriterien. Es werden die schriftlichen Entwürfe von N=19 LAA zu Beginn, in der Mitte und am Ende ihres Vorbereitungsdienstes mittels qualitativer Inhaltsanalyse analysiert. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass die LAA zu Beginn ihrer Ausbildung Aspekte der Unterrichtsorganisation und -strukturierung (z. B. Klassenführung) stärker fokussieren, als Aspekte, die sich auf die Individualeben der SuS beziehen (z. B. Aktivierung). Auf der Tagung werden Ergebnisse der Veränderung über die drei Messzeitpunkte präsentiert.

Referenz:

Sieve, B. & Schanze, S. (2015). IWBs als innovative Werkzeuge im Chemieunterricht? -eine Intervention-. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 295-297). Kiel: IPN.

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