TB2015 – Seite 14

Naturwissenschafts-Lehrerfortbildung und professionsbezogene Gespräche

Graf, Sönke & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Unterrichtsgestaltung der Lehrkraft ist eine wichtige Voraussetzung für hohe Schülerleistung. Bereits im Vorbereitungsdienst (VD) soll sich die Unterrichtsgestaltung an Kriterien guten Unterrichts orientieren. Wann im VD welche Kriterien guten Unterrichts von angehenden Lehrkräften umgesetzt werden können, ist jedoch weitestgehend unbekannt. Das gilt auch für das Fach Sachunterricht (SU). Um die Qualität der Unterrichtsgestaltung im SU im Vorbereitungsdienst zu erfassen, wurde ein Kriterienkatalog erstellt, der themenunabhängig der fachlichen Vielperspektivität gerecht wird. Damit wird analysiert, wie es angehenden Lehrkräften gelingt, die Kriterien guten SUs im Laufe des VDs umzusetzen. Dafür wird zu Beginn, in der Mitte und am Ende des VDs eine Unterrichtsstunde videographiert und inhaltsanalytisch ausgewertet. Erste Auswertungen zeigen einerseits, dass Kriterien, die die Organisation und Strukturierung des Unterrichts betreffen, zu Beginn des VDs in hohem Maße umgesetzt werden. Andererseits sind Kriterien, die die Individualebene der Lernenden einbeziehen, weniger ausgeprägt.

Referenz:

Graf, S. & Welzel-Breuer, M. (2015). Naturwissenschafts-Lehrerfortbildung und professionsbezogene Gespräche. 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. 298-300). Kiel: IPN.

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Diagnostik experimenteller Fertigkeiten bei optischen Versuchen

Fraß, Stephan & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Reflexion von Unterricht gilt als zentrales Element zur professionellen Weiterentwicklung von Lehrkräften. So ist die Reflexion von Unterricht auch integraler Bestandteil der Lehrer-ausbildung, insbesondere des Vorbereitungsdienstes (VD). Bislang ist ungeklärt, auf welchem Niveau angehende Lehrkräfte (LAA) ihren Unterricht reflektieren und wie sich dies über den VD verändert. Deswegen untersucht das Projekt die Qualität der Reflexion von Sachunterricht im Verlauf des VD.
Dabei werden mündliche Reflexionen von 14 LAA im Rahmen der Unterrichtsbesuche am An-fang, in der Mitte und am Ende des VD genutzt. Die Reflexionen werden audiographiert, transkribiert und mittels eines Kategoriensystems analysiert. Dieses berücksichtigt sowohl die Vollständigkeit, Attribution, Strukturiertheit und Objektivität der Reflexion als auch deren Inhalte und Umfang.
Erste Ergebnisse zeigen, dass die LAA zu Beginn des VD auf stark unterschiedlichen Niveaus reflektieren und dass insbesondere die Objektivität gering ausgeprägt ist. Auf der Tagung wird über die Ergebnisse der drei Messzeitpunkte berichtet.

Referenz:

Fraß, S. & Heinke, H. (2015). Diagnostik experimenteller Fertigkeiten bei optischen Versuchen. 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. 301-303). Kiel: IPN.

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Methoden zur Erfassung von Schwierigkeiten bei Schülerexperimenten

Kechel, Jan-Henrik & Wodzinski, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Berücksichtigung von Wissenschaftsgeschichte stellt eine Möglichkeit dar, Aspekte von nature of science (NOS) im Unterricht zu implementieren. Dabei stehen Entwicklung, Wandel und Zeitlichkeit der Naturwissenschaften im Vordergrund. Naturwissenschaften erscheinen so unter einer diachronen Perspektive (Henke & Höttecke, 2013). Die Berücksichtigung der Schülerperspektive auf diese Aspekte von NOS ist im Sinne der didaktischen Rekonstruktion (Kattmann et al, 1997) zur Gestaltung effektiver Lernangebote unerlässlich. Mit Hilfe der dokumentarischen Methode wurden in diesem Projekt Tiefenstrukturen der Schülerperspektive im Hinblick auf die diachrone NOS untersucht. Es war möglich implizite, dem Sprechen der Schüler zugrundliegende Muster (Orientierungsrahmen) zu rekonstruieren. Nachdem auf der Jahrestagung 2014 die Perspektiven dreier Eckfälle dezidiert vorgestellt worden sind (Krüger, Höttecke, Henke, 2015), werden nun Ergebnisse der übergreifenden Typenbildung aus über 30 Fällen dargestellt. Es werden Konsequenzen für fachdidaktische Arbeit und Unterrichtsentwicklung abgeleitet.

Referenz:

Kechel, J. & Wodzinski, R. (2015). Methoden zur Erfassung von Schwierigkeiten bei Schülerexperimenten. 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. 304-306). Kiel: IPN.

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Diagnosekompetenz von Physiklehrkräften beim Schülerexperimenten

Draude, Martin & Wodzinski, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Als Argument für eine explizite Thematisierung verschiedener Aspekte von Nature of Science (NOS) im Unterricht wird u.a. angeführt, ein adäquates Verständnis des Wesens naturwissenschaftlicher Theorien und Arbeitsweisen könne auch zu einem erfolgreicheren Lernen fachlicher Inhalte führen. Für diese Argumentation gibt es bisher allerdings nur unzureichend empirische Evidenz. Im Rahmen einer mehrtägigen Interventionsstudie mit 84 Schülerinnen und Schülern der 6. und 7. Klasse wurde daher untersucht, inwieweit das NOS-Verständnis der Teilnehmenden mit deren Lernzuwachs bzgl. des Energiekonzepts zusammenhängt. Hierbei zeigten sich Hinweise, dass ein Verständnis von NOS beim Erlernen komplexerer Aspekte des Energiekonzepts, wie etwa der Energieentwertung, eine Rolle spielen kann. Darüber hinaus zeigte sich ein Zusammenhang zwischen dem NOS-Verständnis der Lernenden und ihrem Lernzuwachs bzgl. des Wesens von Energie als wissenschaftlicher Theorie, also etwa der Universalität dieses Konzepts, aber auch dessen genereller Vorläufigkeit.

Referenz:

Draude, M. & Wodzinski, R. (2015). Diagnosekompetenz von Physiklehrkräften beim Schülerexperimenten. 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. 307-309). Kiel: IPN.

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Naturwissenschaften im Wandel der Zeit – Konzepte der Wissenschaftsforschung

Höttecke, Dietmar, Henke, Andreas & Krüger, Janne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Schülerlabore bieten attraktive Möglichkeiten und Ressourcen, um Schüler/innen eine experimentelle Auseinandersetzung mit aktuellen naturwissenschaftlichen Themen an einem authentischen Lernort zu ermöglichen. Aufgrund begrenzter Kapazitäten kann eine wiederholte und strukturierte Anschlussförderung nicht allen Schüler/inne/n zuteilwerden. Im Rahmen einer multi-methodal angelegten explorativen Studie „Talente erkennen, Talente fördern in Schülerlaboren“ sollen Möglichkeiten erkundet werden, interessierte und begabte Teilnehmer/innen zu identifizieren, um sie dann für eine weitergehende Förderung zu empfehlen. Aus den erhobenen qualitativen und quantitativen Daten können mögliche Zugänge für eine zuverlässige Identifizierung naturwissenschaftlich interessierter Schüler/innen im Schülerlabor und deren nachhaltige Förderung abgeleitet werden. Die zentralen Ergebnisse aus der Datenanalyse, welche zusammen mit dem Studiendesign im Vortrag präsentiert werden, sollen abschließend zu Anhaltspunkten für eine Weiterentwicklung von Lernumgebungen in Schülerlaboren führen.

Referenz:

Höttecke, D., Henke, A. & Krüger, J. (2015). Naturwissenschaften im Wandel der Zeit – Konzepte der Wissenschaftsforschung. 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. 310-312). Kiel: IPN.

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Schülervorstellungen zur zeitlichen Entwicklung der Naturwissenschaften – Schüler/-innen zeichnen den „Weg der Wissenschaft“

Henke, Andreas, Höttecke, Dietmar & Krüger, Janne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Ein zentrales bildungspolitisches Ziel ist es, Lernende frühzeitig für naturwissenschaftliche Fragestellungen zu interessieren, und nach individuell vorhandenen Begabungen bestmöglich zu fördern. Aufgrund dessen wird in Baden-Württemberg seit 2010 ein außerschulisches Programm im MINT-Bereich (Hector-Kinderakademien) zur intensiven Förderung besonders interessierter und begabter Grundschulkinder implementiert.
Die in diesem Beitrag vorgestellte Intervention zur Förderung der Experimentierkompetenz und des Interesses an Naturwissenschaften wurde über einen Zeitraum von zwölf Wochen an fünf Hector-Kinderakademien durchgeführt. Forschungsfragen wurden im Rahmen einer quantitativen Interventionsstudie mit 70 Dritt- und Viertklässlern in einem randomisierten Prä-Posttest-Design mit einer Wartekontrollgruppe untersucht. Wir gehen davon aus, dass die typischen Fähigkeiten und Interessen der für das Förderprogramm nominierten Kinder mit dem extracurricularen Angebot positiv beeinflusst werden können. Die Autorin stellt in diesem Beitrag ausgewählte Ergebnisse der Begleitforschung dieses Förderprojekts dar.

Referenz:

Henke, A., Höttecke, D. & Krüger, J. (2015). Schülervorstellungen zur zeitlichen Entwicklung der Naturwissenschaften – Schüler/-innen zeichnen den „Weg der Wissenschaft“. 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. 313-315). Kiel: IPN.

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Optimierung und Evaluation eines Laborpraktikums

Platova, Elina & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Auf die Ausschreibung des Fortbildungsprojekts MINTeinander meldeten sich 225 Kooperationsverbünde, von denen 24 aus 14 Bundesländern ausgewählt wurden. Jeder Verbund umschließt mindestens je einen Kindergarten, eine Grundschule und eine Schule der Sekundarstufe I. Auf einer zentralen dreitägigen Fortbildungsveranstaltung wurden Ende 2013 aus jedem Verbund drei bis vier Mentoren/innen mit dem Spiralcurriculum vertraut gemacht: Ziele und Inhalte, didaktische Konzepte, inhalts- und prozessbezogene Kompetenzen. Anfang 2014 führten in einer zweiten, ebenfalls dreitägigen Veranstaltung das Forschungsteam und die Mentoren/innen ihre Kollegen/innen aus den jeweiligen Verbünden in das Curriculum ein. Kurzreferate, fachdidaktische Diskussionen, eigenes Experimentieren und Ideenaustausch für die Implementation prägten die beiden Veranstaltungen mit 90 bzw. 160 Teilnehmenden. MINTeinander soll Entwicklungen auf Unterrichts- und institutioneller Ebene initiieren. Im Vortrag werden das Fortbildungskonzept, die Implementation und erste Evaluationsergebnisse vorgestellt und diskutiert

Referenz:

Platova, E. & Walpuski, M. (2015). Optimierung und Evaluation eines Laborpraktikums. 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. 268-270). Kiel: IPN.

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Orientierungen von Schülern zur zeitlichen Entwicklung der Naturwissenschaften

Krüger, Janne, Höttecke, Dietmar & Henke, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

SchülerInnen werden im naturwissenschaftlichen Unterricht mit einer Vielzahl von Abbildungen konfrontiert. Die im Bild kodierten Informationen müssen adäquat entschlüsselt und verarbeitet werden. Verschiedene Studien zeigen die Komplexität dieser Aufgabe (siehe u. a. Friel, Curcio & Bright, 2001).
Daher bedarf es einer systematischen Unterstützung beim Erlernen der im Umgang mit Abbildungen notwendigen Kompetenzen. Zu diesem Zweck wurde ein Training zur Förderung der piktorialen Literalität entwickelt. Neben der Förderung der piktoralen Literalität werden auch Transfereffekte auf die naturwissenschaftliche Problemlösefähigkeit untersucht. Es handelt sich um eine Interventionsstudie im Prä-Post-Design in der Jahrgangsstufe 9, mit zwei Interventionsgruppen und einer Kontrollgruppe. Beide Interventionsgruppen durchlaufen ein Methodentraining, das sich in Bezug auf den Kontext der Abbildungen (naturwissenschaftlich bzw. alltagsnah) unterscheidet. Die Kontrollgruppe absolviert ein zeitäquivalentes Schülerlabor. Die Ergebnisse der Studie werden im Rahmen des Vortrages vorgestellt.

Referenz:

Krüger, J., Höttecke, D. & Henke, A. (2015). Orientierungen von Schülern zur zeitlichen Entwicklung der Naturwissenschaften. 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. 316-318). Kiel: IPN.

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Learn to write und Peer-Feedback im Physikpraktikum

Lammertz, Ines & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

In einem Forschungsprojekt untersuchen wir, mit welchen Argumentationen Schülerinnen und Schüler eine zuvor aufgestellte Hypothese verwerfen bzw. stützen, wenn experimentelle Daten mit unterschiedlicher Genauigkeit vorliegen. Genauigkeit wird durch die Anzahl an (Nachkomma-)stellen operationalisiert. Dazu wird zusätzlich zu einer Erfassung von bestimmten Argumentationen mit einem geschlossenen Fragebogen (Ludwig & Priemer, 2012, 2013, 2014) ein Begleitinstrument entwickelt, das den Prozess der Be- bzw. Verarbeitung von experimentellen Rohdaten zur Beurteilung der Richtigkeit einer Hypothese erfasst.
Es wurden 60 Schülerinnen und Schüler der 8. Klasse gebeten, in einem strukturierten offenen Antwortformat ihren Datenauswertungsprozess anhand von Messdaten zum Vergleich der Fallzeit beim freien Fall und waagerechtem Wurf schriftlich zu dokumentieren. Zusätzlich wurden Teilgruppen direkt nach der schriftlichen Bearbeitung des Testinstruments interviewt. Der Beitrag stellt das Instrument sowie die Ergebnisse der Entwicklungs- und Validierungsstudie vor.

Referenz:

Lammertz, I. & Heinke, H. (2015). Learn to write und Peer-Feedback im Physikpraktikum. 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. 271-273). Kiel: IPN.

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Liebigs Elementaranalyse im Kontext des Erwerbs von Wissen über NoS

Kraft, Florian & Gröger, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Das Lösen von Aufgaben im Physikunterricht erfordert oftmals eher mathematische als physikalische Kompetenzen. Der mathematische Kalkül verdrängt häufig das Anwenden physikalischer Prinzipien (Krause, 2013). Interessanterweise finden anderseits (quasi-) naturwissenschaftliche Methoden in Mathematikbüchern zunehmend Anwendung. In der Mathematikdidaktik ist dazu die Hypothese entstanden, dass Schülerinnen und Schüler im anschauungsgebundenen Unterricht eine empirische (quasi-naturwissenschaftliche) Auffassung von Mathematik entwickeln. Diese unterscheidet sich fundamental von der modernen abstrakten Hochschulmathematik (Burscheid & Struve 2009; Witzke 2009).
Im Vortrag sollen Zusammenhänge von Mathematik- und Physikanforderungen in Schulaufgaben mit Hilfe von Schulbuchbeispielen diskutiert werden und daraus Forschungsfragen für die jeweiligen Fachdidaktiken formuliert werden.

Referenz:

Kraft, F. & Gröger, M. (2015). Liebigs Elementaranalyse im Kontext des Erwerbs von Wissen über NoS. 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. 319-321). Kiel: IPN.

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