TB2015 – Seite 17

Kooperationen für die Zukunft – Das Schülerlabor-Netzwerk GenaU

Vorst, Silke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Neue Medien wie PC, Tablet und Smartphone bieten für den Physikunterricht vielfältige Möglichkeiten. Im Herbst 2014 fand mit staatlicher Unterstützung eine Erhebung zu deren Einsatz im Physikunterricht an Gymnasien in zwei Regionen Bayerns sowie im Großraum Frankfurt statt. Zum einen wurde erhoben, wie und wie umfangreich diese medialen Möglichkeiten von Lehrkräften im Physikunterricht eingesetzt werden. Zum anderen wurde ermittelt, welche Einstellung bezüglich des Computereinsatzes im Physikunterricht die Lehrkräfte vertreten: Welche Stärken sehen sie, die in den Physikunterricht eingebracht werden können und was hält die Lehrkräfte davon ab, den Computer häufiger zu nutzen?
Im Vortrag werden Ergebnisse der Erhebung vorgestellt. Diese werden mit anderen Studien aus früheren Jahren verglichen.

Referenz:

Vorst, S. (2015). Kooperationen für die Zukunft – Das Schülerlabor-Netzwerk GenaU. 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. 229-231). Kiel: IPN.

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Erwartungen von Schülern und Wissenschaftlern an Schülerlaborbesuche

Schwarzer, Stefan & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Lernende zur „vorausschauende[n] Beurteilung von Technikfolgen“ zu befähigen, ist ein Ziel des Chemieunterrichts. Die hierfür notwendige komplexe Auseinandersetzung mit Technik auf der Grundlage naturwissenschaftlichen Wissens und unter Berücksichtigung gesellschaftlicher Perspektiven fokussiert auf authentische Kontexte, die es erlauben, Lernenden die Relevanz fachimmanenter Strukturen und Relationen transparent zu machen. Dies erfordert, dass Lehrende die fachspezifischen und übergreifenden Wissensnetzwerke ableiten und der Gestaltung von Unterricht zugrunde legen können. Der Zusammenhang zwischen der Strukturierung chemisch-technischer Inhalte und der Unterrichtsqualität, welche anhand von Lerngelegenheiten zur kognitiven Aktivierung bewertet wird, wird mittels Analyse studentischer Arbeiten untersucht und im Vortrag diskutiert.

Referenz:

Schwarzer, S. & Parchmann, I. (2015). Erwartungen von Schülern und Wissenschaftlern an Schülerlaborbesuche. 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. 232-234). Kiel: IPN.

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Schülerlaborbesuch als Ersatz oder Ergänzung? – Motivationseffekte

Itzek-Greulich, Heike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Insbesondere aus dem anglo-amerikanischen Raum hat in den letzten Jahren hat der Ansatz der Learning Progressions Einzug in die naturwissenschaftsdidaktische Diskussion gehalten. Damit verbunden sind zahlreiche Teilaspekte dieses Forschungs- und Entwicklungsprogramms, darunter Core Ideas, Cross-cutting Concepts oder Learning Trajectories. Von Learning Progressions verspricht man sich eine Verbesserung des Lehrens und Lernens in den naturwissenschaftlichen Fächern. Aber sind diese Ideen wirklich neu? Haben Sie das Potential tatsächlich eine Verbesserung des naturwissenschaftlichen Unterrichts herbeizuführen? Der Vortrag beleuchtet die genannten Ideen vor dem Hintergrund bereits vorhandener Modelle und Konzeptualisierungen, auch aus dem deutschsprachigen Raum. Dabei soll insbesondere aufgezeigt werden, welchen Mehrwert die Idee der Learning Progressions bereitstellt, bei welchen Aspekten man aber auch stärker auf bereits vorhandene Forschungs- und Entwicklungsergebnisse aufbauen könnte.

Referenz:

Itzek-Greulich, H. (2015). Schülerlaborbesuch als Ersatz oder Ergänzung? – Motivationseffekte. 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. 235-237). Kiel: IPN.

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Wie beurteilen Schüler/innen und Lehrpersonen das mobile Lernlabor MobiLab?

Holmeier, Monika

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Der Fachunterricht in der Sekundarstufe soll es Schülerinnen und Schülern ermöglichen, ein breites Verständnis grundlegender Konzepte zu erlernen. Verschiedene empirische Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass dieses Lernziel nur eingeschränkt erreicht wird. Das Projekt DoLiS (Development of Learning in Science) zielt darauf ab, in mehreren Schritten Hinweise auf Umfang, Entwicklungswege und Einflussfaktoren des Konzeptverständnisses zu liefern. Kern der Studie ist eine quantitative Querschnittserhebung über die Jahrgangsstufen 5 bis 12, in der 2868 Schülerinnen und Schüler u.a. hinsichtlich ihres Konzeptverständnisses in den Bereichen Materie, Energie und chemische Reaktionen getestet wurden. Neben den Ergebnissen dieser ersten Erhebung soll aufbauend das Design einer Zwei-Kohorten-Längsschnittstudie vorgestellt werden, in der die beiden Jahrgangsstufen 5 und 9 sowohl quantitativ als auch qualitativ über einen Zeitraum von drei Jahren begleitet werden sollen, um detaillierte Einblicke in individuelle Entwicklungsverläufe während der Sekundarstufe zu gewinnen.

Referenz:

Holmeier, M. (2015). Wie beurteilen Schüler/innen und Lehrpersonen das mobile Lernlabor MobiLab?. 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. 238-240). Kiel: IPN.

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Urteilen und Entscheiden in Kontexten nachhaltiger Entwicklung

Sander, Hannes & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Ziel ist die Entwicklung und Validierung einer Learning Progression zum Basiskonzept „Chemische Reaktion“ in der Sekundarstufe I, um mögliche, effiziente Lernverläufe zu identifizieren. In einer Strand Map kann eine solche Progression veranschaulicht werden, indem auf die Basiskonzepte „Chemische Reaktion“ und „Struktur der Materie“ bezogene Fähigkeiten sowie zwischen ihnen angenommene Relationen dargestellt werden. Mit einem auf Basis der Strand Map entwickelten Papier-Bleistift-Test (Multiple-Choice-Single-Select) werden die Fähigkeiten von ca. 500 Lernenden der Jahrgangsstufen 7-9 erfasst. Mithilfe von IRT-Methoden werden Itemschwierigkeiten geschätzt und in der Learning Progression angenommene Progressionsstufen überprüft. Das Vorliegen angenommener Abhängigkeiten zwischen Fähigkeiten wird mittels Korrelationsanalysen und Strukturgleichungsmodellen untersucht. Basierend auf Erkenntnissen aus einer Pilotstudie, in der Item Separation Reliability (.84) und EAP/PV-Reliabilität (.68) zufriedenstellend waren, wurden elf der 98 Items für die Hauptstudie im Juni 2015 überarbeitet.

Referenz:

Sander, H. & Höttecke, D. (2015). Urteilen und Entscheiden in Kontexten nachhaltiger Entwicklung. 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. 241-243). Kiel: IPN.

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Berufsorientierende Lernaufgaben

Sokolowski, Sascha & Pietzner, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Zentrales Ziel naturwissenschaftlichen Unterrichts ist die Entwicklung eines integrierten Verständnisses des Energiekonzepts. Ein solches Verständnis schließt das Verständnis von vier Aspekten ein: Energieformen, -umwandlung, -entwertung und -erhaltung. Die naturwissenschaftsdidaktische Forschung zeigt, dass sich das Verständnis dieser Aspekte sequentiell entlang der genannten Reihenfolge entwickelt. Insbesondere der Aspekt der Erhaltung wird von den meisten Schülerinnen und Schülern auch am Ende der Schulzeit nicht verstanden. Im vorgestellten Promotionsvorhaben soll der Einfluss verschiedener Vermittlungsansätze auf die Entwicklung des Energieverständnisses untersucht werden. Im Rahmen einer experimentellen Prä-Post-Vergleichsstudie wird eine eher sequentielle Vermittlung der Aspekte mit einer unitären Vermittlung, bei der Phänomene unter expliziter Einbeziehung aller Aspekte betrachtet werden, verglichen. Als weitere Variable werden unterschiedliche Strategien zur Veranschaulichung energetischer Prozesse eingesetzt. Im Vortrag werden das Projekt sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Sokolowski, S. & Pietzner, V. (2015). Berufsorientierende Lernaufgaben. 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. 244-246). Kiel: IPN.

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Werbung im Chemieunterricht – ein Kleinmodul zum Thema „Proteinshakes“

Belova, Nadja, Affeldt, Fiona & Eilks, Ingo

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Erprobung eines Experimentiersets zur Nichtlinearen Physik (speziell Granulare Materie und Strukturbildung) vorgestellt.
Hintergrund: Im Rahmen eines Projekts zur Entwicklungsforschung wurde basierend auf einer explorativen Expertenbefragung (N=27) und einer Bedarfsanalyse unter Physik-Lehrkräften (N=108) ein Experimentierset entwickelt und in Schulen erprobt (N=60). Ein Ziel dabei war es, zu untersuchen, ob es auf diese Weise gelingen kann neue Inhalte in Schule einfließen zu lassen.

Referenz:

Belova, N., Affeldt, F. & Eilks, I. (2015). Werbung im Chemieunterricht – ein Kleinmodul zum Thema „Proteinshakes“. 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. 247-249). Kiel: IPN.

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Electronic Design – Physik im Kunstunterricht

Knemeyer, Jens-Peter, Hörner, Lars & Marmé, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Beitrag werden die Ergebnisse eines qualitativen Forschungsprojekts vorgestellt. Ziel des Projekts war die Rekonstruktion der dem Urteilen und Entscheiden von Schülern in variablen Kontexten nachhaltiger Entwicklung zu Grunde liegenden Tiefenstrukturen (Orientierungsrahmen). In fokussierten Einzelinterviews wurden dilemmatisch strukturierte Urteilssituationen, die sich thematisch im Bereich der Nachhaltigkeit verorten, mittels Audiovignetten präsentiert. Der Kontext der Urteilssituationen wurde systematisch zwischen politischen Entscheidungen mit v.a. langfristigen Folgen und persönlichen Entscheidungen mit v.a. kurzfristig wirksamen Folgen variiert. Nachdem auf der letzten Jahrestagung ausgewählte Eckfälle bei der Bearbeitung einer Vignette präsentiert wurden (Sander & Höttecke, 2015), ermöglichte es die Rekonstruktion der Orientierungen der Schüler mittels der dokumentarischen Methode, Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Bearbeitung der verschiedenen Entscheidungssituationen zu identifizieren. Diese werden im Vortrag anhand ausgewählter Fälle eingehend analysiert.

Referenz:

Knemeyer, J., Hörner, L. & Marmé, N. (2015). Electronic Design – Physik im Kunstunterricht. 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. 250-252). Kiel: IPN.

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Naturwissenschaftliche Problemlöseprozesse von Grundschülern

Trautmann, Andreas, Heine, Desiree & Kauertz, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Das Professionswissen von Lehrkräften gilt als ein entscheidender Faktor von Unterrichtsqualität und kann anhand der drei Dimensionen Pädagogisches Wissen (PK), Fachwissen (CK) und Fachdidaktisches Wissen (PCK) operationalisiert werden. In dieser Studie wird der Zusammenhang zwischen dem fachspezifischen Professionswissen (CK & PCK) von Chemielehrkräften zum Umgang mit Fachsprache und Schülervorstellung, ihrem Unterrichtshandeln und dem Lernerfolg sowie der Motivation ihrer Lernenden untersucht. Dazu werden Daten zum Unterricht nordrhein-westfälischer und bayrischer Lehrender zum Thema Atombau und Periodensystem der Elemente mithilfe von schriftlichen Tests, Fragebögen und Videoaufzeichnungen des Unterrichts erhoben.
Erste Analysen zeigen einen hohen, signifikanten Lernzuwachs der Lernenden aller Klassen sowie signifikante Unterschiede des Lernzuwachses zwischen den Klassen. Im Vortrag werden Ergebnisse der Schüler- und Lehrer-Testinstrumente sowie der Analyse des Unterrichtshandelns der Lehrenden hinsichtlich ihres Umgangs mit Fachsprache und Schülervorstellungen vorgestellt.

Referenz:

Trautmann, A., Heine, D. & Kauertz, A. (2015). Naturwissenschaftliche Problemlöseprozesse von Grundschülern. 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. 157-159). Kiel: IPN.

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Der Prozess des mathematischen Modellierens im Chemieunterricht

Goldhausen, Ines & DiFuccia, David-S.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Erklären zu können wird oft als wichtige Fähigkeit von Lehrkräften genannt, aber nur selten erforscht. Im Projekt EWis wurde eine Methode entwickelt, die Performanzqualität in unterrichtsnahen Erklärungssituationen zu erheben. Dazu wurden Lehramtsstudierende der Physik (N=198) dabei gefilmt, wie sie Schülern physikalische Phänomene erklären. Diese Schüler haben standardisierte Fragen gestellt (z.B. „Gibt es dafür ein Beispiel?“), die Reaktionen der Studierenden darauf wurden ebenso kategorienbasiert ausgewertet wie allgemeine Qualitätsmerkmale des Erklärens (z.B. Darstellungsformen verwenden). In diesem Vortrag werden Ergebnisse dazu präsentiert, was gutes Erklären ausmacht. Zudem werden Zusammenhänge zum Fachwissen und zum fachdidaktischen Wissen gezogen und u.a. analysiert, von welchen Aspekten dieser zwei Wissensbereiche Erklärungsperformanz profitiert. Es zeigt sich u.a. dass Studierende mit hohem Fachwissens insbesondere dann gute Leistungen beim unterrichtsnahen Erklären zeigen, wenn sie auch ein hohes fachdidaktisches Wissen aufweisen.

Referenz:

Goldhausen, I. & DiFuccia, D. (2015). Der Prozess des mathematischen Modellierens im Chemieunterricht. 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. 205-207). Kiel: IPN.

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