TB2015 – Seite 17

Lehren, Lernen & Forschen im Physik-Schülerlabor iPhysicsLab

Molz, Alexander, Kuhn, Jochen & Müller, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Das Projekt ist Teil des BMBF Projekts SchriFT zur Untersuchung der Beziehung zwischen fachlichen und sprachlichen Kompetenzen im Deutschen und im Türkischen für Schülerinnen und Schüler der Jahrgänge 7 und 8 an Gesamtschulen in den Fächern Physik, Technik, Geschichte und Politik.
Im Teilprojekt Physik werden Zusammenhänge zwischen Kompetenzen in der physikalischen Fachsprache, der Bildungssprache und der Physik untersucht. Auf Basis der Textsorte Versuchsprotokoll wird eine Schreibaufgabe entwickelt, die verschiedene schriftsprachliche Handlungsmuster auf Wortebene (Fachwortschatz), Satzebene (syntaktische Konstruktionen) und Textebene (Kohäsion und Strukturierungsmerkmale) erfasst (Thürmann, 2010; Schmölzer-Eibinger, 2008; Redder, 2012). Grundlage der Auswertung der Schreibaufgabe ist ein Kategoriensystem, das die fachlichen und fachsprachlichen Aspekte des Versuchsprotokolls analysiert. Die Analyse der Textsorte wird mit Testergebnissen zur fachlichen und bildungssprachlichen Kompetenz in Beziehung gesetzt. Ergebnisse der Pilotierung der Instrumente werden vorgestellt.

Referenz:

Molz, A., Kuhn, J. & Müller, A. (2015). Lehren, Lernen & Forschen im Physik-Schülerlabor iPhysicsLab. 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. 220-222). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Novelty at a moblie labatory – Pilot study results

Cors, Rebecca, Müller, Andreas & Robin, Nicolas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Vorgestellt wird ein Lehr-Lern-Arrangement, das angehende Chemielehrer/innen für die Sprachlichkeit der Textsorte Versuchsprotokoll sensibilisieren soll. Dies erfolgt mit Hilfe eines entwickelten Schreibförderinstruments, das systematisiert Rückmeldung zu den verfassten Versuchsprotokollen gibt und neben den fachlichen auch die (damit verbundenen) sprachlichen Aspekte in den Vordergrund rückt. Der Einsatz des Instruments erfolgt in zwei verschiedenen Modellen: a) Zur Förderung der Kompetenzen von Studierenden im Rahmen von Laborpraktika b) Als Methodenwerkzeug für den Einsatz in Schulen im Rahmen von Didaktik-Seminaren.
Es wird auf diese Weise zum einen überprüft, inwiefern das Förderinstrument den Studierenden dazu verhilft, sprachlich und fachlich gute Versuchsprotokolle zu verfassen. Zum anderen wird evaluiert, inwieweit sich die Kompetenz der Studierenden hinsichtlich der sprachlich-fachlichen Beurteilung von Schüler-Protokollen im Laufe ihres Studiums entwickelt.

Referenz:

Cors, R., Müller, A. & Robin, N. (2015). Novelty at a moblie labatory – Pilot study results. 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. 223-225). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Potenziale und Wirkungen von Schülerlaboren – Vortragssymposium

Itzek-Greulich, Heike & Schwarzer, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Vortrag wird ein Modul für die Chemielehrerbildung vorgestellt, in dem Studierende kollaborativ lernen, indem sie kurze Lernvideos zu chemischen Experimenten erstellen. Im Vortrag werden die Ziele und Rückmeldungen der Studierenden diskutiert.
Die Entwicklung des Moduls erfolgte nach den Methoden der Partizipativen Aktionsforschung, wie in Eilks & Ralle (2002) sowie Eilks (2013) diskutiert. Das Feedback wurde durch Gruppendiskussionen und einen Fragebogen (offene Fragen sowie Likert-Skalen) erhoben. In den zyklisch verlaufenden Modul-Entwicklungsphasen wurden das Feedback sowie die didaktischen Interventionen der Lehrenden strukturell einbezogen. Das Modul umfasst eine Einführung in das kollaborative Storyboard-Schreiben, die Videoaufnahme der Experimente sowie die Grundlagen der Videoproduktion. Die entwickelten Lernvideos bestehen überwiegend aus einem phänomenologischen und einem theoretischen Teil. Das Modul-Design folgt einem konstruktivistischen Ansatz (Harel & Papert, 1991), ist projektbezogen und fordert die Studierenden in ihren didaktischen und technologischen Kompetenzen.

Referenz:

Itzek-Greulich, H. & Schwarzer, S. (2015). Potenziale und Wirkungen von Schülerlaboren – Vortragssymposium. 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. 226-228). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

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.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

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.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

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.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

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.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

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.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Aufbau prozessbezogener Kompetenzen – Ergebnisse einer Interventionsstudie

Vorholzer, Andreas & Aufschnaiter, Claudia von

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Rahmen einer Modernisierung des Physikpraktikums für Studierende der Medizin soll durch die Einbettung der Versuche in medizinische Kontexte die Relevanz physikalischer Themen für das spätere Berufsfeld der Studierenden hervorgehoben werden.
Zwei kontextorientierte Versuchsprototypen sowie die zugehörige Vorbereitung (E-Learning) wurden von Studierenden der Medizin (N=20) im Februar 2015 in Partnerarbeit durchgeführt und die Bearbeitung auf Video aufgezeichnet. Anhand der Daten wird untersucht, inwiefern Kontextbezüge zu positiven Erlebenszuständen während der Bearbeitung führen. Weiterhin wird analysiert, wie die medizinischen Bezüge im Prozess aufgegriffen und für die Bearbeitung aktiv genutzt werden. Über einen ergänzenden Fragebogen wurden individuelle Interessen, Motive und Vorerfahrungen erhoben. Die Verbindung von Video- und Fragebogendaten soll eine Interpretation der beobachteten Prozesse vor dem Hintergrund personenspezifischer Merkmale ermöglichen. Im Vortrag sollen das Vorgehen bei der Videoanalyse und (erste) Ergebnisse der Studie vorgestellt werden.

Referenz:

Vorholzer, A. & Aufschnaiter, C. von (2015). Aufbau prozessbezogener Kompetenzen – Ergebnisse einer Interventionsstudie. 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. 148-150). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Phasen im Modellierungskreislauf – Unterschiede in Theorie und Empirie

Borromeo Ferri, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Das Professionswissen von Lehrkräften wird vor allem in der Mathematik seit längerem erforscht, doch auch in der Physik sind bereits Studien durchgeführt worden. Im Projekt ProfiLe-P wurden mit einer Stichprobe von mehr als 1200 Studierenden des Lehramts Physik von 15 Universitäten Testverfahren zum Fachwissen und zum fachdidaktischen Wissen entwickelt. Zudem wurde eine Methode entwickelt, die Qualität einer unterrichtsbezogenen Performanz – dem Erklären – standardisiert zu erheben. Alle Testverfahren wurden umfangreichen Validierungsstudien unterzogen, z.B. durch curriculare Analysen oder Prüfung der Modelle. In diesem Symposium werden Einblicke gegeben in Analysen der Modellierung von Fachwissen (Teilprojekt FaWis), fachdidaktischem Wissen (Teilprojekt DaWis) und Erklärungsperformanz (Teilprojekt EWis). Es werden zudem Zusammenhangsanalysen präsentiert, z.B. dazu, von welchen Facetten des Fachwissen bzw. des fachdidaktischen Wissens die Performanz im Erklären profitiert. Auch werden erste Einblicke in Entwicklungen der drei Bereiche im Verlaufe eines Lehramtsstudiums gegeben.

Referenz:

Borromeo Ferri, R. (2015). Phasen im Modellierungskreislauf – Unterschiede in Theorie und Empirie. 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. 196-198). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.