TB2015 – Seite 17

Argumentationsmuster von Lehramtskanidaten in Physik

Gromadecki-Thiele, Ulrike & Priemer, Burkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Seit 2009 wurde in einer ersten Projektphase ein stufenübergreifendes Spiralcurriculum für den Elementar-, Primar- und den unteren Sekundarbereich zum Thema „Magnetismus: Naturwissenschaftlich arbeiten und denken lernen“ forschungsbasiert entwickelt. An der Entwicklung waren Experten/Expertinnen aus allen drei Bildungsstufen beteiligt. Das Spiralcurriculum zielt auf einen abgestimmten Aufbau inhalts-und prozessbezogener Kompetenzen über die beteiligten Stufen hinweg. In einer zweiten Projektphase wird das Spiralcurriculum seit 2013 in stufenübergreifenden Verbünden mit 101 beteiligten Institutionen und 160 Personen aus dem Elementar-, Primar- und Sekundarbereich über Fortbildungen und zur Verfügung gestellte Unterrichtsmaterialien implementiert. Weitere Curricula zur Mechanik und zu Schwimmen und Sinken befinden sich in der Entwicklung. Im Symposium werden (1) Ziele und Struktur des Entwicklungs- und Implementationsprojekts, (2) der stufenübergreifende Aufbau inhalts- und (3) prozessbezogener Kompetenzen sowie (4) das Implementationskonzept und erste Evaluationsergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Gromadecki-Thiele, U. & Priemer, B. (2015). Argumentationsmuster von Lehramtskanidaten 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. 256-258). Kiel: IPN.

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iAcoustics – Smartphones im Bereich Schwingungen und Wellen

Hirth, Michael, Kuhn, Jochen & Müller, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Rahmen dieser Studie, die als eine von mehreren nationalen curricularen Delphi-Studien zu naturwissenschaftlicher Bildung im Kontext des PROFILES Projektes durchgeführt wurde, wird eine Annäherung an ein zeitgemäßes Verständnis naturwissenschaftlicher Grundbildung (scientifc literacy) unter Einbeziehung verschiedener mit Naturwissenschaften befasster gesellschaftlicher Akteure in Deutschland realisiert. Die Ansichten dieser Interessenvertreter wurden mithilfe der Delphi-Methode im Rahmen dreier aufeinander folgenden Runden erfasst, strukturiert und analysiert. Dadurch war es möglich, umfassende Rückschlüsse auf Bereiche naturwissenschaftlicher Bildung zu ziehen, die als relevant für naturwissenschaftliche Grundbildung erachtet werden und in denen nach Ansicht der Teilnehmer besonderer Verbesserungsbedarf besteht. Auf Basis der verschiedenen in der Stichprobe repräsentierten Perspektiven stellen die Ergebnisse dieser Studie, die in diesem Beitrag vorgestellt werden, eine Grundlage für eine differenzierte Betrachtung wünschenswerter naturwissenschaftlicher Bildung dar.

Referenz:

Hirth, M., Kuhn, J. & Müller, A. (2015). iAcoustics – Smartphones im Bereich Schwingungen und Wellen . 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. 211-213). Kiel: IPN.

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Argumentationsprozesse im Chemielabor am Beispiel Lösungen

Erdo?an, Ümit I??k & Koçak, Kübra

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Förderung anschlussfähiger Bildungsprozesse über Stufenübergänge hinweg ist erklärtes Ziel, scheitert allerdings häufig an nicht abgestimmten Lehr- bzw. Bildungsplänen der einzelnen Stufen. So kommt es häufig zu Brüchen bzw. simplen Wiederholungen im Aufbau inhalts- bzw. prozessbezogener Kompetenzen. Am Bsp. des Themas Magnetismus wurde daher in einer Zusammenarbeit von Experten/innen aus dem Elementar-, Primar- und Sekundarbereich ein aufeinander abgestimmtes Spiralcurriculum entwickelt. In einem zweiten Schritt wird versucht, diese abgestimmten Curricula über begleitende Fortbildungen und Materialien in den beteiligten Stufen zu implementieren und die Zusammenarbeit zwischen den Stufen zu fördern. Das Implementationsprojekt MINTeinander wird evaluativ begleitet, so dass Erkenntnisse über mögliche Schwierigkeiten einer stufenübergreifenden Zusammenarbeit abgeleitet werden können. Der in das Symposium einführende Vortrag stellt die lernpsychologischen und fachdidaktischen Grundlagen des Spiralcurriculums sowie Ziele und Vorgehen bei der Entwicklung und Implementation vor.

Referenz:

Erdo?an, Ü. I??k & Koçak, K. (2015). Argumentationsprozesse im Chemielabor am Beispiel Lösungen. 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. 259-261). Kiel: IPN.

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Experimentelle Aufgaben in den Übungen zur Experimentalphysik 1

Klein, Pascal, Gröber, Sebastian, Kuhn, Jochen & Müller, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts bemühten sich vor allem die Unterrichtskommission der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte und der Deutsche Ausschuss für mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht um eine verbesserte Stellung des naturwissenschaftlichen Unterrichts im (höheren) Schulwesen des Deutschen Kaiserreiches bzw. der Weimarer Republik. Die Reformvorschläge von Meran 1905 sowie die darauf basierende Neubearbeitung der Lehrpläne 1922 stellen wichtige Schritte in der Entwicklung des naturwissenschaftlichen Unterrichts sowie der Etablierung der Fachdisziplinen Chemie, Physik und Biologie dar.
Der Vortrag vermittelt einen Überblick über die schulpolitische Arbeit der sozialdemokratischen Regierung in Thüringen (1922-1924), die durch die Greilsche Schulreform mit dem Einheitsschulgesetz als Kernstück geprägt waren. Die Verbesserung der Stellung des naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Thüringer Einheitsschule wird vor dem Hintergrund der Normalstundentafel und den Vorschlägen von Thüringer Lehrern zur Behandlung des Lehrstoffes im Unterricht diskutiert.

Referenz:

Klein, P., Gröber, S., Kuhn, J. & Müller, A. (2015). Experimentelle Aufgaben in den Übungen zur Experimentalphysik 1. 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. 214-216). Kiel: IPN.

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Strukturelle- und externe Validierung eines Experimentiertests

Heidrich, Jan, Neumann, Knut & Petersen, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Förderung von konzeptuellem Wissen zum Thema Magnetismus beginnt in dem hier vorgestellten Spiralcurriculum im Elementarbereich mit der Entwicklung erster Vorstellungen zu Magneten und ihren Eigenschaften, die dann in zunehmend systematischer Weise in der Grundschule und in den weiterführenden Schulen aufgegriffen, erweitert und differenziert werden. Im Vordergrund des Bildungsangebots für den Elementarbereich stehen spielerische Erfahrungen zur Wechselwirkung zwischen einem Magneten und Gegenständen aus verschiedenen Materialien; in den ersten beiden Klassen der Grundschule wird dieses wiederholt, aber zudem die Wechselwirkung zwischen zwei Magneten intensiv bearbeitet. In den folgenden Klassen der Grundschule werden weitere spezifische Aspekte wie der Erdmagnetismus und der Kompass bearbeitet, die dann in der Sekundarstufe zunächst wiederholt sowie vertieft und erweitert werden. Im Vortrag werden die angenommene Progression des konzeptuellen Wissens und das sich daraus ergebende Spiralcurriculum dargestellt und diskutiert.

Referenz:

Heidrich, J., Neumann, K. & Petersen, S. (2015). Strukturelle- und externe Validierung eines Experimentiertests. 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. 262-264). Kiel: IPN.

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Interessenstudie zu Schülerlaboren mit dem Thema Astroteilchenphysik

Hawner, Martin, Müller, Andreas, Schmeling, Sascha & Trefzger, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Fachkompetenz, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertungskompetenz basieren auf sprachlichen Handlungen. Deshalb ist es notwendig, sprachliche Lernziele für den Physikunterricht genau zu beschreiben. Ausgehend von fächerübergreifenden prototypischen Sprachhandlungen wie Benennen, Beschreiben, Erklären usw. (Thürmann & Vollmer, 2010) wurden durch die Analyse von Kernlehrplänen acht Sprachhandlungen für den Physikunterricht konkretisiert. Die Häufigkeit der Erwähnung der Sprachhandlungen in den Kernlehrplänen kann als Anzeichen für die erwartete Relevanz dieser Sprachhandlungen im Physikunterricht gewertet werden. Diese wurde mit dem Vorkommen der Sprachhandlungen in 15 Transkripten von Unterrichtsstunden verglichen. Dafür wurde ein Kodiersystem entwickelt, das die verbal verwendeten Operatoren betrachtet. Es zeigte sich, dass die im Unterricht verwendeten Operatoren kaum mit den Operatoren in den Lehrplänen übereinstimmen. Schließlich wurde untersucht, inwiefern die Lernprozessstruktur des Unterrichts einen Einfluss auf die vorkommenden Operatoren hat.

Referenz:

Hawner, M., Müller, A., Schmeling, S. & Trefzger, T. (2015). Interessenstudie zu Schülerlaboren mit dem Thema Astroteilchenphysik. 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. 217-219). Kiel: IPN.

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Auswirkung der Protokollierfähigkeit auf die Lernwirksamkeit

Engl, Lisa & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Ausgehend von einer Sichtung gegenwärtig vorliegender Auflistungen bzw. Modellierungen naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen (DA) und der Annahme, dass diese nicht in einer strikten Abfolge zu beschreiben sind, wurden für das Spiralcurriculum 12 DA unterschieden. Sie wurden für das Curriculum charakterisiert und ein gradueller Aufbau über die Stufen hinweg modelliert. Der Aufbau vollzieht sich dabei u. a. entlang der Annahme, dass die Kinder im Elementarbereich zunächst für die einzelnen DA sensibilisiert werden müssen und diese im Kontext lebensweltlicher Erfahrungen entfalten. Im Grundschulbereich wird stärker auf sachgerechte und zielgerichtete Aktivitäten fokussiert, diese sind jedoch noch stark an einzelne Beispiele gebunden und wenig differenziert. Im Sekundarbereich werden die DA weiter differenziert und generalisiert oder es wird ein höherer Grad an Eigenständigkeit in der Umsetzung der DA angestrebt. Im Vortrag werden die Modellierung und die Progression vorgestellt und anhand von Beispielen aus dem Spiralcurriculum konkretisiert.

Referenz:

Engl, L. & Risch, B. (2015). Auswirkung der Protokollierfähigkeit auf die Lernwirksamkeit. 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. 265-267). Kiel: IPN.

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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.

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Erhebung repräsentationaler Kohärenzfähigkeit von Physiklernenden

Scheid, Jochen, Müller, Andreas, Hettmannsperger, Rosa, Schnotz, Wolfgang & Kuhn, Jochen

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Mit dem Ziel eines theoriebasierten Verständnisses der Unterrichtspraxis- und wahrnehmung wurde ein fächerübergreifendes Kompetenzstrukturmodell für den Bereich „Erkenntnisgewinnung“ auf videographierte Szenen aus dem Chemieunterricht angewendet. Neben Elementen des hypothetisch-deduktiven Durchführens von Untersuchungen definiert das Modell naturwissenschaftliche Arbeitsweisen als grundlegende Wege der Erkenntnisgewinnung. Zur explorativen Erforschung der Unterrichtswahrnehmung durch die beteiligen Akteure wurden Videovignetten modellbasiert ausgewählt und in Stimulated-Recall-Interviews drei Lehrkräften und elf ihrer SchülerInnen vorgelegt. Nach der Auswertung der Interviews mit Verfahren der qualitativen Inhaltsanalyse zeigen die Ergebnisse teilweise unterschiedliche Wahrnehmungs- und Interpretationsfokusse durch die Lehrkräfte und SchülerInnen – insbesondere in Bezug auf die Ziele und Qualitäten der eingebundenen Untersuchungen. Der Vortrag vertieft und erweitert diese Ergebnisse um induktiv gebildete Kategorien der Unterrichtswahrnehmung von Lehrkräften und SchülerInnen.

Referenz:

Scheid, J., Müller, A., Hettmannsperger, R., Schnotz, W. & Kuhn, J. (2015). Erhebung repräsentationaler Kohärenzfähigkeit von Physiklernenden . 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. 175-177). Kiel: IPN.

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Analyse des Modellverständnisses Physikstudierender am Beispiel der optischen Brechung

Wagner, Steffen, Priemer, Burkhard, Boczianowski, Franz & Linder, Cedric

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Unterricht sollen Lehrkräfte die experimentellen Fähigkeiten ihrer SchülerInnen diagnostizieren und fördern. Zur Diagnostik der Fähigkeiten zum praktischen Aufbauen und Messen sind die vorliegenden Testverfahren aus der empirischen Forschung nicht praktikabel und die klassischen Versuchsprotokolle nicht aussagekräftig genug. Folglich müssen die Lehrkräfte sich auf ihre eigenen, in der Praxis zwangsläufig unsystematischen Beobachtungen verlassen. Um die Fähigkeiten zur Durchführung eines Experiments genauer zu diagnostizieren, benötigen Lehrkräfte weitere Informationsquellen. Als solche bieten sich Selbstbeurteilungen der SchülerInnen anhand von Checklisten an. Es ist aber unklar, wie genau sich SchülerInnen beim praktischen Aufbauen und Messen selbst beurteilen können. In einer Feldstudie wurde zunächst untersucht, ob solche Selbstbeurteilungen mit Checklisten differenziert erfolgen und ob sie im Unterricht als praktikabel und nützlich wahrgenommen werden. Im Vortrag werden die theoretischen Grundlagen erörtert und die Ergebnisse der Feldstudie präsentiert.

Referenz:

Wagner, S., Priemer, B., Boczianowski, F. & Linder, C. (2015). Analyse des Modellverständnisses Physikstudierender am Beispiel der optischen Brechung. 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. 178-180). Kiel: IPN.

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