TB2015 – Seite 17

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.

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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.

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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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Einfluss der Lerngelegenheit auf den Erwerb experimenteller Kompetenz

Schwichow, Martin, Härtig, Hendrik & Höffler, Tim N.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Ziel dieser Studie ist es, epistemologisches und naturwissenschaftlich-prozedurales Denken von Bachelorstudenten im Fach Chemie durch gezielte Intervention zu fördern. Dazu wurden aus dem Fachbereich der analytischen Chemie Aufgaben entwickelt, die die Variablenkontrolle und selbstreguliertes Experimentieren zulassen. Für diese Aufgaben wird die Wirksamkeit metakognitiver Regulationsprompts mit Probanden aus dem Bachelorstudiengang Chemie (N= 20) untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie tragen dazu bei, die Vermittlung epistemologischen und naturwissenschaftlich-prozeduralen Denkens in der laborpraktischen Ausbildung von Bachelorstudierenden zu beforschen. Zentrales Instrument ist die kategorienbasierte Videoanalyse, gestützt von begleitenden Leitfadeninterviews zur Reflektion über den Experimentierprozess sowie schriftlichen Tests zur Erhebung von Wissen über Experimentierstrategien, zur aktuellen Motivation und der kognitiven Verarbeitungsgeschwindigkeit. Im Vortrag werden erste Ergebnisse der Hauptstudie vorgestellt.

Referenz:

Schwichow, M., Härtig, H. & Höffler, T. N. (2015). Einfluss der Lerngelegenheit auf den Erwerb experimenteller Kompetenz. 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. 151-153). Kiel: IPN.

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Modell der mathematischen Modellierung in der Physik

Pospiech, Gesche, Uhden, Olaf & Geyer, Marie-Annette

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Fachwissen ist zentraler Bestandteil des Professionswissens von Lehrkräften und notwendige Voraussetzung zur Ausbildung des fachdidaktischen Wissens. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erfassung des Fachwissens von Physikstudierenden, um u.a. Aussagen über die Entwicklung des Fachwissens während des Studiums zu treffen. Dazu wurde ein kriteriums- und konstruktvalides Testinstrument zum Thema Mechanik entwickelt, das die Facetten Schulwissen, vertieftes Schulwissen und universitäres Wissen unterscheidet. Zu Beginn und Ende des WS 2013/14 sowie im WS 2014/15 wurde das Fachwissen im Rahmen eines Längsschnitts von Studierenden (N = 95) der ersten drei Semester erfasst. Im 1. Studiensemester zeigte sich ein signifikanter Wissenszuwachs in allen Facetten, der nur im universitären Wissen stark von den mathematischen Fähigkeiten abhängt. Weiterhin zeigen sich signifikante Unterschiede zwischen Monobachelor- und Lehramtsstudenten, die im Verlauf des ersten Semesters stabil bleiben. Zudem werden Aussagen über die längsschnittliche Entwicklung nach drei Fachsemestern vorgestellt.

Referenz:

Pospiech, G., Uhden, O. & Geyer, M. (2015). Modell der mathematischen Modellierung in der 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. 199-201). Kiel: IPN.

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