TB2015 – Seite 17

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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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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Förderung experimenteller Kompetenz

Maiseyenka, Veronika & Schecker, Horst

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

In der Physik und Mathematik konnten Studien einen Zusammenhang zwischen dem Fachwissen und dem fachdidaktischen Wissen von Lehrkräften zeigen. Aber der Einfluss des Fach- und des fachdidaktischen Wissens auf das Unterrichtshandeln und die Schülerleistung ist bisher, besonders im Fach Chemie, nur wenig untersucht worden.
Die vorliegende Studie erforscht den Zusammenhang zwischen dem fachspezifischen Professionswissen von 21 Chemielehrkräften und der Schülerleistung (NSuS = 597) sowie dem Umgang mit Modellen und Experimenten mithilfe von Papier-Bleistift-Tests und Videoanalysen. Bisher konnte ein Zusammenhang zwischen dem Fachwissen der Schüler und dem fachdidaktischen Wissen der Lehrkräfte über Experimente nachgewiesen werden (r = .456*, p = .038). Die Ergebnisse eines Post-Hoc-Tests zeigen, dass Schüler, die von einer Lehrkraft mit niedrigem fachdidaktischen Wissen über Experimente unterrichtet werden, im Mittel signifikant weniger im Fachwissen dazu lernen als Schüler, die von einer Lehrkraft mit mittlerem oder hohem fachdidaktischen Wissen unterrichtet werden.

Referenz:

Maiseyenka, V. & Schecker, H. (2015). Förderung 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. 154-156). Kiel: IPN.

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Modellierungsanforderungen in Leistungskursabituraufgaben in Physik – Ergebnisse einer modellbasierten Aufgabenanalyse

Kreiter, Bettina, Krabbe, Heiko & Fischer, Hans E.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Weiterentwicklung von Lehramtsstudiengängen erfordert evidenzbasierte Vorschläge. Vor diesem Hintergrund wurde im Teilprojekt DaWis ein Instrument zur Erfassung fachdidaktischen Wissens entwickelt und umfassend validiert. Das Instrument erlaubt die Messung empirisch geprüfter Teilskalen fachdidaktischen Wissens und kann somit genauere Hinweise als bisher zum Kompetenzerwerb liefern. Im Vortrag werden primär die Ergebnisse der in diesem Jahr abgeschlossenen Hauptstudie berichtet, welche bei insgesamt 578 Lehramtsstudierenden und Hochschullehrenden der Physik durchgeführt wurde. Insbesondere werden Zusammenhangsanalysen mit anderen im Projektverbund ProfiLe-P erhobenen Wissensbereichen und Personenmerkmalen vorgestellt und diskutiert. Darüber hinaus wird ein Ausblick für die weitere Verwendung des Instruments im Hochschulbereich – etwa im Rahmen von Interventionsstudien – gegeben.

Referenz:

Kreiter, B., Krabbe, H. & Fischer, H. E. (2015). Modellierungsanforderungen in Leistungskursabituraufgaben in Physik – Ergebnisse einer modellbasierten Aufgabenanalyse. 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. 202-204). Kiel: IPN.

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