TB2015 – Seite 18

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.

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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.

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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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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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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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Analyse der fachlichen Adäquatheit beim Experimentieren

Heine, Desiree, Trautmann, Andreas, Müller, Ann-Kathrin & Kauertz, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die professionelle Unterrichtswahrnehmung gilt als wichtige Komponente der Lehrerexpertise (Sherin, 2007). Da sich Bachelor- und Masterstudierende des Grundschullehramts in ihrer Wahrnehmung bezüglich Lernunterstützung unterscheiden (Meschede, Steffensky, Wolters & Möller, in Druck), ist zu vermuten, dass sich die Wahrnehmung schon im Studium entwickelt. Es wird angenommen, dass die professionelle Wahrnehmung durch Überzeugungen zum Lehren und Lernen beeinflusst werden kann (Richardson, 1996). Zudem konnten Studien zeigen, dass Überzeugungen im Rahmen von Lehrerfortbildungen (Kleickmann, Möller & Jonen, 2006) sowie im Laufe des Studiums (Schlichter, 2012) verändert werden können.
Daher wird im Rahmen des ViU-Projekts in einer Längsschnittstudie der Frage nachgegangen, wie sich die professionelle Wahrnehmung naturwissenschaftlichen Unterrichts von Sachunterrichtsstudierenden im Bachelorstudium sowie ihre Überzeugungen zum Lehren und Lernen entwickeln. Zusätzlich wird untersucht, inwiefern eine Veränderung in der Wahrnehmung mit einer Veränderung in den Überzeugungen einhergeht.

Referenz:

Heine, D., Trautmann, A., Müller, A. & Kauertz, A. (2015). Analyse der fachlichen Adäquatheit beim Experimentieren. 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. 160-162). Kiel: IPN.

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Argumentationen in Real- und Simulationsexperimenten – Ergebnisse einer experimentellen Laborstudie

Ludwig, Tobias & Priemer, Burkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Beurteilung von (Vor-)Wissensständen als lern- und leistungsrelevanter Merkmale sowie die Gestaltung darauf bezogener adaptiver Anschlusshandlungen gehört zu den zentralen Anforderungsbereichen von Fachlehrkräften. Daher soll in diesem Projekt unter Kontrolle des Professionswissens mit einem videobasierten Testinstrument die (beobachtungsbezogene) diagnostische Kompetenz von Physiklehramtsstudierenden bei der Einschätzung von Präkonzepten von SuS erhoben werden.
Zur Absicherung der Auswahl und des Erwartungshorizonts wurden die Videos Experten zur Einschätzung vorgelegt. Die Auswertung des Ratings führte auf grundsätzliche Probleme der Darstellung, Körnung und Klassifizierung von Schülervorstellungen. Eine anschließende Analyse einschlägiger Darstellungen von Schülervorstellungen zur Mechanik zeigte u.a. uneinheitliche Kategorisierungen und eine unterschiedliche Verwendung bspw. der Begriffe Denkrahmen, Kernintuition oder Präkonzept. Der Vortrag berichtet von dieser Analyse und stellt Vorschläge zu möglichen Konsequenzen für das o.g. Projekt und darüber hinaus zur Diskussion.

Referenz:

Ludwig, T. & Priemer, B. (2015). Argumentationen in Real- und Simulationsexperimenten – Ergebnisse einer experimentellen Laborstudie. 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. 163-165). Kiel: IPN.

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