TB2015 – Seite 18

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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Förderung argumentativer Kompetenz im Physikunterricht

Wächter, Melanie & Kauertz, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Diagnostik in der Schule steht mit den Begriffen Heterogenität, individuelle Förderung und Unterrichtsgestaltung im engen Zusammenhang. Die Kenntnisse über Diagnostik zählen zum PCK, welches zum zentralen Konstrukt in der Lehrerausbildung und in der didaktischen Forschung geworden ist. Somit ist die Diagnosekompetenz eine Teilkompetenz, die die professionellen Pädagogen besitzen sollten. Die hier vorgestellte qualitative Cross-Level-Studie evaluiert die Diagnosekompetenz der Chemielehramtsstudierenden zu verschiedenen Zeitpunkten der Ausbildung. Es werden drei Teilkompetenzen wie nach Jäger (1983) klassifiziert. Die Auswertung erfolgt anhand eines entwickelten Evaluationsrasters. Die Ergebnisse zeigen, dass die Studierenden eine gewisse Kompetenz über die Diagnostik im Chemieunterricht besitzen, diese jedoch an vielen Stellen als naiv beschrieben werden kann. Des Weiteren sind Unterschiede zwischen den Gruppen erkennbar. Der Fragebogen, das Raster und die Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert.
Jäger, R. S. (1983). Der diagnostische Prozeß. Göttingen: Hogrefe.

Referenz:

Wächter, M. & Kauertz, A. (2015). Förderung argumentativer Kompetenz im Physikunterricht. 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. 166-168). Kiel: IPN.

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Messung experimenteller Kompetenz im Large Scale: Bewertung experimenteller Aufgaben

Eickhorst, Bodo, Dickmann, Martin, Schecker, Horst, Theyssen, Heike & Neumann, Knut

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Um die Prozessqualität von Unterricht zu erfassen, existieren unterschiedliche Zugänge. Am häufigsten sind Schüler- oder (Video-)Beobachterratings, die spezifische Vor- und Nachteile aufweisen. Mehrere Studien konnten zeigen, dass die unterschiedlichen Perspektiven nur in geringem Maße zusammenhängen und haben eine perspektivenspezifische Operationalisierung der zugrundeliegenden Konstrukte (Klassenführung, konstruktive Unterstützung und kognitive Aktivierung) gefordert (Clausen, 2002; Fauth et al., 2014).
Im Rahmen der Studie Φactio werden Unterrichtsminiaturen von 12 Minuten, die von angehenden Physiklehrkräften im Rahmen einer Lehrveranstaltung an kooperierenden Schulen gestaltet werden, für die Forschung nutzbar gemacht und die Einschätzungen der Schüler sowie der hospitierenden Peers zur Prozessqualität der Sequenzen erhoben. In diesem Fall konvergieren die betrachteten Perspektiven für die betrachteten Dimensionen der Unterrichtsqualität erstmals, zudem können ihre Nachteile abgeschwächt oder aufgehoben werden und so ein besonders geeignetes Erhebungssetting geschaffen werden.

Referenz:

Eickhorst, B., Dickmann, M., Schecker, H., Theyssen, H. & Neumann, K. (2015). Messung experimenteller Kompetenz im Large Scale: Bewertung experimenteller Aufgaben. 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. 169-171). Kiel: IPN.

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Einfluss von experimenteller Anwendung auf Erfolgshaltung von Schülern

Erdem, Emine, Çiftçi, Ça?la & Erdo?an, Ümit I??k

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Entscheidung für die Art und Weise des Einsatzes von Experimenten erfolgt größtenteils in der Planungsphase des Unterrichts durch die Lehrkraft. Möchte man Informationen über diesen Prozess erhalten, ist es interessant, sich mit der Sicht der Lehrkraft auseinanderzusetzen. In einer explorativen Feldstudie wurden daher 340 Physiklehrkräfte mittels eines standardisierten Fragebogens zu der Absicht, Experimente im Physikunterricht einzusetzen, befragt. Dieser wurde nach der Theorie des geplanten Verhaltens (TPB) konstruiert. Die Auswertung erfolgte durch eine konfirmatorische Faktorenanalyse (CFA). Ergebnisse der Auswertung zeigen, dass es einen Unterschied der Experimentierabsicht in den Fachgebieten der Physik gibt. Demnach geben die Lehrkräfte an, im E-Lehre- und Optik-Unterricht häufiger Experimente einsetzen zu wollen, als in Mechanik. Die CFA zeigt große Regressionsgewichte für die wahrgenommene Verhaltenskontrolle und Einstellungen der Lehrkräfte im Modell der TPB. Diese scheinen wichtige Bedingungsfaktoren zu sein, wenn es um die Entscheidung geht, Experimente im Physikunterricht einzusetzen.

Referenz:

Erdem, E., Çiftçi, Ç. & Erdo?an, Ü. I??k (2015). Einfluss von experimenteller Anwendung auf Erfolgshaltung von Schülern. 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. 172-174). 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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Alle machen Fehler? – Die Klassische Fehlerrechnung neu gedacht

Heinicke, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Um Schülerinnen und Schüler beim eigenständigen Experimentieren zu fördern und zu unterstützen, muss eine Lehrkraft in der Lage sein, einerseits die Schwierigkeiten der Lernenden beim Experimentieren bereits bei der Planung des Unterrichts vorauszuahnen und diese andererseits während des Experimentierprozesses zu erkennen. Im Rahmen einer empirischen Untersuchung zur diagnostischen Kompetenz wurden 25 Physiklehrkräfte zunächst danach befragt, welche Schwierigkeiten sie bei einer konkreten Experimentierumgebung zum Hooke‘schen Gesetz erwarten (prädiktiv), bevor sie an einem Videobeispiel die Schwierigkeiten zweier Schülerinnen bei der Bearbeitung derselben Aufgabe diagnostizieren sollten (handlungsbegleitend). Die Studie deckt einige überraschende Defizite in der Diagnosekompetenz der untersuchten Lehrkräfte auf und bestärkt die Grundannahme der Studie, zwischen prädiktiver und handlungsbegleitender Diagnosekompetenz zu unterscheiden.

Referenz:

Heinicke, S. (2015). Alle machen Fehler? – Die Klassische Fehlerrechnung neu gedacht. 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. 181-183). Kiel: IPN.

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