TB2015 – Seite 19

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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Online-Hausaufgaben im Physikunterricht

Crossley, Antony & Starauschek, Erich

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Erste Ergebnisse des DiSiE-Projektes deuten darauf hin, dass Lehrkräfte erhebliche Defizite bei der Diagnose von Schwierigkeiten bei Schülerexperimenten besitzen. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es daher, erste Ansätze zu erarbeiten, wie Lehrkräfte bezüglich dieses Teils der diagnostischen Kompetenz sensibilisiert und unterstützt werden können. Dazu wurde literaturgestützt sowie mittels einer explorativen empirischen Studie ein Modell zur Einordnung der Schülerschwierigkeiten beim eigenständigen Experimentieren entwickelt. In der empirische Studie wird das Modell am Beispiel einer konkreten, bei Achtklässlern eingesetzten Experimentierumgebung zum Hooke’schen Gesetz auf seine Eignung geprüft. Im Vortrag werden die im empirischen Teil der Untersuchung aufgedeckten Schülerschwierigkeiten beim eigenständigen Experimentieren zum Hooke’schen Gesetz vorgestellt und in das Modell eingeordnet.

Referenz:

Crossley, A. & Starauschek, E. (2015). Online-Hausaufgaben 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. 184-186). Kiel: IPN.

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Entwicklung der Kompetenzerwartung durch Lösen physikalischer Aufgaben

Schröter, Evelin & Erb, Roger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Modellierung und Erfassung von Kompetenzen zur Aufklärung von Wirkzusammenhängen ist zentrales Desiderat empirischer Bildungsforschung. Insbesondere im tertiären Bildungsbereich in den Naturwissenschaften sind erst wenige Studien angelaufen (vgl. Zlatkin-Troitschanskaia, O., Shavelson, R. J. & Kuhn, C., 2015). Dies gilt insbesondere für das Professionswissen der Lehramtsstudierenden.
Einen Beitrag zur Behebung dieses Desiderats leisten wir im BMBF-geförderten Projekt Ko-WADiS (Stiller, Straube, Hartmann, Nordmeier & Tiemann, 2015). Ziel ist die Operationalisierung und Messung der Kompetenzen im Bereich Scientific Reasoning (Fischer et al., 2014), die sich in einschlägigen Operationalisierungen des Professionswissens als science syntactic knowledge (Abell, 2007) niederschlagen. Die auf Basis einer Stichprobe deutscher und österreichischer Studierender (N > 4 000) erhobenen quasilängsschnittlichen Daten werden am besten durch ein 1-dimensionales Modell repräsentiert. Im Beitrag werden die Ergebnisse für den Bereich Chemie näher vorgestellt.

Referenz:

Schröter, E. & Erb, R. (2015). Entwicklung der Kompetenzerwartung durch Lösen physikalischer 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. 187-189). Kiel: IPN.

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Subjektive Theorien von Lehrkräften und Chancengerechtigkeit

Bartosch, Ilse

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Rahmen eines physikalischen Praktikums wird untersucht, wie sich experimentelle Fähigkeiten bei Sachunterrichtsstudierenden gezielt fördern lassen. Bei der Förderung wird zwischen einem expliziten und einem impliziten Instruktionskonzept unterschieden. Beide Instruktionskonzepte wurden für zwei Praktikumsversuche zum Thema Schwimmen und Sinken realisiert. Dabei fokussiert die fachmethodische Förderung auf den Umgang mit Messdaten und das Anwenden der Variablenkontrolle. Um herauszufinden, ob Sachunterrichtsstudierende durch explizite Instruktionen mehr lernen als durch implizite, wird für beide Instruktionskonzepte die Lernwirksamkeit jeweils im Hinblick auf das fachmethodische und fachinhaltliche Wissen verglichen. Um einen Vergleich der Lernwirksamkeit durchzuführen, kommen Vor- und Nachtests zu Fachmethoden und aufgabenspezifischem Fachwissen zum Einsatz. Zusätzlich werden die Lernprozesse der Studierenden bei der Durchführung der Praktikumsversuche anhand von Videoaufzeichnungen analysiert. Im Vortrag werden Ergebnisse der Studie vorgestellt.

Referenz:

Bartosch, I. (2015). Subjektive Theorien von Lehrkräften und Chancengerechtigkeit. 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. 190-192). Kiel: IPN.

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Einfluss des Interesses auf die Bearbeitung physikbezogener Aufgaben

Steckenmesser-Sander, Kathrin & Aufschnaiter, Claudia von

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Mathematische Kenntnisse sind die am häufigsten genannten inhaltsbezogenen Studienanforderungen des Physikstudiums. Darauf deuten die Empfehlung der Konferenz der Fachbereiche Physik sowie ihr neuer Online-Brückenkurs hin. Auffällig ist, dass bei Vorkursen zum Physikstudium nur sehr selten die Physik im Vordergrund steht. Auch wissenschaftliche Ergebnisse deuten darauf hin, dass Kenntnisse zur Physik von Dozentinnen und Dozenten von Physikveranstaltungen seltener erwartet werden als mathematikbezogene. Die vorliegende Studie soll deshalb nicht nur untersuchen, wie gut sich durch mathematikbezogene Kenntnisse Studienerfolg prognostizieren lässt, sondern auch, ob physikalisches Vorwissen inkrementelle Validität besitzt. Zu diesem Zweck wurden mathematik- und physikbezogene Testleistungen einer Teilstichprobe (N = 255) des bundesweiten Studieneingangstests Physik mit Noten am Ende des ersten Semesters in Beziehung gesetzt. Die Ergebnisse ermöglichen eine qualifiziertere Bewertung der Frage, ob physikbezogene Förderangebote stärker in die Studieneingangsphase integriert werden sollten.

Referenz:

Steckenmesser-Sander, K. & Aufschnaiter, C. von (2015). Einfluss des Interesses auf die Bearbeitung physikbezogener 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. 97-99). Kiel: IPN.

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Projekt ExKoNawi: Typenspezifische Kompetenzprogressionen bei hands-on Testaufgaben

Hild, Pitt, Tardent, Josiane, Gut, Christoph & Metzger, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

In der erziehungswissenschaftlichen Diskussion im vorigen Jahr wurden Forschungssynthesen als Desiderat empirischer Forschung herausgestellt (Bromme, Prenzel, Jäger 2014). Systematic Reviews werden in der Wirkungsforschung schon länger eingesetzt, um möglichst genau die Effektstärke einer bestimmten Intervention aus den Ergebnissen einer Vielzahl einzelner experimenteller Studien zu ermitteln (Slavin 1984). Aber auch die systematische Zusammenfassung ethnographischer Unterrichtsforschung ist über sog. Metaethnographien möglich (Britten, Campbell, Pope et al. 2002). Im Beitrag werden unterschiedliche Möglichkeiten der systematischen Zusammenfassung diskutiert und ein neuer Ansatz vorgestellt. Bisherige Review-Methoden blenden aus, dass Studienergebnisse Teil eines wissenschaftlichen sozialen Netzwerks und Diskurses sind. Ihnen gelingt es so nicht diskursiv strittige Forschungsgegenstände in Forschungsprogrammen zu fassen. Dies sind aber typische Gegenstände der Didaktiken. Die Methode eines diskursiven systematischen Reviews wird am Beispiel zentraler Forschungsfelder der Science Education vorgestellt.

Referenz:

Hild, P., Tardent, J., Gut, C. & Metzger, S. (2015). Projekt ExKoNawi: Typenspezifische Kompetenzprogressionen bei hands-on Testaufgaben. 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. 145-147). Kiel: IPN.

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