TB2015 – Seite 5

Professionswissen von Nawi-Lehrkräften zur Hypothesenbildung

Domschke, Stephan & Lindner, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Während im dreidimensionalen Raum jedes höherdimensionale Objekt als äußeres Produkt mehrerer Vektoren (im Sinne von Blades der Geometrischen Algebra) dargestellt werden kann, ist dies in vierdimensionalen Räumen oder Raumzeiten nicht immer möglich. Wir finden hier auch Objekte (Non-Blades), die nicht elementar von Vektoren aufgespannt werden.
Da unsere Welt als vierdimensionale Raumzeit gedeutet werden kann, ist zu erwarten, dass neben Blades auch Non-Blades bei der mathematischen Beschreibung unserer Welt eine konzeptuell nicht zu vernachlässigende Rolle spielen. Der Übergang von nicht-relativistisch dreidimensionalen zu relativistisch vierdimensionalen Strukturen ist somit auch ein Übergang von Blades zu Non-Blades.
Es zeigt sich, dass die didaktische Gestaltung dieses Übergangs weit über die Frage, was Blades und Non-Blades geometrisch sind, hinausweist und stattdessen die Problematik, wie Blades und Non-Blades als Operatoren auf andere geometrische Objekte wirken, in den Vordergrund rückt.

Referenz:

Domschke, S. & Lindner, M. (2015). Professionswissen von Nawi-Lehrkräften zur Hypothesenbildung. 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. 618-620). Kiel: IPN.

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Der Einfluss der Methode des Problemlösens auf die Aneignung der Erkenntnisse im Physikunterricht

Abdelmadjid, Chenouga, Mahdi, Benbetka & Latef, Ahmed

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Hinsichtlich naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen haben Schülerinnen und Schüler insbesondere bei der Anwendung der Variablenkontrollstrategie große Schwierigkeiten. Es wird angenommen, dass formative Diagnose und Bewertung Schülerinnen und Schüler beim Lernen unterstützen können. Als entscheidend gelten dabei Rückmeldungen. Welche Informationen in Rückmeldungen das Lernen der Variablenkontrollstrategie fördern, wurde im Rahmen einer vierstündigen Interventionsstudie in der 8. Klasse im Fach Chemie (N = 180) untersucht. Dazu erhielten drei Interventionsgruppen (n = 60) Rückmeldungen, die unterschiedlich stark elaboriert waren. Die Rückmeldungen bezogen sich auf die Anwendung der Variablenkontrollstrategie in drei aufeinanderfolgenden Experimentplanungen. Erste Ergebnisse deuten an, dass Informationen zum Lernstand und zu Verbesserungsmöglichkeiten in ähnlichem Maße zum Lernerfolg beitragen. Informationen, die sich lediglich auf das Lernziel beziehen, sind wenig lernförderlich. Auf dem Poster werden die Ergebnisse im Detail vorgestellt.

Referenz:

Abdelmadjid, C., Mahdi, B. & Latef, A. (2015). Der Einfluss der Methode des Problemlösens auf die Aneignung der Erkenntnisse 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. 573-575). Kiel: IPN.

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Fortbildungsbegleitendes Coaching für Erzieher – Konzeption, Wirkungen

Kremer, Isabelle, Lohse-Bossenz, Hendrik & Zimmermann, Monika

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Rahmen der Unterrichts- und Schulentwicklung wird auch eine Verlängerung der Schulstunde auf 90 Minuten diskutiert, die eine Revision der Unterrichtskonzepte mit sich bringen sollte (Langlet, 2010). In Bezug auf die lernprozessorientierte Strukturierung des Unterrichts stellt sich die Frage, ob die Umstellung auf Doppelstunden dazu führt, dass Lernprozesse besser abgeschlossen werden. Für das Fach Physik liegen Befunde vor (Rektor & Wackermann, 2011; Stender et al., 2013; Zander et al., 2013), dass die Verlängerung der Schulstunde nicht automatisch zu vollständigeren Lernprozessen führt. In dieser Studie wird erstmalig der Physikunterricht zweier Lehrkräfte vor und nach der Umstellung von 45 auf 90 minütige Unterrichtsstunden (n=20 Videos) u.a. anhand der Oserschen Basismodelle verglichen. Eine Befragung der Lehrkräfte soll Aufschluss über deren Planungsentscheidungen sowie deren Kenntnisse und Einstellungen zu den Basismodellen geben. Die Wahrnehmung des Unterrichts durch die Schülerinnen und Schüler wird durch einen Kurzfragebogen erhoben. Die Ergebnisse werden berichtet.

Referenz:

Kremer, I., Lohse-Bossenz, H. & Zimmermann, M. (2015). Fortbildungsbegleitendes Coaching für Erzieher – Konzeption, Wirkungen. 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. 621-623). Kiel: IPN.

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Unstrukturierte Lernhilfen – Erste Ergebnisse einer Längsschnittstudie

Grossmann, Carola & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Vor- und Nachbereitung von Experimenten haben einen großen Einfluss auf die Qualität des Unterrichts (Tesch & Duit, 2004). Allerdings gibt es bis heute wenige Studien, die sich mit der Struktur dieser Phasen befassen. Eine Studie von Winkelmann (2014) konnte allerdings zeigen, dass Schülerinnen und Schüler bei Durchführung und Auswertung des Experiments dazulernen. An diesem Punkt soll das geplante Forschungsprojekt ansetzten. Es geht der Frage nach, wie die Auswertephase von Experimenten strukturiert sein sollte, um bestmögliche Ergebnisse beim Fachwissenszuwachs zu erzielen. Zur Beantwortung dieser Frage wird zwischen drei Treatments (Variationen der Auswertungsphase) unterschiedlicher Offenheit unterschieden: 1) Auswertung im Plenum, 2) Angeleitete Auswertung und 3) Selbstständige Auswertung. Neben der Unterscheidung der Auswertungsphase soll die Überzeugung der Lehrkräfte miterhoben werden. Motivation hierfür bietet erneut die Studie von Winkelmann (2014), welche zeigt, dass der Einfluss der Merkmale der Lehrperson bedeutsam ist.

Referenz:

Grossmann, C. & Woest, V. (2015). Unstrukturierte Lernhilfen – Erste Ergebnisse einer Längsschnittstudie. 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. 576-578). Kiel: IPN.

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Durch Weiterbildung zum kompetenzorientierten Nawi-Unterricht

Brückmann, Maja, Kölbach, Eva & Metzger, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die kognitive Aktivierung wird gemeinhin als ein bedeutendes Merkmal für die Unterrichtsqualität angesehen. (Klieme & Rakoczy 2008) Besonders im naturwissenschaftlichen Unterricht, wie der Physik, gilt sie als zentral für den Lernerfolg der SuS. (Kleickmann 2008)
Im Projekt PhiActio wird die Unterrichtsqualität in standardisierten Unterrichtsminiaturen (12 Minuten, Freihandexperimente aus der Mechanik, halbe Klassengröße) erhoben, welche im Rahmen der Lehrerausbildung an der Universität Frankfurt/M durchgeführt werden. Neben anderen Auswertungsverfahren, wie Schüler- und Peerratings, wird die Unterrichtsqualität durch die Analyse von Unterrichtsvideos erfasst.
Das Poster stellt das für dieses Setting entwickelte, physikspezifische Kodiermanual dar. Das Kodierverfahren basiert auf einem itemgestützten, inferenten Rating der gesamten Unterrichtssequenz durch mehrere Rater. Abschließend sollen die Gütekritierien der Gesamtskala und ihrer Subskalen beleuchtet werden.

Referenz:

Brückmann, M., Kölbach, E. & Metzger, S. (2015). Durch Weiterbildung zum kompetenzorientierten Nawi-Unterricht. 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. 624-626). Kiel: IPN.

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Zum Verständnis der chemischen Depilation

Prechtl, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Experimentierboxen sind derzeit häufig noch für einen Unterricht konzipiert, in dem alle SchülerInnen einer Klasse die vorgesehenen Experimente zur gleichen Zeit durchführen sollen. Die i.d.R. in den Experimentierkästen zu findenden Klassen- bzw. Mehrfachsätze an Experimentiermaterialien sollen diesem Zweck gerecht werden. Es erscheint heute allerdings nicht mehr zeitgemäß, dass alle Kinder zur gleichen Zeit dasselbe lernen. Des Weiteren kann der Großteil der in Kästen angebotenen Experimentiergeräte und Lernmaterialien als ‚fachlich didaktisiert’ eingeordnet werden. Da auch heute ein wissenschaftsorientierter Sachunterricht gestaltet werden soll, ist dieser Umstand nicht per se kritikwürdig. Jedoch genügt die Ausrichtung an Wissenschaftlichkeit und Fachlichkeit den modernen Anforderungen an einen naturwissenschaftlichen Sach- und Naturwissenschaftsunterricht nicht mehr.
Der Beitrag stellt die theoretischen Grundlagen sowie Beispiele zur Weiterentwicklung von naturwissenschaftsbezogenen Experimentierkästen im Sinne des Inquiry Based Science Learning-Ansatzes dar.

Referenz:

Prechtl, M. (2015). Zum Verständnis der chemischen Depilation. 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. 579-581). Kiel: IPN.

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Gender@Mutproben

Busse, Marc-Heinrich, Spitzer, Philipp & Prechtl, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

„SciVis“ ist ein von der EU gefördertes ERASMUS+ Projekt. Als Grundlage dienen die Forderungen aus dem Responsible Research and Innovation Report der EU-Kommission. Die Transparenz der Arbeitsvorgänge von Naturwissenschaftlern/Ingenieuren ist nur zu einem gewissen Grad gegeben und abhängig davon, wie viel die sogenannten „Spezialisten“ preisgeben. Die moderne Gesellschaft fordert aber einen allgemeinen Überblick, um aktiv an Entscheidungsprozessen und Diskussionen teilnehmen zu können. Die Kommunikation auf einer Ebene hat für beide Seiten Vorteile: „Spezialisten“ verlassen ihren Elfenbeinturm und haben die Möglichkeit einen Weitblick zu erhalten, Bürger erlangen ein Gefühl der Emanzipation und Unabhängigkeit. „SciVis“ beinhaltet interaktive Methoden (Interactive Screens, Online-Spiele und -Kurse, Zeitungen, Ausstellungen, ScienceCamps), um der Allgemeinheit Einblicke in wissenschaftliche Vorgänge/Ergebnisse zu gewähren. Das Konsortium besteht aus drei Universitäten, einem Science Center und einem Verlag. Enden wird das Projekt 2016 mit einer internationalen Konferenz in Berlin.

Referenz:

Busse, M., Spitzer, P. & Prechtl, M. (2015). Gender@Mutproben. 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. 582-584). Kiel: IPN.

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Inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht: Praxiserfahrungen an Bremer Schulen

von Öhsen, Romina & Schecker, Horst

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Fossile Rohstoffe stehen auf der Erde nicht unbegrenzt zur Verfügung, weshalb Maßnahmen zur Verwendung von erneuerbaren und sparsamen Energie- und Bauträgern gefordert und auch gefördert werden. Der vierstündige Workshop “Neue Technologien” soll Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe experimentell und selbstverantwortlich in die vielfältige Welt der erneuerbaren Energien einführen, indem sie selbst in die Rolle von “Experten in Ausbildung” schlüpfen, um eine Inselnation vor dem Energiekollaps zu retten. Im Fokus stehen dabei Wind-, Wasser- und Solarenergie sowie die Brennstoffzelle und Leichtbau. Entwickelt wurde der Workshoptag im Rahmen des Projektes “MINT – die Stars von Morgen”, einer mehrtägigen MINT-Workshopreihe mit Berufsorientierung für hessische Haupt- und Realschüler. Ziel ist neben dem Wecken von Interesse und der emotionalen Identifizierung mit dem Thema “Energie” auch, den Grundstein für ein physikalisch sinnvolles Energiekonzept zu legen. Der Workshoptag wird auf dem Poster vorgestellt und die geplante Evaluation angedacht.

Referenz:

von Öhsen, R. & Schecker, H. (2015). Inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht: Praxiserfahrungen an Bremer Schulen. 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. 585-587). Kiel: IPN.

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MiLeNa – ein überregionales Programm zur MINT-Lehrernachwuchsförderung

Salinga, Christian, Heinke, Heidrun, Jonas-Ahrend, Gabriele, Theyßen, Heike, Bahr, Ursula & Erb, Roger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Der Studienerfolg im Fach Chemie ist relativ gering. So liegt die Abbruchquote im BA-Studiengang Chemie in Deutschland bei etwa 43 % (Heublein et al., 2012). Freyer (2013) konnte einige Prädiktoren des Studienerfolgs ermitteln, wobei jedoch ein Großteil der Varianz unerklärt blieb. An der Universität Duisburg-Essen zeigt sich, dass vor allem die Klausuren der Studieneingangsphase für Chemiestudierende ein großes Problem darstellen. Eine Analyse der Prüfungsaufgaben des Zentralabiturs sowie von Klausuren zur Allgemeinen Chemie ergab bei letzteren eine deutlich höhere Mathematisierung. Hauptziel der als Querschnittsstudie angelegten Untersuchung ist daher die Identifikation verschiedener schwierigkeitserzeugender Faktoren bei der Bearbeitung chemischer Rechenaufgaben. Es wird vermutet, dass ein Großteil der Studierenden die mathematischen Rechenoperationen beherrscht, deren Anwendung in der Chemie aber Schwierigkeiten macht. Dies soll anhand verschiedener Aufgabentypen, die auf typischen Prüfungsaufgaben der Allgemeinen Chemie basieren, überprüft werden.

Referenz:

Salinga, C., Heinke, H., Jonas-Ahrend, G., Theyßen, H., Bahr, U. & Erb, R. (2015). MiLeNa – ein überregionales Programm zur MINT-Lehrernachwuchsförderung. 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. 540-542). Kiel: IPN.

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Planspiel zu naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen (NAW) im Schülerlabor

Leiß, Fabian, Detemple, Ralf & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Das Physikstudium in Deutschland weist mit mehr als 40 Prozent eine überdurchschnittlich hohe Abbruchquote auf. Dabei kommt Einführungsvorlesungen eine sogenannte „gate-keeping“-Funktion für das weitere Studium zu; sie bilden eine Hürde, die es zu überwinden gilt. Nur wer diese Hürde überwindet, schließt das Studium auch erfolgreich ab. Bisher liegen jedoch nur wenige Befunde dazu vor, welche Voraussetzungen Studierende mitbringen müssen, um die Hürde überwinden zu können. In diesem Posterbeitrag berichten wir über eine quantitative Studie, die Zusammenhänge zwischen den kognitiven Voraussetzungen der Studierenden und dem Studienerfolg im ersten Semester untersucht. Dazu wurden N=158 Studienanfänger an einer norddeutschen Hochschule befragt. Die Daten wurden mit Hilfe einer logistischen Regression analysiert. Dabei erwiesen sich die Abiturnote und das physikalische Vorwissen als stärkste Prädiktoren für den Studienerfolg. Schlussfolgernd daraus werden Unterstützungsmaßnahmen z. B. für die Studienberatung diskutiert.

Referenz:

Leiß, F., Detemple, R. & Heinke, H. (2015). Planspiel zu naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen (NAW) im Schülerlabor. 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. 543-545). Kiel: IPN.

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