TB2015 – Seite 5

Warum experimentieren Physiklehrkräfte? Pilotierung eines Fragebogens

Kemmerer, Volker & Karaböcek, Fadime

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Der Urknall als wichtiger Teilbereich der Kosmologie markiert physikalisch den Beginn von Raum und Zeit und hat so unser modernes Weltbild geprägt. Die Ergebnisse verschiedener Studien aus Deutschland, Schweden und den USA zeigen in diesem Bereich variierende Schülervorstellungen. Dies könnte auf zum Teil unterschiedliche Stichproben und Erhebungsinstrumente zurückzuführen sein. Bisher existieren länderübergreifend keine vergleichbaren Studien zu diesem Thema. Daraus ergibt sich die Frage, ob die unterschiedlichen Ergebnisse länderbedingt oder Artefakte der Messung sind.
Zur Beantwortung der Fragen wurden Schülervorstellungen in einer zur amerikanischen Literatur vergleichbaren Stichprobe erhoben. Zudem wurde der englischsprachige offene Fragebogen ins Deutsche übersetzt. Die deutsche Stichprobe umfasst 126 Schüler- und Schülerinnen der Jahrgangsstufen 11 und 12 von sechs Schulen in drei Bundesländern. Erste Ergebnisse deuten an, dass Unterschiede in den Vorstellungen zum Thema Urknall z.B. im Bereich des Alters des Universums zwischen den Ländern vorhanden sind.

Referenz:

Kemmerer, V. & Karaböcek, F. (2015). Warum experimentieren Physiklehrkräfte? Pilotierung eines Fragebogens. 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. 615-617). Kiel: IPN.

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Promptunterstütztes Lernen mit Lösungsbeispielen im Chemieunterricht

Schüßler, Katrin, Koenen, Jenna & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Eine wichtige Aufgabe von Chemie- und Physiklehrkräften besteht darin, Schülerinnen und Schüler bei der Entwicklung eines adäquaten Naturwissenschaftsverständnisses zu unterstützen. Um diese Aufgabe erfüllen zu können, benötigen Lehrkräfte neben fachlichen und fachdidaktischen Kompetenzen auch selbst ein angemessenes Verständnis von der Natur der Naturwissenschaften. An der Universität Hamburg haben Lehramtsstudierende der Physik und Chemie die Möglichkeit, ihre Bachelorarbeit im Fach zu schreiben und dabei tiefergehende Erfahrungen mit naturwissenschaftlicher Forschung zu machen. Diese Erfahrungen sollen im Projekt FOBANOS unter Gesichtspunkten von „Nature of Science“ reflektiert, generalisiert und hinsichtlich didaktischer Implikationen analysiert werden. Dadurch können die Studierenden ihr eigenes Wissenschaftsverständnis entwickeln und die Grundlage dafür schaffen, auch Schülerinnen und Schüler beim Aufbau eines adäquaten Naturwissenschaftsverständnisses zu unterstützen. Auf dem Poster werden das Konzept sowie erste Erfahrungen dargestellt.

Referenz:

Schüßler, K., Koenen, J. & Sumfleth, E. (2015). Promptunterstütztes Lernen mit Lösungsbeispielen 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. 570-572). Kiel: IPN.

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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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Science Education Research and Education for Sustainable Development – 22. Sommersymposium zur Chemie- und Naturwissenschaftsdidaktik

Eilks, Ingo, Markic, Silvija & Ralle, Bernd

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Schülerlabor GOFEX (Grundschullabor für Offenes Experimentieren) wird das Thema Energie auf verschiedenen Öffnungsstufen für unterschiedliche Klassenstufen (1.+2. und 3.+4. Klasse) in Form von Werkstätten aufbereitet. Das aktuelle Projekt „GOFEX_EE“, das von der DBU (Deutsche Bundesstiftung Umwelt) gefördert wird, bezieht sich auf den Teilbereich „Erneuerbare Energien“ (EE). Dieser Themenkomplex wird zur Zeit nur bruchstückhaft und einseitig im Kernlehrplan Sachunterricht (2010) des Saarlandes behandelt. Eingesetzt werden die Werkstätten an GOFEX-Schülertagen, an denen die Schüler in Kleingruppen zum Thema Energie selbstständig experimentieren können sowie an Lehrerfortbildungen, was einen breiten Transport des Themas an die Grundschulen des Saarlandes garantiert.

Referenz:

Eilks, I., Markic, S. & Ralle, B. (2015). Science Education Research and Education for Sustainable Development – 22. Sommersymposium zur Chemie- und Naturwissenschaftsdidaktik. 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. 534-536). Kiel: IPN.

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Aspekte naturwissenschaftlicher Bildung im europäischen Meinungsbild

Gauckler, Marlies, Schulte, Theresa & Bolte, Claus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Das Experimentieren an außerschulischen Lernorten wie Museen kann einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung und Erweiterung einer naturwissenschaftlichen Grundbildung (“Scientific Literacy”, AAAS, 2003) von Schülerinnen und Schülern leisten. Kontexte aus der Meteorologie an der Schnittstelle von Chemie und Physik sind für das domänenübergreifende Erarbeiten chemischer und physi-kalischer Fragestellungen besonders geeignet.
Im Wettermuseum Lindenberg e.V. kann mit einer Vielzahl von Experimentiersettings adressatengerecht in Primar- und Sekundarstufe experimentiert werden und auch Seminare von Lehramtsstudierenden sowie Fortbildungen von Lehrern werden angeboten. Eine Besonderheit ist zudem das unmittelbar in Museumsnähe befindliche Meteorologische Observatorium des Deutschen Wetterdienstes, das Infrastruktur und reale Datensätze in umfangreicher Kooperation zur Verfügung stellt und Einblicke in die jeweils aktuelle Forschungsarbeit gewährt.
Im Beitrag werden Experimentiersettings aus der im Frühjahr 2015 fertig gestellten Ausstellung und aus dem Angebot für Projektstunden vorgestellt.

Referenz:

Gauckler, M., Schulte, T. & Bolte, C. (2015). Aspekte naturwissenschaftlicher Bildung im europäischen Meinungsbild. 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. 537-539). Kiel: IPN.

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