TB2015 – Seite 5

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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Welches Physikimage haben Schülerinnen einer Mädchenschule?

Kimmig, Lisa, Mikelskis-Seifert, Silke & Vogt, Patrik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Schon zu Beginn des universitären Studiums wird von Chemie-Studierenden (meist implizit) verlangt, Theorie und Praxis in Laborpraktika zu verbinden. Diese Verbindung gelingt den Studierenden häufig nicht. Ein defizitäres Vorwissen über die chemischen Inhalte kann dafür ein tragender Faktor sein. Die zeitliche Belastung durch weitere Lehrveranstaltungen und hohe Kursanforderungen jedoch kann verhindern, dass die Lücken im Vorwissen hinreichend aufgearbeitet werden. Ein weiteres Problem von Laborpraktika stellt eine mangelnde Zieltransparenz dar. Ein Modell über die Effektivität von laborpraktischen Tätigkeiten (Abrahams & Millar, 2008) legt nahe, dass dies zu einer geringen Passung zwischen intendierten Lernzielen der Lehrenden und empfundenen Lernzielen der Studierenden führen kann. Ziel dieses Projektes ist es den Zusammenhang zwischen Vorwissen, Zielorientierung und Praktikumserfolg systematisch zu untersuchen. Dazu werden sowohl Lehrende, als auch zwei Praktikumsgruppen mit unterschiedlichem Vorwissen in Hinblick auf Lernziele interviewt und mittels online-Fragebögen befragt.

Referenz:

Kimmig, L., Mikelskis-Seifert, S. & Vogt, P. (2015). Welches Physikimage haben Schülerinnen einer Mädchenschule?. 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. 588-590). 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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Chemie Pur – Unterrichten in der Natur

Engl, Alexander & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Internationale und nationale Studien decken weitverbreitete Fehlkonzepte und inadäquate Arbeitsweisen von Studierenden bei der Berücksichtigung von Messunsicherheiten beim Experimentieren auf (Heinicke, 2012). Auch die Teilnehmer des Physikpraktikums für Biologen an der RWTH Aachen stellen hiervon keine Ausnahme dar. Problematisch ist dabei, dass es den Biologiestudierenden an adressaten- und themenspezifischen Hilfsmitteln fehlt, die auch beim selbstständigen Arbeiten effizient genutzt werden können (Schwarz et al., 2013).
Lehrvideos zum Umgang mit Messdaten sollen diese Lücke durch Kombination zweier Ansätze schließen. Zum einen wird die Behandlung von Messunsicherheiten zukünftig der internationalen Norm GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) folgen. Zum anderen werden online abrufbare, modulare, am Sachstrukturmodell von Hellwig (2012) orientierte Lehrvideos alle relevanten Dimensionen der Thematik abdecken. Nach der Produktion der Videos soll ihr Einfluss auf Verständnis und Umgang der Studierenden mit Messunsicherheiten untersucht werden.

Referenz:

Engl, A. & Risch, B. (2015). Chemie Pur – Unterrichten in der Natur. 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. 546-548). Kiel: IPN.

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