TB2015 – Seite 7

Learning Progression im Basiskonzept „Chemische Reaktion“

Weber, Katrin, Emden, Markus & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Förderung naturwissenschaftlicher Kompetenzen ist eines der Leitgedanken des 2013 eröffneten Schullandheims in Bad Windsheim. Für die Realisierung des Ziels wurde eine Kooperation mit der Didaktik der Chemie der Universität Erlangen-Nürnberg eingegangen, die die Erarbeitung eines Konzepts mit tätigkeits-, umwelt- und projektorientierten Lernmethoden sowie Schülerexperimenten impliziert. Für die praktische Umsetzung des Projekts wurden drei Durchführungsoptionen entwickelt. Die Betreuung der Schülergruppen kann durch Studierende, fortgebildete Lehrkräfte oder ausgebildete Schülerinnen und Schüler aus Gymnasien und Realschulen eines Peer-Tutoring-Programms erfolgen. Durch die vielfältigen Umsetzungsmöglichkeiten sind genügend Multiplikatoren vorhanden, um einen kontinuierlichen Einsatz der Materialien und somit die Förderung der naturwissenschaftlichen Kompetenzen am außerschulischen Lernort Schullandheim zu gewährleisten. Anhand der Erprobung in weiteren Schullandheimen werden Konzept und Materialien evaluiert und können bei Bedarf an die Standortbedingungen adaptiert werden.

Referenz:

Weber, K., Emden, M. & Sumfleth, E. (2015). Learning Progression im Basiskonzept „Chemische Reaktion“. 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. 519-521). Kiel: IPN.

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Förderung eines integrierten Energieverständnisses in der Mittelstufe

Hadinek, David, Neumann, Knut & Weßnigk, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Schülervorstellungen zur Arbeit von Wissenschaftlern weisen häufig starke Diskrepanzen zur gegenwärtigen realen Forschungswelt auf. Die Anbindung eines Schülerlabors an einen Sonderforschungsbereich zum Thema Nanoswitches (SFB 917) bietet vielfältige Möglichkeiten, die aktuelle Forschungswelt für Schülerinnen und Schüler (SuS) erlebbar zu machen. Insbesondere der kommunikative und kooperative Charakter von aktueller Forschung soll in Form eines Planspiels abgebildet werden. Dabei wird erwartet, dass das reine Erleben naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen (NAW) durch die explizite Thematisierung von wichtigen NAW-Aspekten ergänzt werden muss, um nachhaltige Veränderungen in den Perspektiven der SuS zu initiieren.
Erste Lernstationen des Schülerlabors, die in Teams bearbeitet werden, befinden sich in der Testphase. Parallel dazu werden Ansätze zur Erfassung der Vorstellungen der Schüler zu NAW entwickelt und getestet. Die Ergebnisse fließen in das Design einer Interventionsstudie ein, das vorgestellt wird.

Referenz:

Hadinek, D., Neumann, K. & Weßnigk, S. (2015). Förderung eines integrierten Energieverständnisses in der Mittelstufe. 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. 522-524). Kiel: IPN.

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Urteilen und Entscheiden im Kontext Nachhaltigkeit im Rahmen von BLUKONE

Avalos Ortiz, Roswitha & Bartosch, Ilse

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

S’Cool LAB ist ein internationales Teilchenphysik-Schülerlabor am CERN (Genf, Schweiz) mit dem Ziel, einen Teil der Technologie und Forschung des weltweit größten Teilchenphysik-Labors durch geeignete Experimente für Jugendliche begreifbar zu machen. Der Besuch von Forschungsstätten am CERN bietet dabei die Realumgebung, die im Anschluss unter Laborbedingungen genauer untersucht wird.
Die mit S’Cool LAB verbundenen Lernaktivitäten werden im Rahmen einer Evaluationsstudie untersucht. Die Vorbereitung des S’Cool LAB Besuchs mit Hilfe eines E-Learning Portals sowie die Instruktions- und Informationsmaterialien der Workshops werden im Sinne von „formative assessment“ fortlaufend evaluiert und optimiert. Um dabei insbesondere auf bestehende Schülervorstellungen einzugehen, wird ein Konzepttest zur Teilchenphysik entwickelt, mit Jugendlichen und Lehrpersonen erprobt und empirisch validiert.
In diesem Beitrag werden Ergebnisse der Testkonstruktion und Validierung vorgestellt.

Referenz:

Avalos Ortiz, R. & Bartosch, I. (2015). Urteilen und Entscheiden im Kontext Nachhaltigkeit im Rahmen von BLUKONE. 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. 525-527). Kiel: IPN.

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Sauerstoffabsorber als alltagsnahes Thema für den Chemieunterricht

Spitzer, Philipp, Otterbach, Felix & Gröger, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

In einem interdisziplinären Forschungs-Entwicklungsverbund erarbeiten Schüler_innen einer höheren technischen Lehranstalt gemeinsam mit Lehramtsstudierenden, Lehrkräften, Fachwissenschaftler_innen und Fachdidaktiker_innen einen Vorschlag für die Umwandlung eines bestehenden Gebäudes in ein „Green Building“. Entsprechend dem Modell von Dana Zeidler et al. (2005) zur „functional scientific literacy“ werden in dieser konkreten „Fallstudie“ die Entwicklung technologischer Innovationen mit sozialen Parametern in Beziehung gesetzt. Eine vertiefte Einführung in die Denk- und Arbeitsweise von Naturwissenschaft und Technik wird daher mit Bildung für Nachhaltige Entwicklung verknüpft. Von zentralem Interesse ist dabei, wie gut es den Schüler_innen gelingt, ihre Messdaten im Diskurs mit den Wissenschaftler_innen weiter zu entwickeln. Für die Studierenden bietet die Projektarbeit Gelegenheit ein differenziertes Verständnis von naturwissenschaftlichem Experimentieren zu entwickeln. Auf Basis von Dokumentenanalysen lassen sich erste erfolgreiche Entwicklungen nachzeichnen.

Referenz:

Spitzer, P., Otterbach, F. & Gröger, M. (2015). Sauerstoffabsorber als alltagsnahes Thema für den 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. 528-530). Kiel: IPN.

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Humor in der Gesundheitsförderung zum Sonnenschutzverhalten

Petersen, Jennifer & Stachelscheid, Karin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Der Entwicklungsverbund „Lehr-Lern-Labore“ möchte die vorhandenen Expertisen der sechs beteiligten Standorte bzgl. der Integration von Schülerlaboren in die Lehrerbildung zusammenführen, sodass die einzelnen Vorerfahrungen systematisiert auf eine breitere Basis gestellt werden können. Darauf aufbauend werden die Ansätze und Konzepte gemeinsam weiterentwickelt und evaluiert. Die Begleitforschung untersucht z. B. die Wirksamkeit der Konzepte im Hinblick auf die Verbesserung der Lehramtsausbildung sowie entsprechende Bedingungsfaktoren. Die Ergebnisse der Verbundarbeit in Forschung und Entwicklung werden dokumentiert und publiziert, so dass diese im Rahmen der Dissemination für weitere Standorte der MINT-Lehrerbildung mit Schülerlaboren nutzbar werden.

Referenz:

Petersen, J. & Stachelscheid, K. (2015). Humor in der Gesundheitsförderung zum Sonnenschutzverhalten . 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. 531-533). 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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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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Von der Komplexität einfacher Experimente – alte Stoplersteine neu beleuchtet

Toczkowski, Thomas & Ralle, Bernd

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Russischer Löwenzahn (Taraxacum kok-saghyz) beinhaltet in relevanten Mengen Kautschuk. Nachdem sich die wirtschaftliche Nutzung vor dem zweiten Weltkrieg nicht durchsetzte, gibt es nun u.a. von Reifenherstellern starke Bestrebungen, Kautschuk aus dieser Pflanze zu gewinnen. Pilotanlagen zur Produktion von Autoreifen sind bereits in Betrieb. Zudem lässt sich Inulin gewinnen, was für die Lebensmittelindustrie interessant ist.
Wir stellen ein Projekt für den Chemieunterricht vor, in dem sich Schülerinnen und Schüler ausgehend von der Aussaat der Samen bis hin zur Gewinnung von Inulin und Kautschuk sowie dessen Vulkanisation mit der Thematik auch experimentell beschäftigen.
Dabei lassen sich Relationen zwischen den Konstrukten Natur, Chemie und Technik aufzeigen, fachübergreifende Bezüge zu Biologie, Geschichte und Geografie herstellen sowie Aspekte von Nachhaltigkeit, Wissenschaftsgeschichte und Nature of Science (NOS) integrieren. Durch Einbezug aktueller Forschungsansätze und technischer Innovationen kann ein Beitrag zur Berufsorientierung geleistet werden.

Referenz:

Toczkowski, T. & Ralle, B. (2015). Von der Komplexität einfacher Experimente – alte Stoplersteine neu beleuchtet. 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. 447-449). Kiel: IPN.

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BNE-Lehramtsausbildung im Schülerlabor: ein Projekt stellt sich vor

Krofta, Helen, Nordmeier, Volkhard, Buchholz, Malte & Schulte, Carsten

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Förderung von Interesse ist neben der Kompetenzentwicklung eines der wichtigsten Ziele naturwissenschaftlicher Bildung (OECD, 2008). Im Rahmen des inquiry-based learning fokussiert der moderne Naturwissenschaftsunterricht vor allem auf naturwissenschaftliche Tätigkeiten, welche sich als wichtiger Aspekt für die Interessensentwicklung erwiesen haben (Bergin, 1999; Palmer, 2009). Ein Instrument zur Charakterisierung des Interesses an Tätigkeiten wurde von Dierks, Höffler und Parchmann (2014) durch Adaption des RIASEC-Modells (Holland, 1997) für die Naturwissenschaften (RIASEC+N) entwickelt. Das bereits erprobte Instrument wurde im Rahmen einer Querschnittsuntersuchung der Jahrgänge 5 bis 12 eingesetzt (N=2844). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich das Instrument für den gesamten Verlauf der Sekundarstufe eignet. Auf dem Poster werden die Interessensverteilungen entlang der sieben Konstrukt-Dimensionen sowie Entwicklungen entlang der Jahrgangsstufen berichtet.

Referenz:

Krofta, H., Nordmeier, V., Buchholz, M. & Schulte, C. (2015). BNE-Lehramtsausbildung im Schülerlabor: ein Projekt stellt sich vor. 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. 495-497). Kiel: IPN.

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