TB2015 – Seite 7

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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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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Lernmaterialien zur Einführung in die Bewegungsbeschreibung

Peters, Sebastian & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Vielfältige fachdidaktische Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der letzten Jahre zielen auf einen adäquaten, schülergerechten Zugang zur Quantenmechanik. Auch der neue Kernlehrplan Physik für die gymnasiale Oberstufe, der 2014 in NRW in Kraft trat, hat durch die in ihm formulierten Kompetenzerwartungen für das Inhaltsfeld Quantenobjekte den Bedarf an schulalltagstauglichen Medien zur Vermittlung von Grundzügen der Quantenphysik nochmals verdeutlicht.
Deshalb soll das Doppelspaltexperiment mit wenigen Photonen kostengünstig realisiert und damit für Schulen zugänglich gemacht werden. Dieses von J. Leisen als didaktischer Alleskönner bezeichnete Experiment ist in der Lage das statistische Verhalten von Quantenobjekten aufzuzeigen und liefert damit einen Beitrag zur Veranschaulichung der Wesenszüge der Quantenphysik nach J. Müller und R. Küblbeck. Die kostengünstige Detektion weniger Photonen auf der Basis eines Bildverstärkers ermöglicht einen schulalltagstauglichen experimentellen Einstieg in die Quantenphysik, der Schülerfehlvorstellungen in vielfältiger Weise berücksichtigt.

Referenz:

Peters, S. & Komorek, M. (2015). Lernmaterialien zur Einführung in die Bewegungsbeschreibung. 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. 453-455). Kiel: IPN.

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Experimentierset für die Schule: Granulare Materie & Strukturbildung

Haupt, Joachim S. & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Traditionell wird Berufsorientierung in der Sekundarstufe I hauptsächlich in separaten Unterrichtsfächern (z.B. Arbeitslehre, Wirtschaft-Arbeit-Technik) oder durch spezifische Veranstaltungen außerhalb des Fachunterrichts realisiert. Mit der Etablierung des Dualen Lernens an Integrierten Sekundarschulen in Berlin rücken zunehmend auch alternative Formen der Berufsorientierung in den Fokus fachdidaktischer Maßnahmen und deren Evaluation. Aktuelle Untersuchungen bescheinigen Chemieunterricht, einen eher geringen Beitrag zu leisten, um Jugendliche im Rahmen ihrer Berufsorientierung und Berufswahl zu unterstützen. Aus diesem Grund haben wir zunächst eine 5-tägige Interventionsmaßnahme mit dem Titel „Berufe-NaWigator“ entwickelt und untersucht, inwiefern berufsorientierende Potenziale im Kontext chemiebezogener Lernumgebungen genutzt werden können. Im Zentrum unseres Posters stehen ausgewählte Aspekte der Konzeption und der Evaluation der Berufe-NaWigator Intervention, die wir in einem Pre-Post-Test- und Treatment-Kontrollgruppendesign realisiert haben.

Referenz:

Haupt, J. S. & Nordmeier, V. (2015). Experimentierset für die Schule: Granulare Materie & Strukturbildung. 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. 501-503). Kiel: IPN.

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