TB2015 – Seite 9

Entwicklung professioneller Handlungskompetenz im Praxissemester Physik

Klös, Henning, Riese, Josef & Reinhold, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die mathematische Modellierung physikalischer Probleme stellt eine zentrale Kompetenz dar, die seitens der Universität implizit vorausgesetzt, in der Schule jedoch nur im Mathematikunterricht gefordert wird. Zur Beschreibung möglicher Kompetenzen für eine modellierende Anwendung der Mathematik in der Physik wurde daher von Trump ein physikalisch-mathematischer Modellierungskreislauf entwickelt und anhand Physikexperten evaluiert. Er beschreibt den Modellierungsprozess in seinen Phasen und Zuständen und lässt erste Kompetenzdefinitionen zu. Aufbauend auf den Ergebnisse zur Evaluation des Modellierungskreislauf stellt sich nun die Frage, ob und wie sich erfolgreiche und nicht erfolgreiche Schüler in ihrem Problemlöseverhalten unterscheiden. Hierzu wurde in einer Stichprobe von N = 14 Schülern das Problemlöseverhalten analysiert. Dabei wurden mit Hilfe der qualitativen Inhaltsanalyse Think-aloud Protokolle und Mitschriften der erhobenen Lösungs(versuche) zu einer mathematisch-physikalischen Problemstellung systematisch ausgewertet.

Referenz:

Klös, H., Riese, J. & Reinhold, P. (2015). Entwicklung professioneller Handlungskompetenz im Praxissemester Physik. 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. 483-485). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Analyse der Lernprozesse von Chemielehramtsstudenten in der Praxisphase

Dressler, Jana-Katharina & Michaelis, Julia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die mathematische Modellierung physikalischer Probleme stellt eine zentrale Kompetenz dar, die seitens der Universität implizit vorausgesetzt, in der Schule jedoch nur im Mathematikunterricht gefordert wird. Eine Verankerung und spezifische Ausformulierung mathematischer Modellierungskompetenz im Rahmenlehrplan der Physik der Sek. II findet sich nicht wieder, obwohl die Mathematik und speziell die Mathematisierung als wesentliches Merkmal der Fachwissenschaft und des Unterrichtsfachs Physik bezeichnet werden. Zur Ausformulierung dieser Modellierungskompetenz ergibt sich die Frage wie SchülerInnen physikalisch-mathematische Probleme modellieren. Vorgestellt werden erste Arbeiten und vergleichende Ergebnisse zum Problemmodellierungsverhalten von SchülerInnen (N=6) und Experten der Physik (N=18) anhand eines entwickelten physikalisch-mathematischen Problemmodellierungsprozesses. Auf Basis der qualitativen Inhaltsanalyse wurden dabei mit der Think-aloud Methode erhobene Schüler- und Expertenlösungen zu einer mathematisch-physikalischen Problemstellung systematisch ausgewertet.

Referenz:

Dressler, J. & Michaelis, J. (2015). Analyse der Lernprozesse von Chemielehramtsstudenten in der Praxisphase. 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. 486-488). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Durchführung und Reflexion universitärer Schülertage im Fach Chemie

Anthofer, Stefan & Tepner, Oliver

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die bisherige Forschung im Bereich des kontextbasierten Lernens im Chemieunterricht deutet darauf hin, dass der Effekt des Einsatzes von Kontexten auf das situationale Interesse vom zu erlernenden Fachinhalt abhängt (Kölbach, 2011). Des Weiteren scheinen besondere Kontexte und nicht-problemorientierte Aufgabenformate ebenfalls zu höherem situationalen Interesse zu führen (van Vorst, 2013; Harbach, 2013). Dieser Beitrag stellt ein Projekt zum kontextbasierten Lernen im Chemieunterricht vor, in dessen Rahmen die Auswirkungen der Faktoren Fachinhalt, Kontext und Problemorientierung auf das situationale Interesse sowie die Lernleistung von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I ermittelt werden sollen. In einem 2x2x2 Design werden daher die genannten Faktoren systematisch variiert. In einer ersten Studie werden zunächst interessante von nicht interessanten Fachinhalten sowie alltägliche von besonderen Kontexten unterschieden, sodass darauffolgend, auf Grundlage der Ergebnisse, merkmalsgerechte Aufgaben konstruiert werden können.

Referenz:

Anthofer, S. & Tepner, O. (2015). Durchführung und Reflexion universitärer Schülertage im Fach Chemie. 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. 489-491). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Professionalisierung durch Praxisbezug im Lehr-Lern-Labor – Die Anwendung physikdidaktischer Kompetenzen im Lehr-Lern-Labor

Fried, Susan, Elsholz, Markus & Trefzger, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Lesekompetenz ist grundlegender Bestandteil der Scientific Literacy und für den Bildungserfolg in den Naturwissenschaften wesentlich. Dieses Projekt untersucht das Verständnis von Schulbuchtexten der Fächer Physik und Chemie erstmals systematisch als Interaktion von Personen- und Textmerkmalen. Zu ersteren werden Vorwissen, allgemeiner Wortschatz, allgemeines Textverständnis, Lesestrategien und schlussfolgerndes Denken gezählt, zu letzteren die lokale und globale Textkohäsion. Anhand dreier Studien mit insgesamt 840 SchülerInnen der neunten Klasse sollen sowohl der Einfluss der beiden Domänen als auch der der lokalen bzw. globalen Kohäsion auf das Textverständnis analysiert werden. Ferner soll geklärt werden, wie sich beim Lesen naturwissenschaftlicher expositorischer Texte die einzelnen Personenmerkmale zueinander verhalten und wie die Personenmerkmale und die Textmerkmale miteinander interagieren. Mit dem Poster wird die Konzeption des Projekts skizziert, wobei v.a. die im Herbst 2015 stattfindende Pilotierungsstudie mit ihren Instrumenten und Beispieltexten präsentiert wird.

Referenz:

Fried, S., Elsholz, M. & Trefzger, T. (2015). Professionalisierung durch Praxisbezug im Lehr-Lern-Labor – Die Anwendung physikdidaktischer Kompetenzen im Lehr-Lern-Labor. 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. 492-494). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

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.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

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.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Akzeptanzbefragung mit 12-Jährugen zum atomaren Aufbau der Materie

Wiener, Gerfried, Schmeling, Sascha & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Bedeutung von neuen Lernmaterialien zur Förderung von fachbezogenen Kompetenzen und zur Steigerung des situationalen Interesses von Schülerinnen und Schülern im Chemieunterricht werden immer wichtiger. Chemiebezogene Lesegeschichten könnten diesen Anforderungen gerecht werden (z. B. Martensen et al., 2007). Daher wurden zwei chemiebezogene Lesegeschichten zu den Themen Alkalimetalle und Atombau entwickelt und anschließend im Rahmen einer Interviewstudie evaluiert und optimiert. Nun wurden diese optimierten Lesegeschichten in einer ersten Interventionsstudie mit einer Stichprobengröße von N = 200 in einem Prä-post-follow-up-Design in der Jahrgangsstufe 8 eingesetzt. Dabei wurde untersucht, inwieweit Schülerinnen und Schüler erfolgreich mit den Materialien lernen können. Zwei Sachtexte zu den gleichen Inhalten dienten als Vergleichstexte, um eine Aussage darüber treffen zu können, ob die chemiebezogenen Lesegeschichten bezüglich Lernleistung und situationalem Interesse besser geeignet sind. Im Rahmen eines Posters sollen Ergebnisse der Interventionsstudie vorgestellt werden.

Referenz:

Wiener, G., Schmeling, S. & Hopf, M. (2015). Akzeptanzbefragung mit 12-Jährugen zum atomaren Aufbau der Materie. 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. 450-452). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

er Umgang von Chemielehrkräften mit Fachsprache und Schülerfehlern

Tröger, Holger, Sumfleth, Elke & Tepner, Oliver

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Kreativität ist ein vielschichtiger Begriff, für den es bis heute keine einheitliche Definition gibt. Dennoch ist sie zu einer Kompetenz geworden, die von Schulabgängern gefordert wird, und sollte damit ein elementarer Teil der Schulbildung sein; dies ist jedoch nicht der Fall. Kreativität findet ihren Platz überwiegend in den künstlerischen, musischen und handwerklichen Fächern. In den für die Gesellschaft immer bedeutsamer werdenden MINT-Fächern scheint sie jedoch keine aktive Berücksichtigung zu finden. An dieser Stelle setzt die Untersuchung im Kontext einer Doktorarbeit ein. Im Rahmen einer qualitativen Studie soll untersucht werden, welches Bild Chemielehrer/innen von Kreativität haben, wie umfangreich ihr Wissen darüber ist und welche Relevanz Kreativität in ihrem Unterricht hat. Dies wird mithilfe eines Kurzfragebogens und Concept Maps ermittelt, die auch einen Eindruck von den kreativen Fähigkeiten der Personen vermitteln sollen. Auf dem Poster werden die Entwicklung sowie die Pilotierung des Erhebungsinstruments vorgestellt.

Referenz:

Tröger, H., Sumfleth, E. & Tepner, O. (2015). er Umgang von Chemielehrkräften mit Fachsprache und Schülerfehlern. 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. 498-500). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

SWiSE vereint Modellschulen, Hochschulen und Kultusministerien

Stübi, Claudia, Labudde, Peter, Felchlin, Irene & Koch, Alexander F.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Während kognitive und metakognitive Strategien als Prädiktor für Studienerfolg hinreichend untersucht sind, nehmen ressourcenbezogene Strategien in diesem Zusammenhang eine zunehmend zentrale Rolle ein. Das Projekt fokussiert daher auf diese Strategien. Es wird untersucht, inwiefern Lernprobleme in der Studieneingangsphase auf Defizite beim Einsatz von ressourcenbezogenen Strategien zurückzufüh-ren sind und inwieweit die Verfügbarkeit und Nutzung dieser Strategien den Zusammenhang zwischen Persönlichkeitseigenschaften und Studienerfolg vermitteln. Hierfür sind drei Studien geplant. Studie eins identifiziert mittels Diskussionsgruppen Lernunterschiede zwischen Schule und Hochschule, die beson-dere Anforderungen an das Ressourcenmanagement stellen, sowie Bewältigungsstrategien, die Studie-rende kennen und nutzen. Die Ergebnisse bilden die Basis für ein Erhebungsinstrument, das in Studie zwei pilotiert wird. Studie drei überprüft Hypothesen zur Bedeutsamkeit, zu Defiziten sowie zur mediie-renden Rolle ressourcenbezogener Strategien im Studium und kontrastiert dabei verschiedene Fächer.

Referenz:

Stübi, C., Labudde, P., Felchlin, I. & Koch, A. F. (2015). SWiSE vereint Modellschulen, Hochschulen und Kultusministerien. 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. 405-407). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.

Förderung der naturwissenschaftlichen Grundkompetenzen bei SWiSE

Felchlin, Irene, Koch, Alexander F. , Stübi, Claudia & Labudde, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Der geringe Studienerfolg im Fach Physik und in den Ingenieurwissenschaften ist ein fachspezifisches Problem mit gesellschaftlicher Relevanz. Die hohe Abbruch- (36%) und Wechselquote (26%) in Physik, aber auch der Bedarf an Physikerinnen und Physikern ist hoch. Es zeichnet sich auch ein erheblicher Mangel an Ingenieuren ab, da bundesweit 47% aller Studienanfänger das Ingenieurstudium ohne Abschluss beenden. Ziel des ALSTER-Teilprojektes ist die Vorhersage des Studienerfolgs (definiert als Beendigung des ersten Studiums). Als Prädiktoren für Studienerfolg werden u.a. die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung angenommen. Diese wird mit einem Test operationalisiert, der im Inhaltsbereich Mechanik grundlegende Kompetenzen in den Bereichen Mathematik mit physikalischer/ingenieurwissenschaftlicher Bedeutung, physikalische/ingenieurwissenschaftliche Interpretation mathematischer Formulierungen und Mathematik als Technik misst. Davon ausgehend wird der Zusammenhang zwischen der Fähigkeit des fachbezogenen und mathematischen Modellierens und dem Studienerfolg untersucht.

Referenz:

Felchlin, I., Koch, A. F. , Stübi, C. & Labudde, P. (2015). Förderung der naturwissenschaftlichen Grundkompetenzen bei SWiSE. 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. 408-410). Kiel: IPN.

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls online verfügbar.