TB2016 – Seite 2

Das Fachdidaktische Curriculum der Graduiertenschule SALSA

Koenen, Jenna & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die School of Analytical Sciences Adlershof (SALSA) ist eine Graduiertenschule, die sich durch ein umfassendes Konzept zur Ausbildung der Graduierten der beteiligten Analytischen Wissenschaften auszeichnet. Das Konzept des fachdidaktischen Curriculums zur Stärkung der fachdidaktischen Expertise der Graduierten soll im Rahmen dieses Posters vorgestellt werden. Ziel des Curriculums ist es Grundlagen im Bereich von Scientific Inquiry, im Sinne von naturwissenschaftlichem Problemlösen, zu legen, die die Graduierten auch bei der Durchführung ihres eigenen Dissertationsprojektes nutzen können. Zentrale Methoden im Rahmen des Curriculums sind insbesondere fallbasiertes sowie problembasiertes Lernen. Neben dem Curriculum soll auch die geplante Evaluation des selbigen vorgestellt werden. Zur Evaluation des Curriculums werden sowohl quantitative als auch qualitative Methoden herangezogen. Der Fokus liegt dabei nicht allein auf dem Wissenszuwachs und den Einstellungen der Graduierten sondern auch auf Aspekten, die der weiteren Optimierung des Konzeptes dienen.

Referenz:

Koenen, Jenna & Tiemann, Rüdiger (2016). Das Fachdidaktische Curriculum der Graduiertenschule SALSA. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 587). Universität Regensburg

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Kodierverfahren für lernprozessorientierte Unterrichtsequenzierung

Kämper, Benedikt, Zander, Simon, Bures, Dominik, Krabbe, Heiko & Fischer, Hans E.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Im Rahmen der Erforschung von lernprozessorientierter Unterrichtssequenzierung wurden chronologische, intervallbasierte Kategoriensysteme auf Mikroebene zur Beurteilung von videografierten Unterrichtsstunden entwickelt (Reyer, 2004; Wackermann, 2008; Ohle, 2010; Geller, 2015). Die Reliabilität dieser Verfahren war nicht zufriedenstellend (Kappa = .39 bis .88). Deswegen wurde ein Verfahren entwickelt, das den Unterricht auf Grundlage von Transkripten retrospektiv auf der Mesoebene betrachtet. Dieses Verfahren weist eine höhere Reliabilität auf (Kappa = .92 bis 1.00), ist jedoch für eine Bewertung von Unterricht in der Praxis zu aufwendig. Deshalb wurde ein reliables in-vivo-Verfahren entwickelt, welches die Stunden chronologisch protokolliert und dann retrospektiv beurteilt. Die Kodierung benötigt für Doppelstunden max. 30 Minuten. Unter anderem können so zeitnah und empirisch fundierte Beratungsgespräche mit Lehrpersonen oder Studierenden über ihre Unterrichtsstunden durchgeführt werden. Auf dem Poster werden die drei Kodierverfahren und die Zusammenhänge zwischen ihnen vorgestellt.

Referenz:

Kämper, Benedikt, Zander, Simon, Bures, Dominik, Krabbe, Heiko & Fischer, Hans E. (2016). Kodierverfahren für lernprozessorientierte Unterrichtsequenzierung. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 590). Universität Regensburg

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Lehrer sprechen in und über Formeln

Janßen, Wiebke & Pospiech, Gesche

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Formeln oder Gleichungen sind aus der Physik nicht wegzudenken. Sie sind im Rahmen der Mathematisierung der Physik tief in Wissenschaft und Physikunterricht verankert. Eine Formel drückt physikalische Gesetze aus, erleichtert überprüfbare quantitative Aussagen, ermöglicht Berechnungen und fasst in ihrer kurzen symbolischen Darstellung viele Inhalte zusammen. Sie ist ein bedeutungsaufgeladenes Konstrukt, beinhaltet Fachtermini und setzt diese mathematisch miteinander in Beziehung. Die Formelbedeutung setzt sich somit aus physikalischer und mathematischer Semantik zusammen. Diese müssen für die Rekonstruktion ihrer Bedeutung zunächst „entschlüsselt“ werden, was oft zu Lernschwierigkeiten führt.
Im vergangenen Jahr wurde zur Beschreibung von Formel-Versprachlichungen ein Ebenenmodell entwickelt. Dies dient der Analyse und Kategorisierung von Lehreräußerungen, mit denen Formelbedeutungen vermittelt werden. Nun sollen erste Ergebnisse aus der Validierung des Ebenenmodells mittels Lehrbuchanalysen und Ergebnisse einer Pilotierung im Physikunterricht vorgestellt und Analysemöglichkeiten diskutiert werden.

Referenz:

Janßen, Wiebke & Pospiech, Gesche (2016). Lehrer sprechen in und über Formeln. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 593). Universität Regensburg

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Videovignetten als chemiespezifisches Instrument zur Lehrerbildung: Entwicklung und Einsatz in der ersten und zweiten Ausbildungsphase

Lüttgens, Uwe, Nehring, Andreas & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Zur Förderung der professionellen Kompetenz angehender Lehrkräfte gehört neben der Vermittlung von fachlichen, fachdidaktischen und pädagogischen Wissens auch die Fähigkeit, lernwirksame und lernhinderliche Faktoren im Unterricht erkennen, analysieren und bewerten zu können. Dabei sollen diese Lehr-Lern-Prozesse theoriegeleitet interpretiert und mit bestehendem Wissen verknüpft werden. Die gezielte Integration von chemiespezifischen Videovignetten aus der Praxis in die Ausbildung bietet die Möglichkeit, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Vor diesem Hintergrund wird in Kooperation zwischen einem Fachseminar Chemie der Schulpraktischen Seminare des Landes Berlin, der Humboldt-Universität zu Berlin sowie der Leibniz Universität Hannover Chemieunterricht videographiert und theoriegeleitet aufbereitet. Ein Einsatz ist sowohl in der ersten wie auch in der zweiten Ausbildungsphase vorgesehen. Das Poster präsentiert den theoretischen Fokus der Vignettenauswahl und –aufbereitung und verknüpft diesen mit der Spezifik des Chemieunterrichts.

Referenz:

Lüttgens, Uwe, Nehring, Andreas & Tiemann, Rüdiger (2016). Videovignetten als chemiespezifisches Instrument zur Lehrerbildung: Entwicklung und Einsatz in der ersten und zweiten Ausbildungsphase. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 548). Universität Regensburg

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Schülervorstellungen zur Urknalltheorie

Aretz, Sarah, Borowski, Andreas & Schmeling, Sascha

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Aretz, Sarah, Borowski, Andreas & Schmeling, Sascha (2016). Schülervorstellungen zur Urknalltheorie. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 596). Universität Regensburg

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FOBANOS – Forschungsorientierte Bachelorarbeit mit Nature of Science Ein Kooperationsprojekt zwischen Fach und Fachdidaktik

Uhden, Olaf, Höttecke, Dietmar, Buth, Katrin & Moritz, Henning

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Uhden, Olaf, Höttecke, Dietmar, Buth, Katrin & Moritz, Henning (2016). FOBANOS – Forschungsorientierte Bachelorarbeit mit Nature of Science Ein Kooperationsprojekt zwischen Fach und Fachdidaktik
. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 551). Universität Regensburg

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Zur Wirkung von Blades und Non-Blades

Horn, Martin Erik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Horn, Martin Erik (2016). Zur Wirkung von Blades und Non-Blades. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 599). Universität Regensburg

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Inwiefern fördern Rückmeldungen die Kompetenz Experimente zu planen?

Scheuermann, Hilda & Ropohl, Mathias

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Scheuermann, Hilda & Ropohl, Mathias (2016). Inwiefern fördern Rückmeldungen die Kompetenz Experimente zu planen?. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 554). Universität Regensburg

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Einfluss von 90-minütigen Unterrichtsstunden auf die Qualität von Physikunterricht

Hausen, Christian, Wackermann, Rainer & Krabbe, Heiko

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Hausen, Christian, Wackermann, Rainer & Krabbe, Heiko (2016). Einfluss von 90-minütigen Unterrichtsstunden auf die Qualität von Physikunterricht
. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 602). Universität Regensburg

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Einfluss der Auswertephase beim Experimentieren im Physikunterricht auf den Fachwissenszuwachs und die experimentelle Kompetenz

Muth, Laura & Erb, Roger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Muth, Laura & Erb, Roger (2016). Einfluss der Auswertephase beim Experimentieren im Physikunterricht auf den Fachwissenszuwachs und die experimentelle Kompetenz . In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 557). Universität Regensburg

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