TB2016 – Seite 5

Wie arbeiten Wissenschaftler? – Antworten aus dem Schülerlabor

Leiß, Fabian, Detemple, Ralf & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Leiß, Fabian, Detemple, Ralf & Heinke, Heidrun (2016). Wie arbeiten Wissenschaftler? – Antworten aus dem Schülerlabor. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 503). Universität Regensburg

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Kompetenzentwicklung im fächerübergreifenden Unterricht – eine replikative Querschnittsuntersuchung-

Busch, Marian & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die Implementation von Verbundfächern für einen fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht läuft in den deutschen Bundesländern in den höheren Jahrgangsstufen der Sekundarstufe I vergleichsweise zurückhaltend. Diese bildungsplanerische Zurückhaltung ist einerseits Ausdruck der domänenspezifischen Orientierung der in den nationalen Bildungsstandards formulierten Kompetenzen. Andererseits findet sich diese Zurückhaltung auch in der fachdidaktischen Publikationslandschaft wieder. Zwar gibt es eine ganze Reihe an publizierten Unterrichtsvorschlägen, jedoch liegen für das deutsche Bildungssystem keine empirischen Untersuchungen vor, die Aussagen zur Wirksamkeit dieser Unterrichtsfächer in den höheren Jahrgangsstufen zulassen. Es wurden in diesem Jahr naturwissenschaftliche Teilkompetenzen von Gymnasialschülern vor Beginn des thüringer Faches „Naturwissenschaften und Technik“ (Ende Jgst. 8) und vor Eintritt in die Oberstufe (Ende Jgst. 10) im Rahmen einer replikativen Querschnittsunterrichtung verglichen. Das Poster stellt das Testdesign und ausgewählte Ergebnisse vor.

Referenz:

Busch, Marian & Woest, Volker (2016). Kompetenzentwicklung im fächerübergreifenden Unterricht – eine replikative Querschnittsuntersuchung- . In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 455). Universität Regensburg

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Videoanalyse zum Aufbau diagnostischer Kompetenz im Lehramtsstudium Mathematik und Physik

Beretz, Ann-Kathrin, Aufschnaiter, Claudia von & Kirschner, Sophie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Diagnostische Kompetenz gilt als einer der zentralen Aspekte professioneller Kompetenz von Lehrkräften. In einem von der Telekomstiftung geförderten Verbundprojektes „Diagnose und Förderung heterogener Lerngruppen“ sollen für Lehramtsstudierende von MINT-Fächern Konzepte zum Aufbau diagnostischer Kompetenz mit Fokus auf den theoriegeleiteten und adressatenorientierten Umgang mit heterogenen Lerngruppen entwickelt und evaluiert wer-den. Im Teilprojekt am Standort Gießen wird untersucht, wie Videoanalysen von Lehr-Lernsituationen als Element für den Professionalisierungsprozess genutzt werden können. Dabei legt die Physikdidaktik einen Schwerpunkt auf Videos, in denen Schüler/innen ohne Unterstützung einer Lehrkraft Lernaufgaben bearbeiten. In der Mathematikdidaktik werden Videos eingesetzt, in denen Studierende als Lehrende agieren. In der Gegenüberstellung dieser bei-den Formate sollen der Aufbau diagnostischer Kompetenz und das Erleben der Studierenden analysiert werden. Die Anlage der Studie, das methodische Vorgehen und erste Ergebnisse werden auf dem Poster vorgestellt.

Referenz:

Beretz, Ann-Kathrin, Aufschnaiter, Claudia von & Kirschner, Sophie (2016). Videoanalyse zum Aufbau diagnostischer Kompetenz im Lehramtsstudium Mathematik und Physik
. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 458). Universität Regensburg

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Reflexion im Schulpraktikum – Pilotstudie

Kost, Daniel, Kirschner, Sophie, Aufschnaiter, Claudia von & Lengnink, Katja

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Professionelle Wahrnehmung und Reflexionskompetenz gelten als wesentliche Voraussetzungen zur Gestaltung schülerorientierten Unterrichts. Aktuelle Forschungsarbeiten zu diesen Aspekten adressieren gerade bei angehenden Lehrkräften häufig die Analyse von vorbereiteten Unterrichtsvideos, nicht aber von deren eigenen Unterrichtsprozessen. Im Rahmen der hier vorgestellten Studie wird der eigene Unterricht im Schulpraktikum zum Gegenstand der Analyse durch Studierende gemacht. Es soll untersucht werden, wie die professionelle Wahrnehmung und die Reflexionskompetenz der Studierenden in Zusammenhang mit pädagogischen Vorerfahrungen, Selbstwirksamkeitserwartungen und fachdidaktischem Wissen stehen. Die Kompetenzen und weitere Personenmerkmale werden mit Hilfe von Fragebögen, schriftlichen Unterrichtsplanungen, Audioaufzeichnungen angeleiteter Unterrichtsnachbesprechungen und Einzelinterviews erhoben. Auf dem Poster werden die Pilotierung des Vorgehens mit zehn Studierenden und erste Ansätze der Auswertung der Datenquellen mit Hilfe eines Kodierleitfadens vorgestellt.

Referenz:

Kost, Daniel, Kirschner, Sophie, Aufschnaiter, Claudia von & Lengnink, Katja (2016). Reflexion im Schulpraktikum – Pilotstudie. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 461). Universität Regensburg

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Mathematisches Modellieren im Physikunterricht Erfolgreiche SuS vs. Nicht-erfolgreiche SuS

Massolt, Joost, Borowski, Andreas & Trump, Stephanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Massolt, Joost, Borowski, Andreas & Trump, Stephanie (2016). Mathematisches Modellieren im Physikunterricht Erfolgreiche SuS vs. Nicht-erfolgreiche SuS. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 464). Universität Regensburg

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Mathematisches Modellieren im Physikunterricht der Sekundarstufe II

Nowak, Anna, Trump, Stephanie & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Nowak, Anna, Trump, Stephanie & Borowski, Andreas (2016). Mathematisches Modellieren im Physikunterricht der Sekundarstufe II. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 467). Universität Regensburg

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Optimierung des Kontexteinsatzes im Chemieunterricht

Habig, Sebastian, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Habig, Sebastian, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke (2016). Optimierung des Kontexteinsatzes im Chemieunterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 470). Universität Regensburg

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Naturwissenschaftsbezogenes Textverständnis als Interaktion von Personen- und Textmerkmalen

Kohnen, Nicole, Härtig, Hendrik, Bernholt, Sascha & Retelsdorf, Jan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Kohnen, Nicole, Härtig, Hendrik, Bernholt, Sascha & Retelsdorf, Jan (2016). Naturwissenschaftsbezogenes Textverständnis als Interaktion von Personen- und Textmerkmalen
. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 473). Universität Regensburg

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Kautschuk und Inulin aus Löwenzahn im Chemieunterricht selbst gewinnen

Göbel, Mareike & Gröger, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Göbel, Mareike & Gröger, Martin (2016). Kautschuk und Inulin aus Löwenzahn im Chemieunterricht selbst gewinnen. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 428). Universität Regensburg

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Interesse an naturwissenschaftlichen Tätigkeiten – Das RIASEC+N Modell

Blankenburg, Janet, Broman, Karolina & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

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:

Blankenburg, Janet, Broman, Karolina & Parchmann, Ilka (2016). Interesse an naturwissenschaftlichen Tätigkeiten – Das RIASEC+N Modell. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 476). Universität Regensburg

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