Kategorie: TB2018

Zum konzeptuellen Verständnis der Struktur der Materie

Jackowski, Andreas & Rumann, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Eine der zentralen Anforderungen der Studieneingangsphase in Chemie ist die Entwicklung eines konzeptuellen Verständnisses der Struktur der Materie. Dieses Verständnis ist von grundlegender Bedeutung für den Umgang mit verschiedenen Fachinhalten, z.B. der VSEPR-Theorie oder der Isomerie.

Die Fachinhalte innerhalb dieses Bereiches werden oftmals durch unterschiedliche Repräsentationsformen vermittelt, die sich in ihrem Abstraktionsgrad unterscheiden. Die Lernenden müssen diese unterschiedlichen Repräsentationsformen erfassen und erschließen können, um Informationen korrekt zu entnehmen.

Der Umgang mit Abbildungen variierenden Abstraktionsgrades wurde in Abhängigkeit verschiedener Lernereigenschaften, wie dem mathematischen Verständnis und dem räumlichen Vorstellungsvermögen, in einer Studie untersucht, aus deren Ergebnissen ein Training zur Förderung des konzeptuellen Verständnisses der Struktur der Materie entwickelt wurde. Dieses Training soll zu einer Steigerung des Studienerfolges am Ende des ersten Fachsemesters beitragen.

Referenz:

Jackowski, Andreas & Rumann, Stefan (2018). Zum konzeptuellen Verständnis der Struktur der Materie. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 508). Universität Regensburg

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Didaktische Aspekte von Multimedia – Aufgezeigt an HTML5-Anwendungen

Hoyer, Christoph & Girwidz, Raimund

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Physikunterricht bieten Multimediaanwendungen vielfältige Möglichkeiten, Lernprozesse zu unterstützen. Je nach Themengebiet und Lernziel empfiehlt es sich oft, verschiedene Repräsentationsformen eines Sachverhaltes anzubieten, mehrere Sinneskanäle zu nutzen, sowie Lernende über interaktive Computerprogramme zu aktivieren und ihnen Feedback zu geben. Mit dem Ziel, das Repertoire an Umsetzungsmöglichkeiten für eine Unterrichtseinheit um multimediale Inhalte zu erweitern, sollten bereits in der Lehramtsausbildung grundlegende didaktische Aspekte vermittelt werden. Die auf dem Poster vorgestellte Internetseite beschreibt lerntheoretische Ansätze zu Multimedia und veranschaulicht sie anhand interaktiver Web-Anwendungen exemplarisch für die Physik. Untersuchungen hierzu sollen zwei Fragenkomplexe klären: Wie werden die Hinweise von Studierenden und aktiven Lehrkräften aufgenommen, und wie verarbeiten Schülerinnen und Schüler die vorgestellten Multimediaanwendungen.

Referenz:

Hoyer, Christoph & Girwidz, Raimund (2018). Didaktische Aspekte von Multimedia – Aufgezeigt an HTML5-Anwendungen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 576). Universität Regensburg

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Visuelles Modellverständnis: Ein Prädiktor für Studienerfolg?!

Dickmann, Thomas, Rumann, Stefan & Opfermann, Maria

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Literatur zum Studienerfolg zeigt auf, dass in den MINT-Fächern die Abbruchquote besonders hoch ist. Ein Grund dafür könnte sein, dass Studierende den Anforderungen, wie sie z.B. das Lernen in „visuellen Domänen“ wie Chemie stellt, nicht gerecht werden. Unser Projekt beschäftigt sich daher mit einer speziellen Anforderung, dem visuellen Modellverständnis (VMV), und seiner Rolle im Hinblick auf erfolgreiches Lernen und Studienerfolg.

In einer Pilotstudie wurde zunächst ein Instrument zur Erfassung des visuellen Modellverständnisses entwickelt und an 264 Studierenden der Chemie und Bauingenieurwissenschaften validiert. Für die Hauptstudie mit 473 Studierenden liegen erste Ergebnisse vor, die neben einer guten internen Konsistenz der Gesamtskala (Cronbach’s α = .852) zeigen, dass VMV ein Prädiktor für Studienerfolg ist. So prädiziert das VMV die Leistung im Fachwissenstest (β = .590) sowie die Leistung der ersten Chemieklausur (β = .387). Im Vortrag werden die Ergebnisse, auch mit Blick auf die Rolle des VMV‘s für den Studienerfolg am Endes des zweiten Fachsemesters dargestellt.

Referenz:

Dickmann, Thomas, Rumann, Stefan & Opfermann, Maria (2018). Visuelles Modellverständnis: Ein Prädiktor für Studienerfolg?!. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 512). Universität Regensburg

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Mechanistisches Denken in der Organischen Chemie

Graulich, Nicole, Caspari, Ira, Weinrich, Melissa & Sevian, Hannah

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Eine zentrale Aufgabe chemiedidaktischer Forschung im universitären Bereich ist die Aufklärung studentischer Verstehensprozesse. Wenn Studierende gefragt werden, warum sie einen mechanistischen Schritt vorschlagen, antworten sie häufig: „Weil er mich zum Produkt bringt“. Dieses „Rückwärtsdenken“ der Studierenden muss nicht zwangsläufig konträr zum Vorgehen von Experten sein. So beschreiben Wissenschaftshistoriker eine als backward chaining bezeichnete Denkstrategie. Chaining basiert auf einem Verständnis mechanistischen Denkens, welches den Prozess des Mechanismus selbst widerspiegelt und daher entweder in gleicher Richtung (forward chaining) oder umgekehrter Richtung (backward chaining) verläuft.

Das Konzept des chaining diente uns als didaktische Brille um existierendes Interviewmaterial eines OC II Kurses zu analysieren. Die Analyse, in welcher Kombination und in welchem Kontext Arten des chaining verwendet werden, um zu einer Entscheidung bezüglich eines mechanistischen Schrittes zu kommen, lassen erste Rückschlüsse auf eine mögliche Verbesserung der Lehre in der organischen Chemie zu.

Referenz:

Graulich, Nicole, Caspari, Ira, Weinrich, Melissa & Sevian, Hannah (2018). Mechanistisches Denken in der Organischen Chemie . In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 516). Universität Regensburg

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Entwicklung und Evaluation eines Hochschullehrkonzepts zum Magnetismus

Laumann, Daniel & Heusler, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Traditionelle Lehrkonzepte zum Magnetismus an Schulen und Hochschulen vernachlässigen aufgrund der fehlenden Berücksichtigung von Dia- und Paramagnetismus in Ergänzung zu den in der Lehre allgegenwärtigen Erscheinungsformen Ferro- und Elektromagnetismus häufig die universelle Natur magnetischer Eigenschaften sowie zusätzliches Potential des Themenfelds Magnetismus (Bezug zur Quantenphysik, Nature of Science, etc.). Der Beitrag beschreibt die Entwicklung eines Hochschullehrkonzepts, das dieses erweiterte Spektrum magnetischer Erscheinungsformen berücksichtigt, um eine didaktisch reduzierte und strukturierte Fachsystematik zum Magnetismus bereitzustellen. Im Rahmen der dem Design-Based Research-Ansatz folgenden Entwicklungsforschung wurden Teile des Lehrkonzepts, insbesondere solche mit Bezug zu Dia- und Paramagnetismus, über zwei Jahre in Lehrveranstaltungen durch Fragebögen, Interviews und Gruppendiskussionen evaluiert. Die Ergebnisse weisen die Entwicklung von konzeptuellem Verständnis durch das Lehrkonzept nach und indizieren notwendige Erweiterungen und Modifikationen.

Referenz:

Laumann, Daniel & Heusler, Stefan (2018). Entwicklung und Evaluation eines Hochschullehrkonzepts zum Magnetismus. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 520). Universität Regensburg

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Praxisbezug und Professionalisierung im Lehr-Lern-Labor-Seminar (LLLS) – ausgewählte vorläufige Ergebnisse zur professionsbezogenen Wirksamkeit

Dohrmann, René & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Ausprägung professioneller Handlungskompetenz ist insbesondere in an der Praxis orientierten Lehr-Lehr-Situationen möglich. An der Freien Universität Berlin haben Studierende des Lehramts Physik die Möglichkeit im Lehr-Lern-Labor-Seminar (LLLS) berufsnahe Praxiserfahrungen zu sammeln. Die Begleitforschung fokussiert in erster Linie auf Aspekte der Professionalisierung der Teilnehmer*innen. In einer Mixed Model Studie wurden leitfadengestützte Interviews durchgeführt und inhaltsanalytisch ausgewertet (u.a. Wahlmotive, Kompetenzeinschätzung, Reflektiertheit, SWE). Darüber hinaus wurden eine Fragebogenstudie im Pre-Post-Design (u.a. PCK, SWE, Unterrichtskompetenzen) und eine Fremdeinschätzungserhebung zur Unterrichtsqualität durchgeführt. Entgegen der angenommenen Erwartung eines „Praxisschocks“ aufgrund der Konfrontation mit Unterrichtsrealität scheint der „geschützte Rahmen“ des LLLS sogar zu einer Zunahme der SWE der Teilnehmer*innen zu führen. Positive Ergebnisse konnten auch bezüglich des PCK in Bezug auf die Veranstaltungsinhalte festgestellt werden.

Referenz:

Dohrmann, René & Nordmeier, Volkhard (2018). Praxisbezug und Professionalisierung im Lehr-Lern-Labor-Seminar (LLLS) – ausgewählte vorläufige Ergebnisse zur professionsbezogenen Wirksamkeit. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 524). Universität Regensburg

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Lernunterstützung im Lehr-Lern-Labor: Die Perspektive der Studierenden

Sorge, Stefan, Priemer, Burkhard, Neumann, Irene & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Damit Lehrkräfte im Unterricht förderliche Lerngelegenheiten gestalten können, benötigen sie adäquates Professionswissen, motivationale Voraussetzungen und situationsspezifische Fähigkeiten. Um Wissen, Einstellungen und Fähigkeiten gleichermaßen zu fördern, werden Lehr-Lern-Labore (LLL) als ergänzendes Lehrformat vorgeschlagen. Dabei ist unklar, wie Studierende dieses Lehrformat wahrnehmen. Zur Erfassung der empfundenen Lernunterstützung für die Entwicklung zentraler Aspekte professioneller Kompetenz in LLL im Vergleich zu Vorlesungen und Praktika wurden N = 310 Lehramtsstudierende von sechs verschiedenen Universitäten des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Verbunds „Schülerlabore als Lehr-Lern-Labore“ befragt. Eine explorative Faktorenanalyse deutete auf die zwei zentralen Faktoren „theoretisches Verständnis“ und „Erfahrungen in der Praxis“ hin, bei denen mit Hilfe von hierarchischen Modellen die Einschätzungen der Studierenden verglichen werden. Auf dem Poster werden die zentralen Ergebnisse dieser Analysen berichtet und die Rolle von LLL in der Lehrerbildung diskutiert.

Referenz:

Sorge, Stefan, Priemer, Burkhard, Neumann, Irene & Parchmann, Ilka (2018). Lernunterstützung im Lehr-Lern-Labor: Die Perspektive der Studierenden. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 528). Universität Regensburg

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Forschendes Lernen im Lehr-Lern-Labor -Entwicklung, Umsetzung und Evaluation

Köster, Hilde, Mehrtens, Tobias, Brämer, Martin & Steger, Jan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das Lehrformat der “Lehr-Lern-Labore” (LLL) für Lehramtsstudierende des Fachs Sachunterricht an der Freien Universität Berlin zielt auf eine Verknüpfung von Theorie und Praxis. Die theoretische Rahmung des Formats LLL bildet einerseits das Modell des Professionswissen nach Shulmann (1986) sowie andererseits das Konzept des Inquiry Based Science Learning (IBSL, vgl. Köster & Galow, 2014; Labudde & Börlin, 2013). Im Lehr-Lern-Labor vollzieht sich für die Studierenden das Forschende Lernen auf drei Ebenen: Erstens als eigene ‘Forschung’ an einem physikalischen Phänomen oder einer selbst gewählten Fragestellung im Sinne des IBSL auf dem Level des open inquiry (Köster & Galow, 2014; Banchi & Bell, 2008). Zweitens als Entwicklungsforschung während der Gestaltung und Optimierung eines Lernarrangements für Grundschulkinder. Drittens als Unterrichtsforschung durch die Beobachtung von Kindern während der Erprobung der konzipierten Lernumgebungen in den komplexitätsreduzierten Lehr-Lern-Laborsettings.

Referenz:

Köster, Hilde, Mehrtens, Tobias, Brämer, Martin & Steger, Jan (2018). Forschendes Lernen im Lehr-Lern-Labor -Entwicklung, Umsetzung und Evaluation. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 532). Universität Regensburg

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Eingangsvoraussetzungen als Prädiktoren zur Vorhersage von Studienerfolg in Physik

Schild, Nikola & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Fach und im Lehramt Physik sind seit vielen Jahren hohe Abbruchquoten zu verzeichnen. Das Projekt „HeLP“ (Hochschulerfolg im Lehramt Physik) hatte zum Ziel, aus den Eingangsvoraussetzungen von Studienanfänger*innen mögliche Prädiktoren zur Vorhersage von Studienerfolg in der Physik zu identifizieren. Im Zuge des Projektes wurde ein passendes Testinstrument zu den Eingangsvoraussetzungen, bestehend aus einem Fachkompetenz- und einem affektiv-motivationalen Testteil, entwickelt und evaluiert. Im Wintersemester 2015/16 begann die Haupterhebung. Hierzu wurden Studienanfänger*innen des Fachs und des Lehramts Physik an der Freien Universität Berlin befragt. Nach drei Semestern (Februar 2017), wurde die Erhebung abgeschlossen, indem überprüft wurde, welche der befragten Studienanfänger*innen noch immer das Studium verfolgen. Diese wurden auch nach ihrer Studienzufriedenheit befragt. Diese Kriterien sind das Maß für Studienerfolg. Im letzten Schritt wurde nun der Einfluss der gemessenen Prädiktoren auf den Studienerfolg bestimmt. Die Ergebnisse der Studie werden im Vortrag vorgestellt.

Referenz:

Schild, Nikola & Nordmeier, Volkhard (2018). Eingangsvoraussetzungen als Prädiktoren zur Vorhersage von Studienerfolg in Physik. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 468). Universität Regensburg

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Identität als Analyseperspektive für die Physikdidaktik?

Rabe, Thorid & Krey, Olaf

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Vor allem aus internationalen Forschungsprojekten gibt es zahlreiche Evidenzen dafür, dass Identitäten von Personen und mit ihnen zusammenhängende Konstrukte das Wahlverhalten bezüglich naturwissenschaftlicher Bildungswege beeinflussen. Zugespitzt formuliert könnte hinter der Frage, ob Physik als Unterrichts- oder Studienfach angewählt werden soll, die Vorstellung davon stehen, ob Physik zur eigenen Person passt. Identitäten gelten in aktuellen Forschungsansätzen als Ergebnisse von Konstruktionsprozessen von Individuen in der Interaktion mit anderen Personen und ihrer Umwelt und werden häufig auch im Hinblick auf eine einzelne Person im Plural konzipiert. Identitäten stehen nicht fest, sondern werden immer wieder und abhängig von dem jeweiligen Kontext hergestellt bzw. ausgehandelt.

Für die Physikdidaktik im deutschsprachigen Raum spielt das Konstrukt Identität allerdings bisher eher eine untergeordnete Rolle. Zu fragen ist, ob und für welche Fragestellungen Identität auch aus physikdidaktischer Perspektive zu einer relevanten Analyseperspektive werden kann.

Referenz:

Rabe, Thorid & Krey, Olaf (2018). Identität als Analyseperspektive für die Physikdidaktik?. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 472). Universität Regensburg

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