Kategorie: TB2018

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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Zyklisches Forschendes Lernen im Lehr-Lern-Labor empirisch untersuchen

Smoor, Steffen & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Lehr-Lern-Labore wie das Oldenburger Schülerlabor physiXS bieten Studierenden die Möglichkeit, im Umgang mit Schüler-Kleingruppen die Aufgaben des Classroom-Managements zu reduzieren und ihr fachdidaktisches Wissen in Praxissituationen anzuwenden sowie einen forschenden Blick auf Schülerlernprozesse zu entwickeln und zu kultivieren. Im vorgestellten Projekt gestalten die Studierenden Lernumgebungen, die 11-14jährige Schüler*innen dazu anregen sollen, zu experimentieren und die angebotenen Inhalte kognitiv zu reflektieren. Die Studierenden begleiten die Schüler*innen über mehrere Nachmittage und können dadurch ihre Planungen und Angebote an die Möglichkeiten und Bedarfe ihrer Schüler*innen anpassen. Welche Strukturierungsprozesse die Studierenden durchlaufen, wie ihre epistemischen Überzeugungen diese handlungsleitend beeinflussen und inwieweit die Studierenden ihren eigenen Prozess als Forschendes Lernen begreifen, wird mit einem mixed-method-design untersucht und hier vorgestellt.

Referenz:

Smoor, Steffen & Komorek, Michael (2018). Zyklisches Forschendes Lernen im Lehr-Lern-Labor empirisch untersuchen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 536). Universität Regensburg

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Veränderung von Lehr-bezogenen SWE im MINT-Lehramtsstudium

Weß, Raphael, Priemer, Burkhard, Weusmann, Birgit, Sorge, Stefan & Neumann, Irene

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Selbstwirksamkeitserwartung (SWE) von Lehrkräften wird als wichtiger Einflussfaktor des Unterrichts und damit als bedeutsame Zieldimension der Lehrkräftebildung gesehen (Tschannen-Moran, Woolfok Hoy & Hoy, 1998). Die vorliegende Studie untersucht daher die Veränderung der lehr-bezogenen SWE im Verlauf der universitären MINT-Lehrkräftebildung in einem Quasilängsschnitt. Dafür wurden in einer Erhebung zu Beginn des Sommersemesters 2016 an sechs Universitäten des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Entwicklungsverbundes „Schülerlabore als Lehr-Lern-Labore“ mittels Fragebogen insgesamt N = 1206 Studierende eines MINT-Lehramts zu verschiedenen Zeitpunkten des Bachelor- und Master-Studiums zu ihren SWE und weiteren Persönlichkeitsmerkmalen befragt. In unserer Studie steht der Fokus auf die SWE bzgl. der Planung, Durchführung und Reflexion von Unterricht. Die Ergebnisse zeigen, dass alle Persönlichkeitsmerkmale über den Studienverlauf in unserem Quasilängsschnitt recht stabil sind. Das Poster stellt die Ergebnisse bzgl. aller Konstrukte im Detail dar.

Referenz:

Weß, Raphael, Priemer, Burkhard, Weusmann, Birgit, Sorge, Stefan & Neumann, Irene (2018). Veränderung von Lehr-bezogenen SWE im MINT-Lehramtsstudium. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 540). Universität Regensburg

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Von den Teilchen zur Formel mit Simulation: BIRC im Chemiestudium

Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Nicht nur das hohe mathematische Niveau, auch abstrakte physikochemische Konzepte bereiten Chemiestudierenden Schwierigkeiten. Die webbasierten BIRC-Lerneinheiten sollen in beiden Fällen helfen. Den Kern jeder Lerneinheit bildet eine interaktive Simulation, die das Verhalten einiger hundert Teilchen in Echtzeit berechnet und die Dynamik submikroskopischer Prozesse abbilden kann. Im Laufe der Lerneinheit müssen die Studierenden zunächst ihre Vorstellungen zum physikochemischen Konzept aktivieren (Imagine), anhand der Simulation überprüfen und ggf. korrigieren (Try), bevor diese Vorstellungen mit der mathematischen Repräsentationsebene verknüpft werden (Bridge).

Nach Vortests und technischer Umrüstung auf javascript wurden im WS 16/17 erstmals zwei Lerneinheiten (zur Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung und zur inneren Energie) in einer Erstsemesterveranstaltung des Chemiestudiums eingesetzt. Begleitende Einzelfallstudien mit think-aloud und Interview, sowie eine Fragebogenstudie indizieren positive Ergebnisse hinsichtlich Akzeptanz, Lernerfolg und Unterstützungswirkung von BIRC.

Referenz:

Schwedler, Stefanie (2018). Von den Teilchen zur Formel mit Simulation: BIRC im Chemiestudium. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 480). Universität Regensburg

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Von der Schule in die Hochschule – Physik-Vorbildung angehender Studierender der Ingenieurswissenschaften und Entwicklung eines Vorkurses

Marmé, Nicole & Knemeyer, Jens-Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Von der Schule in die Hochschule – Viele verschiedene Bildungswege und unterschiedliche Bildungsstandards in den Bundesländern stellen die Hochschulen vor große Herausforderungen. Besonders in den Ingenieurwissenschaften ist die physikalische Vorbildung oft sehr divergent, weshalb viele Hochschulen mit der Einführung von Vorkursen reagieren.

Im Vortrag werden die Vorkenntnisse und die diversen Bildungswege von Studierenden der Ingenieurwissenschaften in der Metropolregion Rhein-Neckar gezeigt. Außerdem wird ein neu konzipierter einwöchiger Physik-Vorkurs vorgestellt, der die fachlichen Grundlagen der Mechanik und Wärmelehre behandelt und Elemente des Problembasierten Lernens enthält. In einer Studierendenbefragung konnten erste Ergebnisse zur Wirksamkeit erhalten werden.

Referenz:

Marmé, Nicole & Knemeyer, Jens-Peter (2018). Von der Schule in die Hochschule – Physik-Vorbildung angehender Studierender der Ingenieurswissenschaften und Entwicklung eines Vorkurses. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 484). Universität Regensburg

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