Kategorie: TB2018

Feedback und Guidance – neues Potential durch neue Werkzeuge

Richtberg, Stefan & Girwidz, Raimund

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Audience Response Systeme wie Clicker haben eine lange Tradition in der universitären Lehre und im Schulunterricht und ermöglichen schnelles Feedback und eine Aktivierung der Lerner. Technische Entwicklungen und für Lehr-Lernsituationen optimierte Softwareangebote ermöglichen neue Einsatzszenarien und benötigen keine gesonderte Hardware-Ausstattung mehr. Gleichzeitig erweitern die neuen Werkzeuge die möglichen Aufgaben- und Feedbackformate deutlich. Besonders Clickable-Images besitzen vielfältiges Potential für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Auch mit Blick auf Anleitung und Führung von Lernenden bieten aktuelle Entwicklungen vielfältige neue Möglichkeiten bei der Arbeit mit computergestützten Inhalten – von der schrittweisen Steuerung bis hin zur Bereitstellung von Daten und Hilfen in Echtzeit. Das Poster analysiert das Potential der Werkzeuge aus didaktischer Sicht, bietet einen Überblick über aktuell verfügbare Tools und zeigt konkrete Einsatzmöglichkeiten in Schule und Universität auf.

Referenz:

Richtberg, Stefan & Girwidz, Raimund (2018). Feedback und Guidance – neues Potential durch neue Werkzeuge. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 568). Universität Regensburg

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Erfolgreiche Lehramtsstudierende im Praktikum Allgemeine Chemie

Elert, Thomas & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Leistung im Laborpraktikum als klassische Erstsemesterveranstaltung trägt maßgeblich zum Erfolg von Chemiestudierenden bei. Dabei werden der Gehalt und die Qualität aktueller Laborpraktika in der universitären Lehre immer häufiger kritisiert, sodass eine umfängliche Überprüfung dieser Lehrveranstaltung in Hinblick auf die Untersuchung des Studienerfolgs in der Studieneingangsphase zwingend notwendig ist. Hierfür wird ein Modell zur Effektivität von Laborpraktika zu Grunde gelegt, welches sowohl das Vorwissen der Studierenden als auch deren Lernzielvorstellungen als Faktoren für Praktikumserfolg berücksichtigt. Am Beispiel des Praktikums Allgemeine Chemie für Lehramtsstudierende im ersten Semester wurde der Einfluss von zwei Vorwissens-Facetten, Fachwissen und laborpraktische Fähigkeiten auf die Endnote im Praktikum als hartes Erfolgskriterium für Praktikumserfolg untersucht. Zusätzlich kamen Rating-Skalen zur Einschätzung ausgewählter Lernziele für das Praktikum zum Einsatz, bei welchen sich Diskrepanzen zwischen den Vorstellungen der Lehrenden und Studierenden zeigen.

Referenz:

Elert, Thomas & Walpuski, Maik (2018). Erfolgreiche Lehramtsstudierende im Praktikum Allgemeine 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. 504). Universität Regensburg

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Nutzung und Bedarf: Ergebnisse der 2. LEIFIphysik-Nutzerbefragung

Meßinger-Koppelt, Jenny, Richtberg, Stefan & Sauer, Ingolf

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

LEIFIphysik ist das größte Lehr-Lern-Portal für Schulphysik im deutschsprachigen Raum. Um das Portal den Bedürfnissen der beiden Hauptzielgruppen (Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte) entsprechend weiterzuentwickeln, wird alle drei Jahre eine Nutzerbefragung durchgeführt. Im Poster werden die Ergebnisse der Befragung aus dem Herbst 2016 vorgestellt (N = 3942). Dabei werden u. a. die unterschiedlichen Einsatz- und Nutzungsszenarien der Zielgruppen und besondere Bedürfnisse bzw. Anforderungen von Schülerinnen und Schülern sowie Lehrkräften aufgezeigt. Ergänzt werden die Ergebnisse durch Erkenntnisse zum realen Nutzerverhalten, welches auf Basis von Google Analytics Daten analysiert wurde.

Referenz:

Meßinger-Koppelt, Jenny, Richtberg, Stefan & Sauer, Ingolf (2018). Nutzung und Bedarf: Ergebnisse der 2. LEIFIphysik-Nutzerbefragung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 572). Universität Regensburg

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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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Lernprozesse im Schülerlabor – Bedingungsfaktoren und Modellierung

Sajons, Christin & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

MINT-Lernen in Schülerlaboren verspricht eine hohe Attraktivität. Bestimmte Wirkungen auf Interesse und Motivation sind bekannt (Engeln, 2004; Scharfenberg, 2005; Glowinski, 2007; Guderian, 2007; Pawek, 2010). Allerdings ist wenig geklärt, welche physikbezogenen Lernprozesse in Schülerlaboren ablaufen, welche Charakteristika der Schülerlabore fachliches Lernen unterstützen oder hemmen und welche Mediatorvariablen eine Rolle spielen. Um Daten für die Modellierung von Lernprozessen von Schüler/innen zu erhalten, werden einzelne Gruppen bei ihrer Arbeit im Schülerlabor engmaschig begleitet. Sie werden dabei nach ihren Handlungen und Beweggründen für ihr Tun befragt, um auf der Tiefenebene ihre Kognitionen und Motivationen sowie ihre Kompetenzwahrnehmung und ihr Autonomieerleben rekonstruieren zu können. Zusätzlich werden ihre Handlungen auf der Sichtebene mittels Beobachtungsraster festgehalten. Parallel wird in einem pre-post-design mittels Fragebogen erhoben, wie sich Wissen und Vorstellungen durch den Besuch im Schülerlabor in der gesamten Schulklasse verändern.

Referenz:

Sajons, Christin & Komorek, Michael (2018). Lernprozesse im Schülerlabor – Bedingungsfaktoren und Modellierung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 456). Universität Regensburg

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Traditionell oder vegetarisch? – „Es geht um die Wurst“ im GreenLab_OS

Budke, Michael & Beeken, Marco

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Schülerlabore an Universitäten erfreuen sich großer Beliebtheit und stellen wertvolle Angebote da. Dennoch existieren Grenzen, wie hohe Fahrtkosten und lange Fahrtzeiten die einen Besuch eines außerschulischen Lernortes für Schulen unattraktiv machen. Das GreenLab_OS stellt einen außerschulischen Lernort zu aktuellen Themen der Nachhaltigkeit da und soll die Nachteile von stationären Schülerlaboren mit einer mobilen Variante vergleichen. Dabei wird mit einer quantitativen Interviewstudie erhoben, ob ein mobiles Schülerlabor für die SchülerInnen eine Alternative zu stationären Angeboten darstellt und vielleicht sogar zu höheren motivationalen Effekten für den Fachunterricht führen kann. In Ergebnissen aus einer Pilotstudie (n=206) zeigt sich, dass die Motivation für den Chemieunterricht bei beiden Standorten acht Wochen nach der Intervention signifikant abgenommen hat. Jedoch ist die Motivation am Lernort Schule allgemein signifikant höher, als am Standort Universität. Im Vortrag werden das Konzept des GreenLab_OS sowie die Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt.

Referenz:

Budke, Michael & Beeken, Marco (2018). Traditionell oder vegetarisch? – „Es geht um die Wurst“ im GreenLab_OS. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 460). Universität Regensburg

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