Kategorie: TB2018

Evaluation von Schülervorstellungen zum Lösen von Zucker in Wasser mithilfe einer Animationssoftware

Peetz, Michael & Pietzner, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Für einen erfolgreichen Unterricht müssen Lehrkräfte unter anderem diejenigen Vorstellungen berücksichtigen, die ihre Schülerinnen und Schüler in den Unterricht einbringen. Solche Vorstellungen müssen bei der Unterrichtsplanung antizipiert werden, um den Unterricht möglichst gut vorzubereiten. Zur Erhebung der Schülervorstellungen zum Lösevorgang von Zucker in Wasser haben wir ein neues Instrument erprobt und Daten erhoben, die einen neuen Einblick in das Konzeptverständnis erlauben. Die befragten Schülerinnen und Schüler der 7. Klasse sollten mit einem Animationsprogramm mit einem vorgegebenen Startbild das Lösen von Zucker in Wasser animieren. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass Jugendliche sich sehr schnell in Animationssoftware einarbeiten können. Im Hinblick auf das Konzeptverständnis zeigt sich, dass sich mit der neuen Erhebungsmethode sowohl bereits bekannte Vorstellungen reproduzieren lassen und darüber hinaus auch weitere Aspekte bezüglich der Vorstellung zum Löseprozess erkannt werden können, die im Vortrag vorgestellt werden.

Referenz:

Peetz, Michael & Pietzner, Verena (2018). Evaluation von Schülervorstellungen zum Lösen von Zucker in Wasser mithilfe einer Animationssoftware. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 444). Universität Regensburg

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Aufgabenentwicklung zur Erhebung der Modellnutzung für den Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Um das Nutzen von Modellen für wissenschaftliches Denken bei Schülerinnen und Schülern operationalisierbar zu machen, bedarf es neben qualitativer Fallbeschreibungen auch quantitativer Instrumente zur Entwicklung statistisch abgesicherter Beschreibungen. Im vorliegenden Projekt wurden Multiple-Choice-Aufgaben entwickelt und in einer Vorstudie (N=252) in zwei Gymnasien und einer Sekundarschule pilotiert. Ein Expertenrating unterstützte die Konstruktvalidität. Begleitend wurden das aufgabenbezogene Interesse, Fachwissen, kognitive Fähigkeiten, sowie der LGVT erhoben. Deskriptive Analysen sowie eine Rasch-Skalierung wurden für die inhaltliche und testtheoretische Revision der Aufgaben eingesetzt. Der Schwerpunkt des Vortrags liegt auf der Präsentation der Aufgabenentwicklung, ebenso werden erste Ergebnisse aus der abgeschlossenen Hauptstudie präsentiert. Für eine Diskussion der Einschränkungen bei quantitativen Erhebungen im komplexen Feld der Modellnutzung werden die Daten zwischen epistemologischen Erwägungen und dem Kenntnisstand der aktuellen empirischen Forschung eingeordnet.

Referenz:

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger (2018). Aufgabenentwicklung zur Erhebung der Modellnutzung für den Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 448). Universität Regensburg

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Bewertungskompetenz – Lebensferne durch Lebensweltnähe -Rekonstruktiver Aufgabencheck

Düker, Peter & Menthe, Jürgen

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Der Vortrag widmet sich einem Teilaspekt eines Promotionsvorhabens zum Thema „Bewertungskompetenz – Aufgaben richtig verstehen“. Er fokussiert das Konfliktpotential zwischen Lebensweltorientierung und rationaler Modellierung von Bewertungskompetenz – dieser Konflikt ist besonders bedeutsam, weil er systematisch Widersprüche in Aufgaben erzeugt. Wodurch geschieht dies?

Modelle und Operationalisierungen können Messaufgaben in ihrer konkreten Gestalt nicht hinreichend bestimmen – es bleiben Leerstellen, die über andere Entscheidungsmechanismen gefüllt werden: didaktische Leitlinien, pädagogische Habitus, Routinen.

Über eine rekonstruktive Analyse werden diese Mechanismen sichtbar gemacht. Widersprüche und Irritationen werden aufgespürt. Die Ergebnisse der Rekonstruktion ermöglichen Rückbindungen an die theoretische Basis und liefern konkrete Hinweise zur Aufgabengestaltung.

Referenz:

Düker, Peter & Menthe, Jürgen (2018). Bewertungskompetenz – Lebensferne durch Lebensweltnähe -Rekonstruktiver Aufgabencheck. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 452). 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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Generierung und Nutzung von Analogien beim Umgang mit Modellexperimenten

Toschka, Christina & Sommer, Katrin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Eine Analogie ist denkpsychologisch gesehen ein mentaler Prozess des Vergleichens von Ähnlichkeiten zwischen Basis und Ziel. Gentner (1989) sequenziert in ihrer Strukturabbildungstheorie die Generierung & Nutzung einer Analogie in fünf Subprozesse, die den kognitionspsychologischen Rahmen der Studie bilden. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, dass Basis & Ziel als propositionale Netzwerke mental repräsentiert werden.

Ziel dieser empirischen Studie ist die Identifizierung der (Mikro-)Struktur des Analogienutzungsprozesses von Lernenden der Jahrgangsstufe 7 beim Umgang mit Modellexperimenten. Die Modellexperimente weisen strukturelle, aber keine oberflächlichen Ähnlichkeiten zum Original auf.

Dabei werden audiographierte Laut-Denk-Protokolle (Van Someren et al.,1994) im Mai/ Juni in einer Pilotstudie erhoben. Im Zuge der Datenauswertung der Pilotstudie wird induktiv ein Kategoriensystem erstellt, das in der Hauptstudie angewendet & gegebenenfalls induktiv ergänzt werden soll. In dem Vortrag werden das methodische Vorgehen und erste Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt & diskutiert.

Referenz:

Toschka, Christina & Sommer, Katrin (2018). Generierung und Nutzung von Analogien beim Umgang mit Modellexperimenten. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 464). 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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Schülerargumentationen untersuchen
Strukturelle vs. inhaltliche Analyse

Gromadecki-Thiele, Ulrike & Priemer, Burkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

In der Forschungslandschaft unterscheiden sich die entwickelten Analysemethoden für Schülerargumentationen erheblich, so dass ein direkter Vergleich nicht immer möglich ist. Entweder werden die Schülerargumente auf strukturelle Merkmale untersucht (z. B. mittels des Toulmin-Schemas). Oder die Qualität des Inhalts und der Begründung wird analysiert und bewertet, wobei in diesem Bereich weitaus weniger Forschungsarbeiten vorliegen.

Um einen Vergleich zu ermöglichen wurden Analyseinstrumente auf der strukturellen und inhaltlichen Ebene entwickelt. Das Forschungsinteresse lag dabei erstens daran, ob es möglich ist, das gleiche inhaltliche Analyseinstrument von einer Studie mit rein physikalischem Inhalt auf eine Studie mit einem Socio-Scientific Issue zu übertragen. Zweitens war es von Bedeutung, ob sich die Qualität der Schülerargumente im strukturellem und inhaltlichem Bereich unterscheidet. Die Ergebnisse deuten an, dass es zwar möglich ist, einige Kategorien zu übertragen, die Übertragbarkeit jedoch von der Aufgabenstellung und dem jeweiligen Antwortformat abhängt.

Referenz:

Gromadecki-Thiele, Ulrike & Priemer, Burkhard (2018). Schülerargumentationen untersuchen
Strukturelle vs. inhaltliche Analyse. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 344). Universität Regensburg

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Voraussetzungen für MINT im Schweizer Kindergarten

Delaney, Seamus, Koch, Alexander & MacCabe, Kelly

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

In der laufenden Bildungsreform (Lehrplan 21) stellt noch eine Herausforderung für Kindergartenlehrpersonen dar, insbesondere im Hinblick auf die MINT-Inhalte. Der Kanton Basel-Stadt setzt die Reform bereits um, andere Kantone folgen in weiteren Jahren.

19 Lehrpersonen mit einer Berufserfahrung von durchschnittlich 15.5 Jahren (SD=14.3) aus Basel-Stadt, wurden zur Praxisrelevanz des Lehrplan 21 und seiner Umsetzungsmöglichkeiten gegenüber MINT-Inhalten befragt. Neben quantitativen Analysen werden auch qualitative Angaben bei der Interpretation herangezogen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Lehrpersonen eine positive Einstellung gegenüber MINT-Inhalten haben. Sie würdigen auch, dass MINT-Wissen den Kindern und für ihren Schulerfolg nützlich ist. Aber die Lehrpersonen haben immer noch negative Wahrnehmungen im Umgang mit Lehrmitteln und deren Relevanz für den Unterricht; Sie unterrichten mit «Kopf, Herz und Verstand»

Im Vortrag werden die Haltungen der Kindergartenlehrpersonen und die Herausforderungen in der Gestaltung von MINT-Unterricht sowie der Lehrmitteleinsatz diskutiert.

Referenz:

Delaney, Seamus, Koch, Alexander & MacCabe, Kelly (2018). Voraussetzungen für MINT im Schweizer Kindergarten. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 408). Universität Regensburg

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Modellexperimente in der Fachwissenschaft Chemie – eine Dokumentenanalyse

Schröder, Laura & Sommer, Katrin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Modellexperimente (ME) werden in der Fachwissenschaft Chemie zur Erkenntnisgewinnung eingesetzt (z.B. Kohse-Höinghaus et al. 2010). Für eine authentische Wissenschaftsvermittlung im Fach Chemie ist demnach eine Beschreibung der Rolle von ME für den fachwissenschaftlichen Erkenntnisprozess eine notwendige Voraussetzung. Da die Literatur keine explizite Beschreibung bietet, stellen sich die Forschungsfragen a) Mit welchen Zielsetzungen findet der Einsatz von ME statt? b) Wie werden die ME konzipiert? c) Wie werden die Ergebnisse aus den ME verwertet?

Zu diesem Zweck wurde eine Dokumentenanalyse an ausgewählten fachwissenschaftlichen Publikationen (N=6) durchgeführt, die nach den Kriterien der zusammenfassenden Qualitativen Inhaltsanalyse (Mayring 2010) ausgewertet wurde. Aus dem daraus entwickelten Kategoriensystem wurden wichtige Aspekte identifiziert, die ein authentisches ME aus der Fachwissenschaft ausmachen. Desweiteren konnten durch Experteninterviews tiefere Einblicke in den Prozess gewonnen werden, wie die Forschung mittels ME vonstattengeht.

Referenz:

Schröder, Laura & Sommer, Katrin (2018). Modellexperimente in der Fachwissenschaft Chemie – eine Dokumentenanalyse. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 348). Universität Regensburg

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