Kategorie: TB2018

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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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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Entwicklung der Professionellen Unterrichtswahrnehmung im Lehr-Lehr-Labor Seminar

Treisch, Florian & Trefzger, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Professionelle Unterrichtswahrnehmung (PU) gilt als wichtiger Aspekt des Professionswissens und als Voraussetzung des professionellen Handelns einer Lehrkraft, welche sich schon im Studium in entsprechenden Veranstaltungen entwickelt. Sie beschreibt die Fähigkeit, relevante Unterrichtssituationen zu erkennen, um dadurch gezielt das Lernen des Schülers positiv beeinflussen zu können. Inwieweit sich die PU von Studierenden bei wiederholter Betreuung von Schülerinnen und Schülern an Experimentierstationen in einem Microteaching-Setting im Rahmen des Lehr-Lern-Labors an der Universität Würzburg entwickelt, beschäftigt sich diese Studie. Varianzanalytische Verfahren zeigen einen Vergleich zwischen einer Baseline, Studierende, die das Seminar besuchen und Studierende aus demselben Seminar, die zusätzlich ihr eigenes Vorgehen anhand ihrer Videosequenzen analysieren. Gemessen wird die PU im Pre-Post Design mit Hilfe des Observer Tools. Im Vortrag werden Ergebnisse aus vier Semestern vorgestellt.

Referenz:

Treisch, Florian & Trefzger, Thomas (2018). Entwicklung der Professionellen Unterrichtswahrnehmung im Lehr-Lehr-Labor Seminar. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 420). Universität Regensburg

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Increasing perceived relevance of the required content knowledge

Massolt, Joost & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Lehramtsstudierende haben oft Schwierigkeiten, das universitäre Wissen mit dem in der Schule benötigten Wissen zu verknüpfen. Die wahrgenommene Relevanz des vermittelten Fachwissens ist aber wichtig, da dieses positiv mit dem Lernerfolg korreliert.

Der berufsspezifische Anteil des Fachwissens, das vertiefte Schulwissen, wurde, aufbauend auf bestehenden Definitionen, in einer multi-disziplinären Gruppe für mehrere Fächer modelliert. Es wird durch ein vernetztes, konzeptuelles Wissen charakterisiert und kann als Bindeglied zwischen dem universitären Wissen und dem Schulwissen gesehen werden.

Hieraus stellt sich die Frage, ob nach dem Modell operationalisierte Lerninhalte die wahrgenommenen Relevanz des vermittelten Fachwissens vergrößern können.

Auf Basis des Modells wurden Aufgaben zum Fach Experimentalphysik 1 entwickelt und gleichwertig zu klassischen Aufgaben in wöchentlichen (N = 12) Übungszetteln eingesetzt. Eine Analyse zeigt, dass in der mehr vom Schulstoff entfernte zweiten Semesterhälfte, die neu konstruierten Aufgaben als relevanter als die übrigen Aufgaben beurteilt wurden.

Referenz:

Massolt, Joost & Borowski, Andreas (2018). Increasing perceived relevance of the required content knowledge. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 488). Universität Regensburg

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Einflussfaktoren auf die Wahl von Chemie als profilgebendes Fach

Höft, Lars & Bernholt, Sascha

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Zentrale Ziele des Chemieunterrichts sind die Vermittlung eines fundierten Verständnisses chemischer Konzepte, die Förderung motivationaler Variablen und das Aufzeigen beruflicher Perspektiven. Hierbei fallen dem Interesse und Selbstkonzept Schlüsselstellungen zu, da sie bspw. über Lernstrategien die Leistungsentwicklung beeinflussen sowie Kurswahlen und zukünftige berufliche Entscheidungen maßgeblich bestimmen. Empirische Befunde deuten allerdings auf Defizite beim Erwerb eines breiten Konzeptverständnisses und ein abnehmendes Interesse am Chemieunterricht hin.

Im Rahmen des Projekts DoLiS wurden u. a. das Konzeptverständnis, das fachbezogene Selbstkonzept sowie das Interesse an naturwissenschaftlichen Aktivitäten in einer kombinierten Quer- und Längsschnittstudie (N = 2868) erfasst und zur Vorhersage der Profilwahl in der Oberstufe genutzt.

Die Auswertung der Querschnittsstudie unterstreicht den Einfluss aller drei Konstrukte auf die Profilwahl. Auf der Tagung werden zudem Befunde der Längsschnittkohorte (Jahrgang 9 bis 11; n = 438) berichtet und Effekte der Profilwahl aufgezeigt.

Referenz:

Höft, Lars & Bernholt, Sascha (2018). Einflussfaktoren auf die Wahl von Chemie als profilgebendes Fach. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 424). Universität Regensburg

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Förderung der Vernetzung von universitärem und schulischem Fachwissen

Stäcker, Jenny, Ropohl, Mathias, Steffensky, Mirjam & Friedrichs, Gernot

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Lehramtsstudierende haben häufig Schwierigkeiten die Relevanz fachwissenschaftlicher Studieninhalte für ihre spätere Berufstätigkeit zu erkennen. Daraus resultiert eine niedrige Lern- und Leistungsbereitschaft und damit ungünstige Ausgangsbedingungen für das spätere Unterrichten. Daher sollen Lehramtsstudierende schon während des Lernens von fachlichen Studieninhalten unterstützt werden, indem sie modulbegleitend Lernangebote erhalten, die das an der Universität vermittelte und das in der Schule zu unterrichtende Fachwissen in Form des fachlichen Strukturierungswissens vernetzen. Dadurch soll die wahrgenommene Berufsrelevanz der fachlichen Studieninhalte erhöht werden. Ein solches Lernangebot wird im Sommersemester für die physikalische Chemie realisiert und in einem Pre-Post-Testdesign mit Kontrollgruppe (N = 50) hinsichtlich seiner Effekte auf die wahrgenommene Berufsrelevanz und das fachliche Strukturierungswissen evaluiert. In dem Vortrag werden erste Ergebnisse des Gruppenvergleichs präsentiert.

Referenz:

Stäcker, Jenny, Ropohl, Mathias, Steffensky, Mirjam & Friedrichs, Gernot (2018). Förderung der Vernetzung von universitärem und schulischem Fachwissen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 492). Universität Regensburg

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Veränderung von Fachwissen in verschiedenen Experimentiersituationen

Weber, Jeremias, C. Wenzel, S. Franziska , Winkelmann, Jan, Ullrich, Mark, Erb, Roger & Horz, Holger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

In einem vom BMBF geförderten Projekt „Kompetenzmessung und Kompetenzförderung in leistungsheterogenen Lerngruppen im experimentierbasierten Physikunterricht“ wurden ca. 1000 Schülerinnen und Schüler in einer längsschnittlich angelegten Interventionsstudie auf den Kompetenzzuwachs in drei Experimentiersituationen (Demoexperimente, Schülerexperimente mit enger Anleitung, Schülerexperimente mit offener Anleitung) untersucht. Mit einem in Vorstudien erstellten IRT-skalierten Test wurde die Veränderung des Fachwissens über fünf Messzeitpunkte hinweg gemessen. Um eine Wechselwirkung zwischen unterrichtender Lehrkraft und Experimentiersituation zu untersuchen, wurden die Lehrkräfte auch zu ihren Überzeugungen bezüglich der Physik als Wissenschaft und des Physikunterrichts befragt.

Im Vortrag sollen sowohl die Studie mit ihren Messinstrumenten, als auch erste Ergebnisse der Erhebung vorgestellt werden. Abschließend soll anhand der bisher gewonnen Erkenntnisse die Bedeutung verschiedener Experimentiersituationen im Physikunterricht diskutiert werden.

Referenz:

Weber, Jeremias, C. Wenzel, S. Franziska , Winkelmann, Jan, Ullrich, Mark, Erb, Roger & Horz, Holger (2018). Veränderung von Fachwissen in verschiedenen Experimentiersituationen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 364). Universität Regensburg

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Experimentelle Praktika mit Erklärvideos optimieren

Varnai, Agnes Szabone & Reinhold, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

An der Veranstaltung „Physikalische Grundlagen“ nehmen jedes Jahr ca. 120 Studierende der Bachelorstudiengänge Lehramt an Grundschulen und Lehramt für sonderpädagogische Förderung teil. Hier werden in 3er-Gruppen für den Sachunterricht relevante physikalische Inhalte in experimentellen Aufgaben selbstständig bearbeitet. Feldbeobachtungen lassen vermuten, dass diese Aufgaben den Studierenden erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Um das Praktikum didaktisch wirkungsvoller zu gestalten, soll das Maß an instruktionaler Unterstützung erhöht werden. Hierzu werden der didaktische Ansatz Cognitive Apprenticeship zugrunde gelegt und zur methodischen Realisierung des Ansatzes kurze Erklärvideos eingesetzt.

Insgesamt soll in einem Prä-Post-Design untersucht werden, ob durch diese Interventionsmaßnahme die Selbstwirksamkeitserwartung der Studierenden bezüglich des physikalischen Experimentierens erhöht werden kann. Außerdem werden experimentbezogene Fachwissenstests und videografierte Prozessbeobachtungen eingesetzt. Im Vortrag werden das Design der Feldstudie und erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Varnai, Agnes Szabone & Reinhold, Peter (2018). Experimentelle Praktika mit Erklärvideos optimieren. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 368). Universität Regensburg

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Experimentelle Handlungsabläufe sichtbar machen! Methoden & Ergebnisse

Büsch, Leonard & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Der in Bildungsstandards und Kernlehrplänen ausgewiesene Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung ist wesentlich geprägt vom Experimentieren als wichtiger Methode naturwissenschaftlichen Arbeitens. Allerdings sind experimentelle Kompetenzen aktuell nicht vollständig abprüfbar, wobei speziell die Durchführung der Experimente nur mangelhaft erfasst wird. Um diese Diskrepanz abzubauen, wurden experimentelle Abläufe bei einem Experiment zur Radioaktivität in einem Physikpraktikum für 319 Studierende dokumentiert, wofür zwei Messinstrumente zum Einsatz kamen: Zum einen erlaubt die Protokollierung der Versuche mit Smartpens durch die Studierenden eine zeitökonomische Identifizierung und Erfassung prozessrelevanter Abläufe und Situationen. Zum anderen wurden mithilfe eines Microcontrollers die wesentlichen Messparameter im Experiment (Abstand vom Präparat zum Zähler, Absorber, Messdauer) aufgenommen, die eine Rekonstruktion der experimentellen Handlungsabläufe ermöglichen. Im Vortrag werden die erhobenen Daten präsentiert sowie ausgewählte Methoden und Ergebnisse ihrer Auswertung demonstriert.

Referenz:

Büsch, Leonard & Heinke, Heidrun (2018). Experimentelle Handlungsabläufe sichtbar machen! Methoden & Ergebnisse. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 372). Universität Regensburg

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