Kategorie: TB2018

CHEMIE PUR – Unterrichten in der Natur – Ein Konzept zur Änderung der Einstellung im Bereich „Chemie und Natur“

Engl, Alexander & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das Projekt CHEMIE PUR – Unterrichten in der Natur zielt darauf ab, chemische Basiskonzepte im Freiland mit direkt vor Ort gewonnenen Naturstoffen zu erarbeiten. An einer Evaluationsstudie mit Kontrollgruppendesign nahmen 191 Probanden der Sekundarstufe II teil. Es wurden folgende Hypothesen geprüft: (H1) Bei beiden Vergleichsgruppen steigt das chemiebezogene Sach- und Fachinteresse. (H2) Die antagonistische Einstellung zu Chemie und Natur nimmt in der Experimentalgruppe ab. (H3) Die Naturverbundenheit nimmt in der Experimentalgruppe zu. Die Datenerhebung erfolgte mittels Fragebögen zum Pre-, Post- und Follow-Up-Messzeitpunkt. Begleitend wurden zusätzlich Interviews, Videos und Fragebögen eingesetzt. Als Intervention wurden in der Experimentalgruppe fünf Doppelstunden mit Naturmaterialien im Freiland durchgeführt, während die Kontrollgruppe fünf Doppelstunden mit Alltagsmaterialien im Schülerlabor bearbeitete. Im Rahmen des Vortrags werden die Ergebnisse der begleitenden Daten mit den Ergebnissen des Pre-Post-Follow-Up-Vergleichs in Beziehung gestellt.

Referenz:

Engl, Alexander & Risch, Björn (2018). CHEMIE PUR – Unterrichten in der Natur – Ein Konzept zur Änderung der Einstellung im Bereich „Chemie und Natur“. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 428). Universität Regensburg

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Chemie und Chemiedidaktik – Zusammenarbeit in der Fachausbildung

Bittorf, Robert & Schanze, Sascha

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Der Beitrag ist im Bereich der Förderung der Fachwissensvermittlung zu verorten. In diesem Projekt arbeiten Fachdidaktiker mit Fachwissenschaftlern zusammen, um die Vorlesung „Organische Chemie I“ zu überarbeiten. Hierfür wurden gemeinsam Kernideen und zentrale Vermittlungsinhalte identifiziert, die verstärkt ab der zweiten Hälfte des Semesters in der Veranstaltung in den Fokus genommen wurden. Dabei wurde ab diesem Zeitpunkt das Vorlesungsformat auf ein flipped classroom Format geändert. Begleitet wurde die Veranstaltung mit einer Studie im Design der case study research Methode nach Yin, um eine holistische Sichtweise auf Wahrnehmung und Auswirkungen der veränderten Vorlesung auf die Studierenden zu erhalten. In diesem Vortrag werden das Vorgehen und Erfahrungen sowie Ergebnisse aus der ersten Erhebung vorgestellt. Weiterhin wird ein Ausblick gegeben, wie die gewonnen Erkenntnisse in die Gestaltung weiterer Lehrveranstaltungen des Chemiestudiums der Leibniz Universität Hannover einfließen.

Referenz:

Bittorf, Robert & Schanze, Sascha (2018). Chemie und Chemiedidaktik – Zusammenarbeit in der Fachausbildung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 496). Universität Regensburg

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Kompetenzmessung in der Chemie und der Einfluss affektiver Faktoren

Pupkowski, Vanessa, Sumfleth, Elke & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Während einige Studien bereits zeigen konnten, dass sich das Interesse und die Motivation bei der Bearbeitung von Testaufgaben insgesamt positiv auf das Ergebnis auswirken (Prenzel et al., 2007; Liu et al., 2012), ist der aufgabenbezogene Einfluss solcher affektiven Faktoren bei der Kompetenzmessung zurzeit kaum erforscht. Wise & DeMars (2005) weisen darauf hin, dass aktuelle und gemessene Kompetenz nur dann hoch miteinander korrelieren, wenn die Motivation hoch ist. Es lässt sich daher vermuten, dass neben bereits bekannten schwierigkeitsbestimmenden Aufgabenmerkmalen (Komplexität, kognitive Prozesse) (Walpuski et al., 2010) auch das Interesse und die Motivation zusätzlich die Aufgabenschwierigkeit bei Testaufgaben bestimmen. Daher wurde ein Kompetenztest (Fachwissen, Bewertung) für das Fach Chemie entwickelt und im Multi-Matrix-Design zusammen mit Fragebögen zur Erfassung der aufgabenbezogenen affektiven Faktoren eingesetzt. Es lässt sich zeigen, dass die Motivation einen bedeutenden Anteil an Varianz (R2 = .85) aufklären kann. Weitere Ergebnisse werden auf der Tagung vorgestellt.

Referenz:

Pupkowski, Vanessa, Sumfleth, Elke & Walpuski, Maik (2018). Kompetenzmessung in der Chemie und der Einfluss affektiver Faktoren. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 432). Universität Regensburg

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Chemiebezogene Umweltschutzberufe – Berufsbilder im Schülerlabor

Wirth, Rabea & Pietzner, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Als Teil des Projekts PACE-Chem (Professional Approaches to Career Education in Chemistry) entwickeln wir Materialien, welche chemische Berufe mit dem Kontext Umweltschutz verknüpfen. Die Materialien behandeln Umweltschutzberufe in den Bereichen Wirtschaft, Landschaftsschutz/Landwirtschaft sowie öffentliche Verwaltung/Überwachung und enthalten in einen Kontext eingebundene Experimente zu Dünger-, Boden- und Wasseranalysen. Zu unterschiedlichen Berufen wurden kontextualisierte Lernaufgaben erstellt und im Schülerlabor mit den Klassenstufen 7-10 durchgeführt. Mit Hilfe dieser Materialien sollen die Lernenden einen Einblick in den Bereich chemischer Berufsfelder und dadurch eine chemiebezogene Berufsorientierung erhalten. In dem Vortrag werden die Materialien, die Schülerlaborkonzepte und Chemielehrerfortbildungen sowie erste Ergebnisse der begleitenden Fragebogenstudie vorgestellt.

Referenz:

Wirth, Rabea & Pietzner, Verena (2018). Chemiebezogene Umweltschutzberufe – Berufsbilder im Schülerlabor. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 436). Universität Regensburg

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Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zum Thema ‚Säuren und Basen‘ – Eine Herausforderung für die LehrerInnenbildung

Lembens, Anja & Reiter, Katrin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Rahmen der „Einführung in die Fachdidaktik Chemie“ werden an der Universität Wien Lehramtsstudierende im 3. Semester über ihre Vorstellungen zum Thema „Säuren und Basen“ befragt. Ziel dieser Befragung ist es, Studierende zur Reflexion ihrer eigenen Vorstellungen anzuregen, um die Bedeutung der Thematisierung und Bearbeitung von SchülerInnenvorstellungen für das Lehren und Lernen von Chemie ins Bewusstsein zu heben. Im weiteren Verlauf werden fachliche und fachdidaktische Grundlagen des Themas bearbeitet und in Form von „Content Representations“ (CoRes) nach Loughran, Berry & Mulhall (2012) verschriftlicht. Diese bilden die Basis für die Planung und Durchführung von Mikroteachings, die videographiert und reflektiert werden. Trotz dieser intensiven Auseinandersetzung erweisen sich die mitgebrachten (Fehl-)Vorstellungen der Studierenden als sehr veränderungsresistent. Im Vortrag werden Einblicke in die Ergebnisse der Befragung und in die Analyse der Mikroteachings gegeben. Ziel ist es, geeignete Lerngelegenheiten für Studierende zu entwickeln, die dem Aufbau von PCK dienen.

Referenz:

Lembens, Anja & Reiter, Katrin (2018). Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zum Thema ‚Säuren und Basen‘ – Eine Herausforderung für die LehrerInnenbildung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 440). Universität Regensburg

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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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Sind vorunterrichtliche Vorstellungen zu Wärme und Temperatur auch kulturell geprägt?

Halar, Alberto Marcos & Laukenmann, Matthias

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Es ist seit langem bekannt, dass vorunterrichtliche Vorstellungen (VV) zu physikalischen Sachverhalten den Lernprozess prägen. Sozio-kulturelle und sozial-konstruktivistische Positionen weisen auf eine enge Beziehung zwischen den VV und der Alltagskultur hin. Als Bewohner eines der wärmsten Länder der Erde haben mosambikanische Schüler (Mosambik liegt in Südost-Afrika) hinsichtlich Wärme und Temperatur einen anderen Erfahrungshintergrund als beispielsweise Schüler mitteleuropäischer Staaten. In der vorliegenden Studie sind die VV zu Wärme und Temperatur in Mosambik erfasst worden. Ein Interviewleitfaden wurde zunächst in zwei Pilotstudien im Feld erprobt und schließlich in einer Hauptstudie eingesetzt. Anhand der erhobenen Daten wurde inhaltsanalytisch ein Kategoriensystem entwickelt. Es dient dazu, die für mosambikanische Schüler spezifischen VV zu identifizieren. Der Vergleich mit den typischen VV in westlich geprägten Kulturen soll zeigen, ob sich kulturelle Ausprägungen der VV nachweisen lassen oder nicht. Einige zentrale Ergebnisse der Hauptstudie werden vorgestellt.

Referenz:

Halar, Alberto Marcos & Laukenmann, Matthias (2018). Sind vorunterrichtliche Vorstellungen zu Wärme und Temperatur auch kulturell geprägt?. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 388). Universität Regensburg

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Schülervorstellungen zur Energie – Entwicklung eines Testinstruments

Behle, Julia & Wilhelm, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Neuere Untersuchungen der Schülervorstellungen zur Energie haben gezeigt, dass sich die Präkonzepte sowohl im Bereich der Assoziationen als auch in den darunter liegenden Rahmenkonzepten in den letzten 30 Jahren gewandelt haben. Ebenso zeigten befragte SchülerInnen in Interviews eine Koexistenz mehrerer Rahmenkonzepte, so dass dies bei der Untersuchung von Schülerrahmenkonzepten berücksichtigt werden muss. Im Rahmen einer geplanten Untersuchung zur möglichen Beeinflussung von Schülerrahmenkonzepten durch eine außerschulische Lerngelegenheit soll nun ein Testinstrument zur Analyse von Rahmenkonzepten entwickelt werden, das dieser Problemstellung Rechnung trägt. Die Items des Fragebogens wurden dabei aus Aussagen vorher durchgeführter Schülerinterviews erstellt. Im Vortrag soll vorgestellt werden, wie mit Hilfe einer qualitativen Schülerbefragung die Testitems inhaltlich validiert wurden. Dazu wurden die SchülerInnen mit der Methode des „lauten Denkens“ befragt und ihre Antworten und Erläuterungen mit Hilfe eines zuvor entwickelten Kodiermanuals ausgewertet.

Referenz:

Behle, Julia & Wilhelm, Thomas (2018). Schülervorstellungen zur Energie – Entwicklung eines Testinstruments. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 392). Universität Regensburg

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Lernprozesse zu nicht-sichtbarer Strahlung – Empirische Untersuchungen in der Sekundarstufe 2

Plotz, Thomas & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Der Bereich der elektromagnetischen Strahlung zählt zu den Bereichen, welche noch wenig im Fokus fachdidaktischer Forschung standen. Elektromagnetische Strahlung beeinflusst unser tägliches Leben unmittelbar. So reichen öffentliche Diskussionen von der UV-Strahlung und Solarien, über die mögliche Gefahr, welche von unseren Handys ausgeht, bis hin zu Aufklebern, welche versprechen die „schädliche“ Strahlung aufzusaugen. Daher ergibt sich die Notwendigkeit, diesen Inhaltsbereich genauer zu untersuchen und zu beforschen.

In den vergangenen vier Jahren wurden im Rahmen der nun vorliegenden Qualifikationsarbeit, das Wissen über bestehende Schülervorstellungen ausgebaut und neue identifiziert. Zusätzlich konnte im Rahmen dieser Arbeit die Methode Cross-Age Peer Tutoring als wirksam bestätigt und eine mögliche Methode zur Erforschung von Schülervorstellungen exploriert werden.

Im Vortrag wird ein Überblick über das Gesamtprojekt gegeben und die Kernerkenntnisse aus drei Teilbereichen vorgestellt. Zudem werden die Implikationen der Arbeit und die weiteren Schritte dargelegt.

Referenz:

Plotz, Thomas & Hopf, Martin (2018). Lernprozesse zu nicht-sichtbarer Strahlung – Empirische Untersuchungen in der Sekundarstufe 2. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 396). Universität Regensburg

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