Kategorie: TB2018

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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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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Naturwissenschaftliches Denken im Kontrast zu chinesischem Naturdenken

Kosler, Thorsten

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im naturwissenschaftlichen Unterricht gelingt es bisher kaum, Schüler_innen in die Lage zu versetzen, nach dem Vorbild der Erkenntnisgewinnung in der Naturwissenschaft zu lernen. Zumindest dann nicht, wenn als Maßstab für die angestrebte Authentizität des Vorgehens die jüngere Wissenschaftsforschung herangezogen wird (Höttecke & Rieß 2015).

Da eine Synthese der Ergebnisse der Wissenschaftsforschung im Hinblick auf eine Charakterisierung naturwissenschaftlichen Denkens bisher nicht vorliegt, ist eine solche derzeit als fachdidaktisches Desiderat zu sehen. Dieses wird dadurch bearbeitet, dass wesentliche Elemente naturwissenschaftlichen Denkens über einen Vergleich mit chinesischem Naturdenken, unter Rekurs auf Jullien (2004, 2010), bestimmt und unter Hinzuziehung der Wissenschaftsforschung (Netz 1999) interpretiert werden. Das Ergebnis ist eine Bestimmung derjenigen kognitiven Hilfsmittel, die von wesentlicher Bedeutung sind für das von Hacking (1983, 1992) und Gooding (1990) charakterisierte Wechselspiel aus Repräsentieren und Eingreifen im Prozess naturwissenschaftlicher Forschung.

Referenz:

Kosler, Thorsten (2018). Naturwissenschaftliches Denken im Kontrast zu chinesischem Naturdenken. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 340). Universität Regensburg

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Evaluation MINT-Klasse – Thesen zur MINT-Nachwuchsförderung

Holmeier, Monika

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Schuljahr 2013/14 führte das Gymnasium Lerbermatt in Köniz, Bern sogenannte MINT-Klassen ein. Dort erhalten Schüler/innen während der drei Jahre vor dem Abitur in zwei zusätzlichen Schulstunden pro Woche die Möglichkeit, anwendungs- und problemlöseorientiert natur-wissenschaftlich-technische Probleme zu bearbeiten. Zudem absolvieren die Schüler/innen praktische Elemente (bspw. Summerschool an der ETH Lausanne), in denen sie eigenständig forschen und experimentieren. Durch die Teilnahme an der MINT-Klasse sollen die Schüler/innen die Faszination der Naturwissenschaften hautnah erleben und sich zusätzliches Wissen aneignen.

Die MINT-Klassen wurden mittels Längsschnitt- und Kontrollgruppendesign über drei Jahre hinweg evaluiert (2013-2016). Abgeleitet aus den Ergebnissen der Evaluation, die auf Fragebogen und qualitativen Interviews basiert, werden im Vortrag Thesen präsentiert, die zeigen sollen, worauf bei der Einführung von MINT-Förderangeboten geachtet werden muss. Dadurch soll ein Beitrag zur Qualitätsentwicklung im Bereich der MINT-Nachwuchsförderung geleistet werden.

Referenz:

Holmeier, Monika (2018). Evaluation MINT-Klasse – Thesen zur MINT-Nachwuchsförderung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 404). 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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