Kategorie: TB2018

Der Einfluss kontextualisierter Lernumgebungen auf die Transferfähigkeit

Kehne, Franziska & Fechner, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Kontextualisierte Lernumgebungen verfolgen unter anderem das Ziel, den Lernenden ein strukturiertes Wissensfundament zu vermitteln und Beziehungen zwischen chemischen Fachwissen und der Alltagswelt der Lernenden aufzuzeigen. Studien weisen jedoch auf Schwächen der Lernenden beim Übertragen von Wissen in neue Kontexte hin. Im Rahmen dieser Studie soll ein Beitrag zur Aufklärung der Wirkung kontextorientierter Lernumgebungen auf die Transferfähigkeit geleistet werden.

Hierzu wurde eine Interventionsstudie durchgeführt, in welcher sich die Lernumgebungen in Bezug auf den Grad der Dekontextualisierung (implizit, explizit) voneinander unterscheiden. Die Studie ist eingebettet in eine Prä-Post-Erhebung des Konzeptwissens. Zudem wird die Übertragbarkeit des zunächst situiert erworbenen Wissens in neue Kontexte überprüft. Die Analyse zeigt leichte Vorteile einer expliziten Dekontextualisierung in Bezug auf die Transferfähigkeit auf. Zudem können Maßnahmen zur individuellen Förderung durch Extremgruppenvergleiche abgeleitet werden.

Referenz:

Kehne, Franziska & Fechner, Sabine (2018). Der Einfluss kontextualisierter Lernumgebungen auf die Transferfähigkeit. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 292). Universität Regensburg

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Modellieren beim Problemlösen – Untersuchung prozeduraler Kompetenz

Digel, Susanne, Scheid, Jochen & Kauertz, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Naturwissenschaftliche Modellierungskompetenz ist vor allem für die Erstellung eines adäquaten Situationsmodells bedeutsam. In kontextualisierten Problemlöseprozessen stellt dies die erste und entscheidende Hürde dar. Aus der bisherigen Forschung zu naturwissenschaftlichem Modellieren sind zwar geeignete Instrumente zur Erfassung deklarativer und metakognitiver Modellierungskompetenz hervorgegangen, der prozedurale Aspekt wurde bisher jedoch nicht ausführlicher beleuchtet. Dieser Forschungslücke soll mit der Entwicklung und empirischer Prüfung eines Modells prozeduraler Modellierungskompetenz – mit den Dimensionen Anwenden, Bewerten und Entwickeln – begegnet werden. Zugehörige Testinstrumente wurden für die Domänen Optik und Kinematik konstruiert.

In der Pilotierung (Klassen 9-13, N=82) zeigten beide Tests gute Reliabilitäten (EAP/PV Opt/Kin: 0.80/0.91) und akzeptable Itemfit-Werte. IRT-Modellvergleiche deuten auf drei Dimensionen (für Optik und Kinematik). Detaillierte Ergebnisse werden auf der Konferenz vorgestellt und diskutiert.

Referenz:

Digel, Susanne, Scheid, Jochen & Kauertz, Alexander (2018). Modellieren beim Problemlösen – Untersuchung prozeduraler Kompetenz. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 296). Universität Regensburg

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Komplexe Problemlösefähigkeit von Lernenden in der Physik

Gigl, Florian, Löffler, Patrick, Cauet, Eva & Kauertz, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Problemlösen in außerschulischen Situationen bedarf der Nutzung von Wissen und Fertigkeiten, die im Rahmen der Scientific Literacy auch im Physikunterricht vermittelt werden. Prominente Lerngelegenheiten für die Fähigkeit zur Lösung physikbezogener Probleme im Unterricht sind Experimente und textgebundene physikbezogene Problemaufgaben. Zur Messung von Problemlösefähigkeit werden in PISA interaktive Probleme ohne fachlichen Bezug herangezogen. Diesen liegt die Idee zugrunde, dass sich fachspezifisches Problemlösen alleine durch eine domänenübergreifende Problemlösefähigkeit und Fachwissen erklären lässt. Zur Nachverfolgung dieser Annahme soll der Zusammenhang von Fachwissen, physikalischer und domänenübergreifender Problemlösefähigkeit untersucht werden. Dazu wurden zwei computerbasierte Instrumente zur Erfassung analytischer und komplexer physikalischer Problemlösefähigkeit konstruiert, deren Qualität anhand von Annahmen zu Struktur und Ablauf des Problemlöseprozesses sowie Befunden der Pilotierung zu Reliabilität und Validität der Instrumente, diskutiert werden soll.

Referenz:

Gigl, Florian, Löffler, Patrick, Cauet, Eva & Kauertz, Alexander (2018). Komplexe Problemlösefähigkeit von Lernenden in der 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. 300). Universität Regensburg

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Physik-Technik-Beziehungen im Kontext Verantwortung

Bub, Frederik, Rabe, Thorid & Krey, Olaf

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Physik und Technik sind zentraler Bestandteil moderner Gesellschaften. Mit ihrem Fortschritt sind gleichermaßen Wohlstand wie ökologische und soziale Risiken und Gefahren verbunden. Dementsprechend ist ein Verständnis der Wechselwirkungen von Physik, Technik, Gesellschaft und Umwelt im Sinne einer scientific literacy erklärtes Ziel von naturwissenschaftlichem Unterricht. Physik-Schulbücher als Träger eines dominanten und sozial-institutionell approbierten Wissens ermöglichen einen spezifischen Blick auf dieses Wirkungsgefüge (Höhne, 2003). Die teilweise implizite Darstellung von Physik-Technik-Beziehungen im Kontext Verantwortung wird rekonstruktiv, textlinguistisch erschlossen. Die Analyse zeigt, dass die Wechselwirkung von Physik und Technik häufig auf Technik als angewandte Physik reduziert wird. Die Konstruktion von Verantwortung reicht dabei von wissenschaftszentrierten bis zu demokratiezentrierten Ansätzen. Der Vortrag stellt erste Ergebnisse der Schulbuchanalyse vor und gibt einen Ausblick auf die angeschlossene Interviewstudie mit Physiklehrenden.

Referenz:

Bub, Frederik, Rabe, Thorid & Krey, Olaf (2018). Physik-Technik-Beziehungen im Kontext Verantwortung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 304). Universität Regensburg

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Hilfreiche Bemerkungen zur Behandlung der Flugphysik

Weltner, Klaus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Physik hatte bis in die Neuzeit Schwierigkeiten, das Fliegen zu erklären und zu verstehen. Bekanntlich hat bereits Euler die Newtons Bewegungsgleichungen ohne Berücksichtigung der inneren Reibung auf Fluide und Gase übertragen. Deren Lösungen, die Potentialströmungen, um Hindernisse ergaben jedoch überraschenderweise weder Widerstand noch Auftrieb, bekannt als

d`Alembertsches Paradoxon.Erst bei Berücksichtigung der inneren Reibung entsteht die “gesunde Umströmung” eines Tragflächenprofils. Gezeigt wird anhand eines Demonstrationsversuchs, wie sich bei einer Variation der Reibung die “gesunde Umströmung” ausbildet.

Die zweite Bemerkung bezieht sich auf die in vielen Lehrbüchern erwähnte, aber nicht erklärte Tatsache, dass der Auftrieb an der Tragflächenoberseite deutlich größer ist als an der Unterseite, was experimentell gezeigt und für Schüler verständlich erklärt werden kann.

Referenz:

Weltner, Klaus (2018). Hilfreiche Bemerkungen zur Behandlung der Flugphysik. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 308). Universität Regensburg

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Elementarisierungen zu küstennahen Strukturbildungen und Strömungen

Bliesmer, Kai, Roskam, Annika & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Außerschulisches Lernen setzt auf die Wirkung von Exponaten, Informationsmaterialien und digitalen Zugängen zu Informationen. Im Hintergrund sind aber zunächst grundlegende fachdidaktische Elementarisierungen zu leisten, die komplexe systemische und strukturbildende Zusammenhänge für Ausstellungen didaktisch aufzubereiten erlauben. Die meist unterbeleuchteten physikalischen Aspekte von Prozessen an der Küste, im Watt und im Ozean werden in diesem Projekt für Bildungszwecke elementarisiert. Im Vortrag wird dargestellt, wie sich die Elementarisierungsprozesse auf die Ergebnisse der empirischen Untersuchung von Aneignungsprozessen (Poster Roskam) beziehen lassen und inwieweit fachliche Erkenntnisse der Thermodynamik, der Theorie selbstorganisierender Systeme und zur Strukturbildung in dissipativen Systemen einzubeziehen sind.

Referenz:

Bliesmer, Kai, Roskam, Annika & Komorek, Michael (2018). Elementarisierungen zu küstennahen Strukturbildungen und Strömungen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 312). Universität Regensburg

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Die Gesundheitskonzepte im Physiklehrplan der Mittelstufe in der Algerischen

Benbetka, Mahdi

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das Ziel dieser Studie ist die Exploration der Gesundheitsbegriffe, die für die Schülerinnen und Schüler der Mitteldtufe geeignet sind, in den Lehrpläne der Physik in Algerien zu erkennen. Die Grundfrage der Studie ist: Welche Gesundheitsbegriffe in den physikalischen Lehrplänen der Mittelstufe in Algerien behandelt werden?

Zur Beantwortung auf dieser Frage haben wir eine Analyse der Lehrplänen eingeführt. Als Mittel der Studie wurde eine Liste der Gesundheitsbegriffe angemessen einigen arabischen Ländern angenommen. Sie besteht aus 19 Grundbegriffe und 97 Unterbegriffe.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Lehrplan nur 17 Begriffe von 97 liefert, das entspricht ein Prozentsatz von 17%, d. h das Fehlen der meisten Gesundheitsberiffen im Vergleich mit der Liste von Standard-Gesundheitsbegriffe.

Referenz:

Benbetka, Mahdi (2018). Die Gesundheitskonzepte im Physiklehrplan der Mittelstufe in der Algerischen . In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 316). Universität Regensburg

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Autonomieunterstützung beim Experimentieren im Cross-Age-Tutoring

Schlake, Thomas, Krabbe, Heiko, Härtig, Hendrik, Opfermann, Maria & Fischer, Hans E.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Autonomieunterstützung führt in Lehr-Lernsituationen u.a. zu einem höheren Kompetenzerleben und erhöht das konzeptuelle Verständnis von Lerninhalten. Diese positiven Effekte wurden bislang allerdings überwiegend für Lehrer-Schüler-Interaktionen gezeigt, wogegen nur wenige Studien für schülerorientierte Lehr-Lernsituationen (wie z.B. Cross-Age-Peer-Tutoring) vorliegen. Deshalb werden (gefördert durch die Stiftung Mercator) Schüler der 8. Jahrgangstufe als Tutoren zur autonomieunterstützenden Betreuung von jüngeren Schülern beim Experimentieren ausgebildet. Dabei wird untersucht: (I) in welchem Umfang sich die Neigung zu Autonomieunterstützung von Tutoren fördern lässt, (II) wie Personenmerkmale der Tutoren mit der gezeigten Autonomieunterstützung zusammenhängen und (III) wie die wahrgenommene Autonomieunterstützung der Betreuten auf ihr Interesse und ihr Kompetenzerleben wirkt. Erste Daten zeigen einen positiven Effekt der Intervention und eine starke Wirkung der wahrgenommenen Autonomieunterstützung auf Interesse und Kompetenzerleben. Im Vortrag werden diese Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Schlake, Thomas, Krabbe, Heiko, Härtig, Hendrik, Opfermann, Maria & Fischer, Hans E. (2018). Autonomieunterstützung beim Experimentieren im Cross-Age-Tutoring. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 320). Universität Regensburg

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Inklusiver Chemieunterricht in der Sekundarstufe I
Konzeption und Evaluation

Michna, Dagmar & Melle, Insa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Mit der Ratifizierung der UN-Konvention von 2009 trat ein Gesetz für Menschen mit Behinderungen in Kraft, das das Recht auf gleichwertige Teilhabe am Schulleben postuliert. Für den Chemieunterricht mangelt es jedoch an erprobten Instrumenten und Materialien zur praktischen Umsetzung. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Projekt eine inklusive Unterrichtseinheit für den Chemieunterricht der Sekundarstufe I auf Basis des Universal Design for Learning entwickelt und in der Schulpraxis evaluiert. Dabei führt ein Kurzvortrag in die Unterrichtseinheit ein, an die sich über die Dauer von zwei Unterrichtsstunden eine durch Selbsteinschätzungsbögen begleitete selbstregulierte Lernphase anschließt. Um die Themen zu vertiefen, folgt eine einstündige Experimentierphase. Danach erfolgt über die Dauer von wiederum zwei Unterrichtsstunden eine weitere selbstregulierte Arbeitsphase. Die Einheit ist für 8. Gesamtschulklassen konzipiert und behandelt das Basiskonzept „Chemische Reaktion“. In dem Vortrag werden zentrale Ergebnisse der Hauptuntersuchung vorgestellt.

Referenz:

Michna, Dagmar & Melle, Insa (2018). Inklusiver Chemieunterricht in der Sekundarstufe I
Konzeption und Evaluation. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 260). Universität Regensburg

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Gruppenarbeit mit und ohne Tutor – worin bestehen die Unterschiede?

Berger, Roland, Müller, Marion, Godau, Céline & Hänze, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die jüngste Meta-Analyse zum Lernen mithilfe von Tutoren zeigt, dass Tutoring im Hinblick auf die Leistung der Tutees mit einem kleinen bis mittleren Effekt positiv wirkt. Allerdings ist die Aussagekraft solcher Ergebnisse recht unspezifisch, weil Tutoring vielfach mit Unterrichtsformen verglichen wird, die völlig anders strukturiert sind (z.B. Frontalunterricht).

Im Vortrag stellen wir eine Studie an Grundschulen vor, in der Schülerinnen und Schüler von Hauptschulen als Tutoren wirken, und vergleichen dies mit einem „Lernzirkel“, in dem die Kleingruppen ohne Tutoren Versuche zur elementaren Elektrizitätslehre bearbeiten. Wir vergleichen diese beiden Bedingungen hinsichtlich des Unterrichtserlebens und des Wissenserwerbs der Tutees.

In Bezug auf den Wissenserwerb zeigt sich, dass Grundschülerinnen ohne Tutor deutlich hinter ihren Mitschülern zurückbleiben, diese Lücke jedoch mit Tutor verschwindet. Wir gehen diesem Zusammenhang im Rahmen einer Videoanalyse der Interaktionen zwischen den Tutees nach.

Referenz:

Berger, Roland, Müller, Marion, Godau, Céline & Hänze, Martin (2018). Gruppenarbeit mit und ohne Tutor – worin bestehen die Unterschiede?. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 324). Universität Regensburg

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