Kategorie: TB2018

Energieerhaltung in der Sekundarstufe 1 – Entwicklung eines Unterrichtskonzepts

Hauff-Achleitner, Andrea & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Energieerhaltung wird in vielen Forschungsbeiträgen als das schwierigste Teilkonzept beschrieben. Daher werden in den meisten Unterrichtsvorschlägen zuerst Arten und Formen von Energie eingeführt, bevor als Abschluss der Energieerhaltungssatz unterrichtet wird. Alternativ dazu wurde aufbauend auf Vorarbeiten von Martin Bader für die Sek. 2 ein neues Unterrichtskonzept für die Sek. 1 erstellt, bei welchem die Energieerhaltung im Vordergrund steht. Aktuell wird untersucht, ob eine frühere Einführung des Energieerhaltungssatzes zu einer besseren Wahrnehmung und Verständnis dessen beiträgt. Erste Erprobungen zeigten viel versprechende Ergebnisse bei Lehrkräften und SchülerInnen. Die Wirksamkeit des neuen Curriculums wird mit einem mixed-methods-Ansatz in einem Vergleichsstudiendesign empirisch überprüft. Im Vortrag werden die Grundzüge des neuen Unterrichtskonzepts sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Hauff-Achleitner, Andrea & Hopf, Martin (2018). Energieerhaltung in der Sekundarstufe 1 – Entwicklung eines Unterrichtskonzepts. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 276). Universität Regensburg

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Lernen über Energie & Technikkulturen

Bartosch, Ilse

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das Erreichen eines angemessenen konzeptuellen Verständnisses von Energie ist ein wesentlicher Aspekt von qualitätsvollem naturwissenschaftlichem Unterricht. Allerdings greift fachlich technisches Wissen zu kurz für eine Verhaltensänderung im Sinne eines verantwortungsvollen Umgangs mit Energie. Im Rahmen des Projekts SOLARbrunn – mit der Sonne in die Zukunft haben sich Schülerinnen und Schüler einer Höheren Technischen Lehranstalt gemeinsam mit einem interdisziplinären Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern damit auseinandergesetzt, wie ein bestehendes öffentliches Gebäudes in ein „green building“ umgewandelt werden kann. Im Zuge der Untersuchungen wurde deutlich, dass die Auseinandersetzung mit den Alltagsroutinen der Nutzerinnen und Nutzer sowie mit wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen die Voraussetzung für die Überlegungen zu effizienten Einsatz von Energiedienstleistungen ist. Verknüpft damit waren Fragen des Selbstverständnisses von Technik und „Techniker(in) sein“ zentral für eine erfolgreiche Problemlösung.

Referenz:

Bartosch, Ilse (2018). Lernen über Energie & Technikkulturen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 280). Universität Regensburg

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Fachspezifischer Humor als Methode in der Gesundheitsbildung

Holzapfel, Marisa, Stachelscheid, Karin & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Ziel von Gesundheitsbildung ist es, Lernende zu befähigen, kompetent angemessene, gesundheitsrelevante Entscheidungen zu treffen. Zu diesem Zweck sind das Interesse an Gesundheitsthemen und das entsprechende Wissen notwendige Voraussetzungen. Um diese zu erreichen, wird die im fachdidaktischen Forschungsfeld relativ junge Methode des fachspezifischen Humors (FaH) eingesetzt. Dazu wurden Selbstlernmaterialien mit und ohne FaH zum Thema Sonnenschutz entwickelt. Diese werden in ihrer Wirksamkeit auf die Variablen Verhaltenseinstellung, Lernerfolg und Interesse mit Probanden der Jgst. 4 und 6 im klassischen Pre-Post-Follow-Up-Design untersucht.

Im Beitrag werden ausgewählte Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt. In dieser wurden Testinstrumente zur Erfassung von Verhaltenseinstellung, Fachwissen und Interesse am Thema Sonnenschutz sowie zum Sinn für Humor und zum Humorverständnis des FaH qualitativ und quantitativ evaluiert. Besondere Berücksichtigung fand hierbei auch die Herstellung der notwendigen Passung der Selbstlernmaterialien und Testinstrumente für beide Jgst..

Referenz:

Holzapfel, Marisa, Stachelscheid, Karin & Walpuski, Maik (2018). Fachspezifischer Humor als Methode in der Gesundheitsbildung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 284). Universität Regensburg

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Die Idee von der Abschaffung der Kluft -Kritik einer fachdidaktischen Metapher des Lehrens und Lernens

Müller, Marc

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Metaphern sind wirkmächtige Denkwerkzeuge – nicht nur für Lernende und Lehrende, sondern auch für Forscher. Naturwissenschaftsdidaktische Vorschläge werden immer wieder gerechtfertigt mit Bezug auf die Metapher von der Kluft zwischen Lebenswelt und wissenschaftlicher Welt, die den Lernweg der Novizen kreuzt und von ihnen überwunden werden muss. So vielfältig allerdings die Strategien zur Überwindung einer gegenständlichen Kluft sind, so vielfältig sind auch die didaktischen zur Überwindung der bildlichen: Vielerlei Arten von Brücken sind denkbar. Der Vortrag hinterfragt die Metapher hinsichtlich dieser Strategien. Der Fokus liegt dabei auf einer Kritik phänomenologischer Anliegen und dem von Wagenschein entlehnten Gebrauch der Metapher (vgl. bspw. Østergaard et al. 2008).

Referenz:

Müller, Marc (2018). Die Idee von der Abschaffung der Kluft -Kritik einer fachdidaktischen Metapher des Lehrens und Lernens. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 288). Universität Regensburg

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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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Computereinsatz im Physikunterricht: Nutzung und Einstellung von Schülerinnen und Schülern

Wenzel, Michael & Wilhelm, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Neue Medien wie PC, Tablet und Smartphone gehören zum täglichen Leben von Schülerinnen und Schülern und sie bieten für den Physikunterricht vielfältige Möglichkeiten. Über 1000 Schüler erhielten am Ende eines Labortages im Physik-Schülerlabor der Uni Frankfurt je einen Fragebogen, auf denen der wahrgenommene Computereinsatz im Schülerlabor, in ihrem regulären Physikunterricht und allgemein im schulischen Kontext abgefragt wurde. Daneben wurden auch Items zur Einstellung der Schülerinnen und Schüler zum Computereinsatz eingesetzt, die bereits in einer früheren Untersuchung mit Lehrkräften genutzt wurden.

Im Vortrag werden die durchgeführte Untersuchung und die Ergebnisse aus der Fragebogenerhebung vorgestellt.

Referenz:

Wenzel, Michael & Wilhelm, Thomas (2018). Computereinsatz im Physikunterricht: Nutzung und Einstellung von Schülerinnen und Schülern. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 240). Universität Regensburg

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Wie kann Problemlösen kohärent gefördert werden?

Brandenburger, Martina, Mikelskis-Seifert, Silke & Labudde, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Problemlösen ist eine (fächer-) übergreifende Kompetenz, die im Rahmen des Professionswissens von (angehenden) Physiklehrkräften der fachlichen Facette zuzuordnen ist. Ausgehend von dem übergeordneten Charakter des Problemlösens kann im Sinne einer angemessenen Lehrerausbildung die Entwicklung von Problemlösekompetenz nicht nur in einer Lehrveranstaltung angebahnt werden, sondern muss über verschiedene Lehrveranstaltungen hinweg kohärent aufgegriffen werden.

Um Kohärenz innerhalb der Lehre zu gewährleisten, ist zu untersuchen, welche (übergreifenden) Aspekte der Lehramtsausbildung erfolgreiches Problemlösen begünstigen. Mit Hilfe einer empirischen Untersuchung wurden Eigenschaften „guter“ und „schlechter“ Problemlöser herausgearbeitet, um so eine Grundlage für gezielte und kohärent abgestimmte Lerngelegenheiten innerhalb der Ausbildung zu schaffen.

Basierend auf einem Rasch-modellierten Kompetenzmodell zum Problemlösen wurden durch lineare Regression (übergeordnete) Faktoren untersucht, die erfolgreiches Problemlösen begünstigen (z.B. Fachwissen, mathematisches Wissen, Selbstkonzept).

Referenz:

Brandenburger, Martina, Mikelskis-Seifert, Silke & Labudde, Peter (2018). Wie kann Problemlösen kohärent gefördert werden?. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 182). Universität Regensburg

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e-Learning – Neue Wege um individuell zu fördern

Hedtrich, Sebastian & Graulich, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Rahmen der universitären Lehre ist Blended-Learning mittlerweile eine gerne genutzte Möglichkeit, um Studierende in ihrem individuellen Lernprozess zu unterstützen. Dabei bleiben das Blended-Learning und die Präsenzlehre häufig getrennte Welten. Die Feedbackmöglichkeiten in einem LMS sind begrenzt: Eine Antwort ist „richtig“ oder „falsch“, ein Test wurde bestanden. Zielgerichtetere Rückmeldungen, wie Hinweise welche Aufgaben zur weiteren Verbesserung zu bearbeiten wären, sind nicht möglich.

Mit dem LMSA Kit haben wir eine Software entwickelt, die diese Lücke schließen kann. Die Aufgaben des Blended-Learning-Angebots können vor dem Hintergrund zu erwerbender Kompetenzen oder inhaltlicher Kriterien zusammengestellt werden. Dozenten erhalten so Einblicke in den Lernstand des Kurses. Über Feedbackbausteine ist möglich den Studierenden ein individuelles Feedback zuzustellen, das sie über ihre persönlichen Stärken und Schwächen informiert. Zusätzlich werden weiterführende Lernangebote und -aufgaben mitgeteilt, die ihnen zielgerichtet beim Lernen Unterstützung anbieten können.

Referenz:

Hedtrich, Sebastian & Graulich, Nicole (2018). e-Learning – Neue Wege um individuell zu fördern . In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 244). Universität Regensburg

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