Kategorie: TB2018

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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Hypothesen zum Design internationaler Lehrerfortbildungen

Graf, Soenke & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Wie wichtig ist informeller Kontakt auf internationalen Naturwissenschaftslehrerfortbildungen. Welche begründeten Hypothesen lassen sich durch Analyse informeller Kommunikationsräume für das Design internationaler Naturwissenschaftslehrerfortbildungen finden?

Durch codebasierte Analyse der informellen Kommunikation einer spezifischen internationalen Naturwissenschaftslehrerfortbildung (CAT) konnten wertvolle Informationen zu möglichen Ansatzpunkten für das Kursdesign gewonnen werden, die sich auch zur Ausgestaltung vergleichbarer Fortbildungen eignen. Es zeigen sich tageszeitabhängige Kommunikationsmuster. Die Interaktion bestimmter Kommunikationstypen gibt Hinweise darauf, wie die Gruppenbildung innerhalb der Kurszeit ggf. intensiver und nachhaltiger genutzt werden kann.Die Analyse der Kommunikation auf sozialen Plattformen gibt Hinweise auf eine nachhaltige Gestaltung von nachbereitenden betreuten Angeboten.

Referenz:

Graf, Soenke & Welzel-Breuer, Manuela (2018). Hypothesen zum Design internationaler Lehrerfortbildungen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 186). Universität Regensburg

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Förderung junger Frauen in der PhysikOlympiade im Projekt identiφ

Wulff, Peter, Keller, Melanie, Petersen, Stefan & Neumann, Knut

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Förderung junger Frauen in Physik in der Regelschule funktioniert oft nur unzureichend. Tendenziell werden dort Geschlechterstereotype eher noch verstärkt (z.B.: Physik als Jungenfach). Enrichmentangeboten wie den ScienceOlympiaden kommt damit eine bedeutende Rolle in der Förderung junger Frauen in der Physik zu. Das Projekt identi setzt sich zum Ziel, durch die Erweiterung des Angebotes der PhysikOlympiade das Engagement und die Entwicklung einer Physikidentität junger Frauen in der Physik zu fördern. Hierzu wurde flankierend zur PhysikOlympiade ein Seminarprogramm entwickelt und durchgeführt, welches Ergebnisse der Genderforschung in der Physik implementiert (z.B. weibliche Mentorinnen als Role-Models). Die Evaluation erfolgte in einem Prä-Post-Kontrollgruppendesign mit fünf Messzeitpunkten, die über ein halbes Jahr verteilt stattfanden. Es nahmen circa 100 Schülerinnen und Schüler aus ganz Deutschland an dem Seminarprogramm teil. Im Vortrag werden Ergebnisse der Evaluation dieses Seminarprogramms und Implementationen für die Förderungen junger Frauen in der Physik berichtet.

Referenz:

Wulff, Peter, Keller, Melanie, Petersen, Stefan & Neumann, Knut (2018). Förderung junger Frauen in der PhysikOlympiade im Projekt identiφ. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 248). Universität Regensburg

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Mindsets im Fach Physik – eine Interviewstudie

Spatz, Verena & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

In den USA haben die Forschungsergebnisse von C. Dweck in den letzten Jahren gezeigt, dass die eigenen Überzeugungen zum Leistungsvermögen für den Lernerfolg von Kindern und Jugendlichen von großer Bedeutung sind. Dabei werden zwei Grundtypen unterschieden: Personen, die davon ausgehen, es handele sich um angeborene Begabungen haben ein sogenanntes Fixed-Mindset. Personen, die davon ausgehen, es handele sich um erlernbare Fähigkeiten haben ein Growth-Mindset, welches sich sehr viel positiver auf den Lernerfolg auswirkt.

Um dieses Konzept der Mindsets auf das Fach Physik zu übertragen, wurde anhand eines entsprechenden Leitfadens eine Interviewstudie mit Schülerinnen und Schülern der Mittel- und Oberstufe durchgeführt. Ein adaptierter Leitfaden wurde außerdem für Interviews mit einigen Physiklehrkräften verwendet. Die Auswertung erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse. Im Vortrag werden die Leitfäden sowie ausgewählte Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Spatz, Verena & Hopf, Martin (2018). Mindsets im Fach Physik – eine Interviewstudie. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 190). Universität Regensburg

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Kulturelle Unterschiede der Selbstkonzepte in der Chemie

Rüschenpöhler, Lilith & Markic, Silvija

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die kulturelle Vielfalt in den Klassenzimmern steigt, doch weitgehend unbekannt ist, wie die kulturellen Identitäten der Schülerinnen und Schüler das Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht beeinflussen. Ziel der hier vorgestellten Pilotstudie war es, die Bedeutung der Kulturen für die Fähigkeitsselbstkonzepte der Schülerinnen und Schüler in Chemie zu verstehen. Hierfür wurde ein qualitatives Design gewählt, da die etablierten quantitativen Instrumente in interkulturellen Kontexten nicht unbedingt valide Ergebnisse erzielen. In den Interviews mit 43 Schülerinnen und Schülern der Sek. I zeichneten sich zwei verschiedene gender gaps ab. Zum einen wurde der bekannte gender gap gefunden: Deutsche Jungen haben stärkere Selbstkonzepte in Chemie als deutsche Mädchen. Eine umgekehrte Konstellation zeigte sich bei den türkischstämmigen Jugendlichen. Weitere qualitative Unterschiede lassen vermuten, dass Selbstkonzepte in den Kulturen verschiedene Bedeutungen haben. Weitere Forschung ist jedoch nötig, um die Beziehung zwischen Kultur und naturwissenschaftlichem Lernen zu verstehen.

Referenz:

Rüschenpöhler, Lilith & Markic, Silvija (2018). Kulturelle Unterschiede der Selbstkonzepte in der Chemie. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 252). Universität Regensburg

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Empirische Befunde zur Lernförderlichkeit des Elektronengasmodells

Burde, Jan-Philipp & Wilhelm, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das Ziel des Elektronengasmodells besteht darin, den Lernenden eine anschauliche Vorstellung des Potenzial- und Spannungsbegriffs zu vermitteln, da sonst ein angemessenes Verständnis elektrischer Stromkreise nur schwer zu erreichen ist. Ein auf dem Elektronengasmodell basierendes Unterrichtskonzept wurde im Rahmen einer mit 790 Schülern durchgeführten Studie im Schuljahr 2015/16 im Frankfurter Raum empirisch evaluiert. Die Studie folgte einem Prätest-Posttest-Treatment-Kontrollgruppen-Design und verwendete als Testinstrument den zweistufigen Multiple-Choice-Test von Urban-Woldron, der auch eine Erhebung von typischen Fehlvorstellungen erlaubt. Die Ergebnisse der Studie sind äußerst vielversprechend: Die nach dem neuen Konzept unterrichteten Schüler entwickeln nicht nur ein deutlich besseres konzeptionelles Verständnis, sondern hatten verglichen mit ihren traditionell unterrichteten Mitschülern auch einen mehr als doppelt so hohen Lernzuwachs. Im Vortrag werden die mit Hilfe einer Mehrebenenanalyse ermittelten Ergebnisse u.a. zum Einfluss von Sachstruktur, Jahrgangsstufe und Lehrkraft im Einzelnen präsen

Referenz:

Burde, Jan-Philipp & Wilhelm, Thomas (2018). Empirische Befunde zur Lernförderlichkeit des Elektronengasmodells. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 130). Universität Regensburg

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Unterrichtsstrukturierung und Binnendifferenzierung durch Lernleitern

Vorst, Helena van

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Fokus der vorgestellten Untersuchung steht die Evaluation der Effektivität so genannter Lernleitern, die aufgrund ihres bausteinartigen Aufbaus eine Methode zur transparenten Strukturierung von Unterricht darstellen. Darüber hinaus wird die Lernleiter durch den systematischen Einbezug binnendifferenzierender Förderphasen der aktuellen bildungspolitischen Forderung nach einer stärkeren Differenzierung des Unterrichts gerecht. Die Materialentwicklung fand im Rahmen eines Schulentwicklungsprojektes in Zusammenarbeit mit Chemielehrkräften statt. Mithilfe eines Prä-Post-Kontrollgruppen-Designs wurde anschließend der Einfluss des Lernleitereinsatzes auf kognitive sowie affektive Schülervariablen im Fach Chemie am Beispiel des Themenfeldes Atombau untersucht. Zusätzlich ergänzen leitfadengestützte Schülerinterviews die quantitative Datenerhebung. Erste Ergebnisse zeigen einen positiven Effekt der Methodik hinsichtlich der Schülerleistung sowie des individuellen Fachinteressen an Chemie im Vergleich zu den Kontrollschulen.

Referenz:

Vorst, Helena van (2018). Unterrichtsstrukturierung und Binnendifferenzierung durch Lernleitern . In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 134). Universität Regensburg

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Evaluation von Unterrichtsstrukturierung durch Lernleitern

Hauerstein, Marie-Therese & Vorst, Helena van

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Diese Studie betrachtet die Methode der Lernleiter, einer Strukturierungshilfe, die durch ihren sequenzierten Aufbau die Lerninhalte sowie den Unterrichtsgang strukturiert und zudem differenzierende Lernphasen enthält. Mithilfe eines 2×2-Designs soll untersucht werden, inwiefern die Kopplung von Strukturierung und Differenzierung zu positiven Effekten hinsichtlich affektiver und kognitiver Schülerfaktoren führt. In der Pilotstudie wurde in einem Prä-Post-Kontrollgruppen-Design zunächst der Einfluss der Strukturierung untersucht. Die Interventionsgruppe wurde mit Lernmaterialien zum Thema Atombau unterrichtet. Die Unterrichtsgestaltung in der Kontrollgruppe erfolgte durch die Lehrkraft. Die Variable Differenzierung wurde in beiden Gruppen konstant gehalten, indem das differenzierende Material in beiden Gruppen eingesetzt wurde. Es zeigen sich keine signifikanten Gruppenunterschiede, sodass angenommen werden kann, dass positive Effekte der Gesamtuntersuchung (s. Abstract van Vorst) auf die Differenzierung zurückzuführen sind. Dies soll in der nachfolgenden Hauptstudie überprüft werden.

Referenz:

Hauerstein, Marie-Therese & Vorst, Helena van (2018). Evaluation von Unterrichtsstrukturierung durch Lernleitern. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 138). Universität Regensburg

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