Kategorie: TB2018

Die Integration aktueller chemischer Forschung in das Lehramtsstudium

Frevert, Mareike & Di Fuccia, David-Samuel

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Studenten des Lehramts Chemie kommen innerhalb ihrer universitären Ausbildung wenig mit aktueller Forschung in Kontakt.
Das folgende Projekt versucht die Effekte, die durch den mit Kontakt aktueller Forschung reüssieren können, zu erheben und zu interpretieren. Dabei werden folgende Professionsfacetten fokussiert: 1) Subject Matter Content Knowledge (CK), das spezifische Wissen eines jeden Faches, und 2) Pedagogical Content Knowledge, was das Wissen des Lehrens von Fachinhalten umfasst. (Shulman, 1986) Als dritte Komponente wird das Wissenschaftsverständnis erhoben. Als verbindendes Element der drei Komponenten dient die Wissenschaftsphilosophie Gaston Bachelards (Bachelard, 1987) als deduktives Kategoriensystem für die qualitative Forschung. Dieses hat den Vorteil, dass somit bereits eine mögliche umfassende Charakterisierung aktueller Chemie vorliegt, die genutzt wird.
Neben der Vorstellung bereits genannter Aspekte wird vor allem auf die Wechselwirkung des Selbstverständnisses der Studenten als Vertreter des Faches einerseits und als zukünftige Lehrende andererseits eingegangen.

Referenz:

Frevert, Mareike & Di Fuccia, David-Samuel (2018). Die Integration aktueller chemischer Forschung in das Lehramtsstudium
. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 115). Universität Regensburg

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Modellierung des Professionswissens in der Elementarteilchenphysik

Oettle, Michaela, Mikelskis-Seifert, Silke & Schumacher, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das Projekt beabsichtigt die Entwicklung eines Testinstruments zur Erfassung professioneller Kompetenzen von Lehrkräften im Bereich der Teilchenphysik.

Das Wissen über die konzeptuellen Vorstellungen der Lehrenden zu teilchenphysikalischen Themen wird benötigt, um kohärente Lehrveranstaltungen wie die „Didaktik der modernen Physik“ zu konzipieren, die eine Vernetzung von fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Inhalten zum Ziel haben.

Als Grundlage für den Test wird ein Modell für die fachwissenschaftliche Komponente des Professionswissen von Physiklehrenden entwickelt. Im Zuge der Kohärenz von Lehre und fachdidaktischer Forschung findet die Konzeptualisierung auf Basis einer Delphi-Befragung von Experten aus Forschung, Lehre und Öffentlichkeitsarbeit statt. Im Vortrag werden die Ergebnisse aus der ersten Befragungsrunde in Form eines Kategoriensystems zu den von den Experten als relevant eingeschätzten Wissensfacetten präsentiert sowie ein Einblick in die zweite Befragungsrunde zur Modellvalidierung gegeben.

Referenz:

Oettle, Michaela, Mikelskis-Seifert, Silke & Schumacher, Markus (2018). Modellierung des Professionswissens in der Elementarteilchenphysik. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 178). Universität Regensburg

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Wie arbeiten Naturwissenschaftler wirklich?

Roetger, Rebekka & Wodzinski, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Ein wichtiger Gegenstand von Unterricht und Fachdidaktik sind die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen. Aber inwieweit stimmen die in der Fachdidaktik diskutierten Arbeitsweisen überhaupt mit den Arbeitsweisen echter Wissenschaft überein? Mit dieser Frage werden Studierende im Seminar „Moderne Physik“ konfrontiert, das ihnen Einblicke in aktuelle Forschungstätigkeit und den Berufsalltag eines Wissenschaftlers gewährt. Ein Fokus im Teilprojekt Physik ist dabei die Frage, inwiefern die in didaktischen Veranstaltungen geprägten Vorstellungen über naturwissenschaftliche Arbeitsweisen die Wahrnehmung naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen in der Forschungspraxis beeinflussen und inwiefern umgekehrt die Auseinandersetzung mit aktueller Forschung die Vorstellungen zur Rolle naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen im Unterricht verändern. Dazu werden prä-post leitfadengestützte Interviews und semesterbegleitende Portfolios der Studierenden qualitativ ausgewertet und das Wissenschaftsverständnis mit einem offenen Fragebogen erhoben. Erste Ergebnisse werden im Vortrag präsentiert.

Referenz:

Roetger, Rebekka & Wodzinski, Rita (2018). Wie arbeiten Naturwissenschaftler wirklich?. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 119). Universität Regensburg

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Die Entwicklung des Professionswissens angehender Physiklehrkräfte

Sorge, Stefan, Keller, Melanie, Petersen, Stefan & Neumann, Knut

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Lehrkräfte benötigen adäquates Professionswissen als Grundlage zur Gestaltung qualitativen Unterrichts. Das Ziel des Lehramtsstudiums ist daher die Ausbildung dieses Wissens in den zentralen Dimensionen Fachwissen (CK) und fachdidaktisches Wissen (PCK). Dabei existieren bisher kaum Längsschnittstudien, die Prädiktoren der Entwicklung des Professionswissens in den Blick nehmen. Um diesem Defizit zu begegnen wurden Physiklehramtsstudierende verschiedener Semester im Abstand von einem Jahr zu ihrem Professionswissen befragt. Die Erfassung des Professionswissens berücksichtigte die gesamte Breite als auch Tiefe eines Lehramtsstudiums und umfasste sowohl verschiedene Inhaltsbereiche des CKs als auch Facetten des PCKs. Im Vortrag werden Ergebnisse aus der längsschnittlichen Untersuchung vorgestellt und im Hinblick auf eine optimale Förderung von CK und PCK diskutiert.

Referenz:

Sorge, Stefan, Keller, Melanie, Petersen, Stefan & Neumann, Knut (2018). Die Entwicklung des Professionswissens angehender Physiklehrkräfte. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 123). Universität Regensburg

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Design-Based Research: Unterrichtsgang zur Anfangsoptik

Haagen-Schützenhöfer, Claudia & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die fachdidaktische Forschung der letzten Jahrzehnte liefert zahlreiche Erkenntnisse über Schülervorstellungen und Lernhindernisse in den meisten Inhaltsbereichen der Physik. Empirische Untersuchungen zeigen allerdings auch, dass eine lernwirksame Umsetzung dieser Erkenntnisse im konventionellen Unterricht nur selten stattfindet. Ein systematischer Theorie-Praxis-Transfer gelingt also kaum. Design-Based Research bietet hier einen möglichen Ansatz, Theorien über bereichsspezifisches Lernen forschungsbasiert zu entwickeln und gleichzeitig Lernumgebungen zu designen, die lernförderlich und in schulischen Rahmenbedingungen umsetzbar sind. In diesem Beitrag wird die Umsetzung eines Design-Based Research Projekts zum Lehren und Lernen der Anfangsoptik vorgestellt, das ausgehend von konkreten Problemstellungen der Unterrichtspraxis in enger Verzahnung mit dieser umgesetzt wurde.

Referenz:

Haagen-Schützenhöfer, Claudia & Hopf, Martin (2018). Design-Based Research: Unterrichtsgang zur Anfangsoptik. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 127). 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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Kompetenz und Unterrichtsqualität von Studierenden des Lehramts für Haupt- und Realschulen (HR) und für Gymnasien (Gym)

Korneck, Friederike, Krüger, Marvin & Szogs, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Prädiktion von Unterrichtsqualität durch professionelle Kompetenz von (angehenden) Physiklehrkräften bedarf aktuell weiterer Untersuchung und Klärung, da bisherige Studien meist auf kleinen und heterogenen Gelegenheitsstichproben basieren.

Die Studie Φactio begegnet diesen Einschränkungen mit einer Standardisierung des Forschungsdesigns durch die Erhebung im Rahmen einer universitären Microteaching-Lehrveranstaltung, deren Teilnehmer sich bezüglich ihrer allgemeinen Voraussetzungen am bedeutendsten im Studiengang (Lehramt für Haupt- und Realschulen, HR; Lehramt für Gymnasien, Gym) unterscheiden. Die Studiengänge werden daher in Bezug auf die untersuchten Fragestellungen getrennt analysiert, um gut beschreibbare Stichproben zu erhalten.

Die Erhebung der Zielvariable Unterrichtsqualität erfolgt durch die Analyse 12-minütiger Unterrichtsminiaturen, sodass die Auswertung gegenüber anderen Studien wesentlich ökonomischer gestaltet und insgesamt eine Stichprobe von 59 Gym- und 66 HR-Studierenden für die vorgestellten Ergebnisse herangezogen werden konnte.

Referenz:

Korneck, Friederike, Krüger, Marvin & Szogs, Michael (2018). Kompetenz und Unterrichtsqualität von Studierenden des Lehramts für Haupt- und Realschulen (HR) und für Gymnasien (Gym). In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 75). Universität Regensburg

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Implementierung von Aspekten Forschenden Lernens in den Chemieunterricht der Sekundarstufe II

Hofer, Elisabeth & Lembens, Anja

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Implementierung von Forschendem Lernen (FL) wird nicht nur vielfach empfohlen, sondern in den österreichischen Lehrplänen für Chemie auch explizit gefordert. Um einen gewinnbringenden Einsatz zu ermöglichen, ist es wichtig, LehrerInnen bei der Implementierung von FL in den eigenen Unterricht zu unterstützen. Zu diesem Zweck wurden in Zusammenarbeit mit drei Chemie-Lehrerinnen der Sekundarstufe II drei Unterrichtseinheiten geplant, implementiert, reflektiert und weiterentwickelt. Durch entsprechende Versuchsanleitungen und Unterrichtsstrategien sowie eine konkrete Strukturierung der Unterrichtseinheiten wird das Lernen fachlicher Inhalte mit dem Erwerb von Kompetenzen im Bereich des FLs (Fragen stellen, Hypothesen bilden, Erkenntnisse gewinnen und Schlüsse ziehen) verknüpft.

Im Vortrag werden die entwickelten Unterrichtssequenzen sowie die bei dessen Implementierung aufgetretenen Herausforderungen vorgestellt und es wird gezeigt, wie die Erkenntnisse aus dem Projekt in die (Weiter)Entwicklung der Materialien und Unterrichtseinheiten einbezogen wurden.

Referenz:

Hofer, Elisabeth & Lembens, Anja (2018). Implementierung von Aspekten Forschenden Lernens in den Chemieunterricht der Sekundarstufe II. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 79). Universität Regensburg

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Mehrdimensionale Lernwege beim Experimentieren und ihre Bedeutung für das Forschende Lernen

Paul, Jürgen & Groß, Jorge

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Forschendes Lernen ist ein prominentes Feld fachdidaktischer Forschung. Als eine der zentralen fachgemäßen Denk- und Arbeitsweisen steht dabei häufig das Experimentieren im Fokus, wie auch beim Wettbewerb „Jugend forscht“. Die zentralen Fragen unserer Studie sind, welche Vorstellungsänderungen sich bei den teilnehmenden Jugendlichen im Verlauf des Wettbewerbs ergeben, welche Ursachen dafür identifizierbar sind und inwieweit die abgeleiteten Lernwege beim Experimentieren mit vorhandenen Kompetenzstufenmodellen zur Deckung zu bringen sind.

Der Hintergrund der Arbeit beruht auf einem moderaten Konstruktivismus, dem revidierten Conceptual Change-Ansatz und dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion. Für unsere Studie wurden 57 Einzelinterviews qualitativ analysiert sowie bundesweit quantitative Daten mittels Fragebogen im Vor-/Nach-/Retentions-Test-Design erhoben (n > 1000). Die Ergebnisse sollen helfen, fachgemäße Denk- und Arbeitsweisen sowie damit verbundene Vorstellungen sowohl in einem wettbewerblichen als auch in einem schulunterrichtlichen Umfeld gezielter fördern zu können.

Referenz:

Paul, Jürgen & Groß, Jorge (2018). Mehrdimensionale Lernwege beim Experimentieren und ihre Bedeutung für das Forschende Lernen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 83). Universität Regensburg

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