Kategorie: TB2018

Bewerten im Physikunterricht: Wirksamkeit einer Unterrichtskonzeption

Thode, Dirk & Schecker, Horst

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Naturwissenschaftliches Wissen ist zur Partizipation in einer technisch- und naturwissenschaftlich geprägten Gesellschaft unabdingbar. Im Kompetenzbereich Bewertung werden Fähigkeiten zusammengefasst, die für eine Teilnahme an gesellschaftlichen Diskussionen nötig sind. Hierzu ist eine Unterrichtskonzeption zum Thema Radioaktivität entwickelt worden. Darin lernen die SchülerInnen Risiken naturwissenschaftlich-technischer Sachverhalte fachlich einzuschätzen und ihre eigene Wahrnehmung solcher Risiken zu reflektieren. Beide Elemente bilden die Grundlage, um sich in gesellschaftlich relevanten Kontexten fachlich fundiert zu positionieren. Im Poster wird das für den Unterricht entwickelte Modell der Risikowahrnehmung vorgestellt.

Die differentielle Wirksamkeit der Unterrichtskonzeption auf Fachwissen und Bewertungskompetenz, wird im Prä-Posttest-Design erhoben. Schriftliche Verfahren werden durch eine Interviewstudie begleitet, in der fallbezogen auf die Bewertungskompetenz eingegangen werden kann. Erste Ergebnisse dieser Evaluation werden vorgestellt.

Referenz:

Thode, Dirk & Schecker, Horst (2018). Bewerten im Physikunterricht: Wirksamkeit einer Unterrichtskonzeption. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 808). Universität Regensburg

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Critical Thinking im universitären Laborpraktikum

Koenen, Jenna, Danial, Lilian & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Laborpraktika stellen zentrale Ausbildungselemente des Studiums im Bereich der Chemie dar. Sie orientieren sich jedoch wenig an der geforderten problemorientierten Ausbildung im Bereich des Studiums. Häufig fokussieren sie auf rezeptartiges Abarbeiten von Versuchsvorschriften. Im Rahmen dieser Studie wird daher untersucht, ob Prompts, die der Anregung der vertieften Verknüpfung von Fachinhalten und der Versuchsdurchführung dienen, zur Förderung des Critical Thinkings von Studierenden als Vorbereitung auf eigenständiges Experimentieren im Sinne einer naturwissenschaftlichen Arbeitsweise beitragen. Dazu wurde ein zweiphasiges Mixed-Method-Design implementiert. Beide Phasen wurden mithilfe von Audio- und Videoaufzeichnungen sowie Fragebogenerhebungen dokumentiert. In der ersten Phase fand das Praktikum in unveränderter Form statt. In der zweiten Phase wurde das Skript um Prompts ergänzt. Im Fokus der Auswertung steht neben dem Critical Thinking auch die Oberflächenstruktur eines Praktikumstages, sowie das Antestat als zentrales Element des Praktikums.

Referenz:

Koenen, Jenna, Danial, Lilian & Tiemann, Rüdiger (2018). Critical Thinking im universitären Laborpraktikum. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 744). Universität Regensburg

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Mathematische Darstellung bei der Messwertauswertung

Manthey, Johann & Gröger, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Experimentelle Ergebnisse mit Modellvorstellungen zu verknüpfen ist Forderung der Bildungsstandards der KMK. Dazu gehören u.a. die qualitative sowie quantitative Auswertung von Daten sowie deren Dokumentation und Darstellung in Tabellen, Grafiken und Diagrammen.

Problematisch kann dabei sein, dass im Mathematikunterricht erworbene Kompetenzen nicht automatisch im Chemieunterricht angewendet werden können oder SuS ein mangelndes Verständnis der zugrundeliegenden chemischen Zusammenhänge zeigen, da beispielsweise Übersetzungen unterschiedlicher Darstellungsformen verschiedene Übersetzungsproblematiken entstehen lassen.

Im Rahmen von umweltanalytischen Untersuchungen des ChemTrucking-Projektes der Universität Siegen generieren SuS mithilfe von Photometern Messdaten, die anschließend ausgewertet und graphisch dargestellt werden. Mit Hilfe einer Think-aloud Studie mit Smartpen-Aufnahme und Screen-capturing sollen Teilschritte und mögliche Probleme bei dieser Bearbeitung identifiziert werden.

Referenz:

Manthey, Johann & Gröger, Martin (2018). Mathematische Darstellung bei der Messwertauswertung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 812). Universität Regensburg

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Konzeption und Evaluation des kompetenzorientierten Schülerlabors ELKE zum Thema „Ein Tag mit Chemie – Schülerreporter im Labor“

Groß, Katharina & Schumacher, Andrea

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Zuge der Ergebnisse von PISA und TIMSS wurden viele Schülerlabore gegründet; diese sollen als non-formelle, außerschulische Lernorte eine lernwirksame Ergänzung zum formellen Lernen in der Schule darstellen. Das Projekt ELKE (Experimentieren, Lernen, Kompetenzen Erwerben) stellt einen außerschulischen Lernort dar, in dem durch curricular anbindungsfähige Inhalte und kompetenzorientierte Gestaltung eine lernwirksame Vernetzung des Schülerlabors mit dem Chemieunterricht erreicht werden soll. Darüber hinaus knüpft das Projekt ELKE im Sinne eines Lehr-Lern-Labors an die universitäre Lehrerbildung an. Das Poster stellt die grundsätzliche Konzeption sowie die inhaltliche Ausgestaltung des Projekts ELKE dar und zeigt erste Ergebnisse in Bezug auf die (Lern-)Wirksamkeit von ELKE als Schülerlabor, die sowohl aus halbstrukturierten Schülerfragebögen (N=176) als auch aus Lehrerinterviews (N=5) gewonnen wurden. Die Ergebnisse werden mit den Befunden aus der Untersuchung von ELKE als Lehr-Lern-Labor (N=8) verknüpft.

Referenz:

Groß, Katharina & Schumacher, Andrea (2018). Konzeption und Evaluation des kompetenzorientierten Schülerlabors ELKE zum Thema „Ein Tag mit Chemie – Schülerreporter im Labor“. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 748). Universität Regensburg

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Entwicklung der Modellkompetenz mit dem Zeigermodell am Doppelspalt

Teichrew, Albert & Erb, Roger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Als Teil des Wissenschaftsverständnisses spielt Modellverständnis eine große Rolle für die Erkenntnisgewinnung. Der Umgang mit Modellen ist entscheidend dafür, welches Bild der Physik vermittelt wird. Mit der Forderung nach einem „Lernen über Modelle“ wird einer unreflektierten Verwendung physikalischer Modelle ohne Kenntnis ihrer Annahmen und Grenzen begegnet. Eine konstruktiv-empiristische Sichtweise auf Modelle als zielgerichtete theoretische Rekonstruktionen kann jedoch erst durch eigenständige Entwicklung und Anpassung von Modellen für einen bestimmten Zweck und ihre stetige Überprüfung nachhaltig aufgebaut werden. Mit einer Interventionsstudie im physikalischen Praktikum für Lehramtsstudierende wurde an einem Beispiel aus der Beugungsoptik untersucht, welchen Einfluss das Experimentieren mit computergestützten Modellen auf die Modellkompetenz hat. Als Grundlage dient eine anpassungsfähige Ausführung eines Zeigermodells für Interferenzphänomene am Doppelspalt. Zur Operationalisierung wird ein fünfdimensionales Kompetenzmodell mit drei Niveaustufen herangezogen.

Referenz:

Teichrew, Albert & Erb, Roger (2018). Entwicklung der Modellkompetenz mit dem Zeigermodell am Doppelspalt. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 816). Universität Regensburg

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Sequenzierung experimenteller Phasen bei Chemiereferendarinnen und -referendaren

Krake, Henning & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Experimentelle Phasen sind ein Charakteristikum naturwissenschaftlichen Unterrichts, deren qualitätsvolle, lernwirksame Ausgestaltung aber nur bedingt vorgenommen wird (u. a. Tesch & Duit, 2004). Schulz (2011) konnte allgemeine Qualitätsmerkmale von Unterricht für den Chemieunterricht und hier im Speziellen für experimentelle Phasen operationalisieren.

Ziel des Transferprojektes ist es, diese Erkenntnisse in die zweite Phase der Lehrerausbildung zu übertragen und im Ausbildungscurriculum der Zentren für schulpraktische Lehrerausbildung zu implementieren. Dies wird durch eine Fachleiterfortbildung geschehen. In eine Studie im Kontrollgruppendesign mit zwei Messzeitpunkten wird deren Erfolg an der Umsetzung der Fortbildungsinhalte im Unterricht der Referendarinnen und Referendare durch die Analyse videografierter Unterrichtsstunden gemessen. Zusätzlich wird über einen PCK-Test eine Veränderung des Professionswissens in Bezug auf Sequenzierung von Chemieunterricht überprüft.

Referenz:

Krake, Henning & Walpuski, Maik (2018). Sequenzierung experimenteller Phasen bei Chemiereferendarinnen und -referendaren. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 752). Universität Regensburg

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Energiekonzepte angehender Chemielehrkräfte

Pauly, Annabel & Lühken, Arnim

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Energie ist ein Grundbegriff, der für die SchülerInnen eine Basis zum Verständnis naturwissenschaftlicher Inhalte darstellt. Aus einer LehrerInnenbefragung der Energiebildungsstudie (Euler 2013) in Deutschland geht hervor, dass auch bei Lehrkräften der Begriff sowie die zugehörigen Inhalte nicht gefestigt sind. Die Grundlagen des Energiekonzeptes bei Lehrenden müssen im Lehramtsstudium gelegt werden. Inwieweit sind die Inhalte, die in den naturwissenschaftlichen Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss im Basiskonzept Energie ausformuliert werden, in Schulbüchern der Sek. I und II expliziert? Inwiefern lässt sich das daraus folgende Konstrukt des naturwissenschaftlichen Energiekonzeptes in Testaufgaben umformulieren? Die Grundlage zur Erhebung des Konstruktes stellt eine qualitative Inhaltsanalyse von Lehrbüchern der Sek. I und II (Gym, RS, HS) dar. Daraus wird mittels vorhandener und neu konzipierter Items ein Diagnoseinstrument erstellt, das das schulrelevante Fachwissen von Lehramtsstudierenden zur Thematik Energie darstellt.

Referenz:

Pauly, Annabel & Lühken, Arnim (2018). Energiekonzepte angehender Chemielehrkräfte. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 756). Universität Regensburg

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Weiterentwicklung eines Messinstrumentes zur Motivation

Korner, Marianne, Schmidt, Florian & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Basierend auf der Self Determination Theory von Deci und Ryan wird ein Messinstrument entwickelt, das hinsichtlich der sprachlichen Gestaltung bereits für Jugendliche ab der Sekundarstufe 1 verwendbar ist und üblichen psychometrischen Standards entspricht. Es hatte sich herausgestellt, dass das siebenteilige Intrinsic Motivation Inventory (IMI) von Deci und Ryan trotz einiger Modifikationen nicht die intendierte stabile Faktorenstruktur repräsentiert. Daher wurde begonnen, ein Messinstrument von Grund auf neu zu entwickeln, das alle Subskalen des IMI abbildet. Die gewählte Vorgangsweise entsprechend der Four Building Blocks nach Wilson bindet die Jugendlichen selbst ins Itemdesign ein, was Probleme der Validität minimiert. Nachdem auf diese Art erfolgreich die Subskalen effort/importance und interest/enjoyment konstruiert werden konnten, konzentrieren sich die aktuellen Entwicklungsschritte auf die Itementwicklung der Subskalen perceived choice, perceived competence, value/usefulness und pressure/tension. Dieses Poster stellt die Ergebnisse der ersten Testungen in Schulklassen vor.

Referenz:

Korner, Marianne, Schmidt, Florian & Hopf, Martin (2018). Weiterentwicklung eines Messinstrumentes zur Motivation. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 760). Universität Regensburg

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Chemische Migrationsküche

Rajendran, Nelson & Kometz, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Experimente aus der kulinarischen Chemie fordern bei Lernenden alle Kompetenzbereiche heraus und eignen sich sowohl für den fächerverbindenden Unterricht innerhalb der naturwissenschaftlichen Domäne als auch darüber hinaus. Hier anknüpfend können auch die durch die großen Migrationsbewegungen nach Deutschland neu angekommenen Schülerinnen und Schüler mit kulinarischen Experimenten die traditionellen Gerichte der jeweiligen Heimatküche biochemisch ergründen.

Da Kochen und Essen gemeinschaftsstiftend sind, könnte hier auch der Chemieunterricht einen Beitrag zur Integration der Migranten leisten. Aufbauend auf der Bildung, die jeweils im Heimatland genossen wurde, können die kulinarischen Experimente differenziert eingesetzt werden und so den chemischen Horizont erweitern.

Als Beitrag zur Willkommenskultur wurden von der Arbeitsgruppe für Didaktik der Chemie an der Universität Erlangen-Nürnberg Experimente mit dem Themenschwerpunkt „Küche der Migranten“ im Rahmen des Konzeptes „Kulinarische Chemie“ entwickelt.

Referenz:

Rajendran, Nelson & Kometz, Andreas (2018). Chemische Migrationsküche. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 764). Universität Regensburg

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Konkrete und abstrakte Repräsentationen im Chemieunterricht

Akman , Perihan & Fechner, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Für das Erklären chemischer Phänomene aus dem nichtsichtbaren Bereich sind externe Repräsentationen (ER) unerlässlich. In der Chemie existiert eine Vielzahl an Darstellungsformen mit unterschiedlichem Abstraktionsgrad, um Phänomene zu visualisieren. Bisherige Studien zeigen, dass Lernende Defizite bezüglich des Umgangs mit unterschiedlichen ER aufweisen, was Auswirkungen auf den Fachwissenserwerb nehmen kann. Mit der vorliegenden Studie wird das Ziel verfolgt, den Einfluss abstrakter und konkreter ER auf den Wissenserwerb festzustellen.

Zunächst wurden anhand einer Schulbuchanalyse die gängigen Repräsentationen zur Säure-Base-Reaktion in der Oberstufe ermittelt. In einer folgenden Studie wird mithilfe theoretisch fundierter Indikatoren ermittelt, welche dieser Repräsentationen Lernende als eher konkret oder abstrakt einstufen. Diese Einschätzung wird mit dem Konzeptwissen zur Säure-Base-Reaktion in Zusammenhang gebracht, das mithilfe eines Multi-Matrix-Designs zum einen auf der Basis von Repräsen-tationsformen und zum anderen ausschließlich verbal abgefragt wird.

Referenz:

Akman , Perihan & Fechner, Sabine (2018). Konkrete und abstrakte Repräsentationen 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. 704). Universität Regensburg

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