Kategorie: TB2018

Zielstrukturen, Charakteristika und Abläufe in Schülerlaboren

Sajons, Christin, Stiefs, Dirk & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Obwohl Besuche in MINT-Schülerlaboren für Schüler/innen und Lehrkräfte attraktiv sind und sie bestimmte Wirkungen auf Interesse und Motivation haben (vgl. z.B. Engeln, 2004; Pawek, 2010), ist die komplexe Dynamik an diesen Orten wenig verstanden. Zusammen mit drei Schülerlaboren der Region Nordwest-Niedersachsen und Bremen (Zentrum für Natur und Technik (ZNT), Lernort Technik und Natur, DLR_School_Lab) wird die Dynamik der Lernorte analytisch und empirisch aufgeklärt. Dabei werden a) die Charakteristika der Lernorte und der Angebote, b) empirische Ergebnisse zu den Zielen und der subjektiven Sicht der Anbieter sowie c) die beobachteten fachlichen Lernprozesse auf Schülerseite trianguliert. Erkannte Diskrepanzen zwischen den drei Feldern werden für die Weiterentwicklungen der Angebote im Sinne eines design-based-research genutzt. Halboffene Interviews, standardisierte Analyseraster in der begleitenden Beobachtung und Fragebögen kommen zum Einsatz.

Referenz:

Sajons, Christin, Stiefs, Dirk & Komorek, Michael (2018). Zielstrukturen, Charakteristika und Abläufe in Schülerlaboren. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 652). Universität Regensburg

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Alles nur Mathe? – Mathematik in den Aufgaben der PhysikOlympiade

Treiber, Eva, Neumann, Irene & Heinze, Aiso

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Mathematik ist in der Physik unverzichtbar. Dies zeigt sich auch bei einem Blick auf die Aufgaben der PhysikOlympiade, einem Wettbewerb, der Schülerinnen und Schüler für Physik begeistern soll. Doch welche Mathematikkenntnisse genau werden für die PhysikOlympiade benötigt? Um diese Frage zu beantworten, wurden die Musterlösungen zu den Aufgaben der Jahrgänge 2013 bis 2016 analysiert. Die benötigte Mathematik lässt sich hinsichtlich ihres Vorkommens in den verschiedenen Jahren und über die verschiedenen Runden kategorisieren: Grundlegende Mathematikkenntnisse (z.B. Termumformungen) werden in jedem Jahr und jeder Runde benötigt. Vor allem höhere Auswahlrunden zeichnen sich durch gestiegene Anforderungen (wie Differentialrechnung oder komplexe Zahlen) aus, die jedoch nicht alle in jedem Jahr auftreten. Es zeigt sich außerdem, dass die Anforderungen teilweise über den Schulstoff hinausgehen. Auf dem Poster werden die Ergebnisse der Inhaltsanalyse vorgestellt sowie sich daraus ergebende Fragen diskutiert.

Referenz:

Treiber, Eva, Neumann, Irene & Heinze, Aiso (2018). Alles nur Mathe? – Mathematik in den Aufgaben der PhysikOlympiade. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 592). Universität Regensburg

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Untersuchung von Bildungsangeboten an informellen Lernorten der Meeresforschung

Striligka, Anastasia, Halkia, Krystallia & Stavrou, Dimitrios

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Auf dem Poster werden der theoretische Hintergrund, das Design und die Ergebnisse einer empirischen Studie präsentiert. Sie hatte zum Ziel, mit dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion nachzuzeichnen, wie fachliche Inhalte in einem Bildungsprogramm des Hellenic Centre for Marine Research (HCMR) in Athen aufbereitet worden sind. Dazu ist untersucht worden, welche Ziele die Schüler/innen durch die Teilnahme am Bildungsprogramm des Forschungszentrums erreichen konnten, welche Stärken das Bildungsprogamm aufwies und mit welchen Schwierigkeiten die Schüler/innen konfrontiert waren. Für diesen Zweck wurden die Bildungsmaterialien der HCMR fachdidaktisch analysiert. Mit Hilfe von Interviews, Fragebögen und einem Charakterisierungsraster wurden Daten von den Entwicklern des Bildungsprogramms, von Schüler/innen und von Lehrkräften erhoben.

Referenz:

Striligka, Anastasia, Halkia, Krystallia & Stavrou, Dimitrios (2018). Untersuchung von Bildungsangeboten an informellen Lernorten der Meeresforschung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 656). Universität Regensburg

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Erfassung physikalischer Problemlösefähigkeiten

Wulff, Peter, Petersen, Stefan & Neumann, Knut

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Physikalisches Problemlösen rangiert stets als eines der obersten Ziele für die Ausbildung zukünftiger Physikerinnen und Physiker. Enrichmentmaßnahmen wie die PhysikOlympiade zielen auf die implizite Vermittlung physikalischen Problemlösens durch komplexe physikalische Probleme, die die Schülerinnen und Schüler in Hausarbeit oder Seminaren lösen. Einer Frage, der wir im Projekt WinnerS nachgehen, ist die, inwieweit physikalische Problemlösefähigkeiten Erfolg im Wettbewerb der PhysikOlympiade vorhersagen können und inwieweit physikalisches Problemlösen im Verlauf des Wettbewerbs trainiert wird. Dazu erfassen wir sowohl Komponenten deklarativen Wissens (bspw. Wissen um physikalische Gesetzmäßigkeiten) als auch Komponenten prozedualen Wissens (bspw. Problemlösestrategien) von physikalischem Problemlösen. Im Poster wird die Entwicklung des Messinstrumentes mitsamt den Daten aus der Pilotierung vorgestellt. Die Entwicklung eines Gesamttest für Problemlösefähigkeiten wird skizziert.

Referenz:

Wulff, Peter, Petersen, Stefan & Neumann, Knut (2018). Erfassung physikalischer Problemlösefähigkeiten. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 596). Universität Regensburg

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Girls vs. gender stereotypes: The real battle in science competitions?

Steegh, Anneke, Höffler, Tim, Retelsdorf, Jan & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Girls are underrepresented in most national and international science competitions. They are significantly less interested in participating in science activities than boys, and even though gender differences in science achievement are not consistent, girls seem to be having difficulties qualifying for international Olympiad teams.

The expectancy-value theory of achievement motivation by Eccles (1984) explains girls’ lack of interest and underachievement in science competitions by the endorsement of gender-science stereotypes. According to the balanced identity theory (Greenwald et al., 2002), the interaction between this ‘male-is-science’-stereotype and a female gender-identity can lead to low science self-concept, which consequently can result in low science achievement.

This project aims to investigate the relation between stereotypes and female achievement in German science Olympiads by conducting a longitudinal study amongst participants. The poster introduces the project and discusses hypotheses regarding gender differences among (un)successful participants and dropouts.

Referenz:

Steegh, Anneke, Höffler, Tim, Retelsdorf, Jan & Parchmann, Ilka (2018). Girls vs. gender stereotypes: The real battle in science competitions?. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 600). Universität Regensburg

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Wissenschaftskommunikation als Thema für Fachdidaktik

Kampschulte, Lorenz, Enzingmüller, Carolin & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Untersuchung von Prozessen der Wissenschaftskommunikation steht bislang wenig im Fokus von Fachdi-daktik, obwohl sich dafür gleich zwei interessante Aufgaben und Forschungsperspektiven ergeben: (1) Wie kön-nen aktuelle Ansätze der Fachforschung für Lehr-Lern-Prozesse rekonstruiert und in Bildungsangebote einge-bunden werden? (2) Welche Lern- und Bildungspotenziale sind damit verbunden, welche Ergebnisse lassen sich darauf bezogen empirisch nachweisen?
So genannte Öffentlichkeits- und Outreachprojekte (TPÖ, SOP) von Sonderforschungsbereichen haben in den letzten Jahren erste Forschungsgebiete unter diesen Perspektiven erschlossen. Aufbauend auf das Münsteraner Schwerpunktprogramm SPP1409 verfolgt auch der Kiel Science Outreach Campus (KiSOC) das Ziel, verschie-dene Outreachformate exemplarisch zu untersuchen und prototypisch weiter zu entwickeln. Das Postersympo-sium stellt Projekte aus verschiedenen Sonderforschungsbereichen (Aachen, Göttingen, Hannover und Kiel) sowie erste Arbeiten des KiSOC zur Diskussion. Diese beinhalten ein breites Spektrum an Formaten und Unter-suchungsdesigns.

Referenz:

Kampschulte, Lorenz, Enzingmüller, Carolin & Parchmann, Ilka (2018). Wissenschaftskommunikation als Thema für Fachdidaktik. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 604). Universität Regensburg

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Dialog im Public Outreach – Eine Untersuchung an Texten

Appelhans, Yasmin & Kremer, Kerstin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Texte spielen in der Kommunikation von Wissen eine wichtige Rolle, da sie bei einem verhältnismäßig geringen Aufwand eine große Reichweite haben. Dabei ist das Erstellen und Rezipieren von Texten selten ein dialogischer Prozess.

Der Dialog nimmt bei der Kommunikation von Wissenschaft an die Öffentlichkeit, dem sogenannten Science Outreach, eine zentrale Rolle ein. Insgesamt sind dialogische Formate jedoch noch recht wenig erforscht.

Wir stellen einen dialogischen Ansatz zum Verfassen populärwissenschaftlicher Texte vor. Dabei schreiben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über ihre aktuelle Forschung. Diese Texte werden anschließend von Schülergruppen begutachtet und im Wechsel mit den Forschenden mehrfach überarbeitet. Das Verfahren entspricht damit dem in den Naturwissenschaften üblichen Begutachtungsprozess (peer-review) bei der Veröffentlichung von Erkenntnissen.

Die Wirksamkeit dieses Verfahrens soll empirisch untersucht werden. Der Fokus liegt dabei auf den drei beteiligten Gruppen: KommunikatorInnen, GutachterInnen und RezipientInnen.

Referenz:

Appelhans, Yasmin & Kremer, Kerstin (2018). Dialog im Public Outreach – Eine Untersuchung an Texten. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 608). Universität Regensburg

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Ziele und Wege der Wissenschaftskommunikation im Schülerlabor

Leiß, Fabian, Detemple, Ralf & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

In der Wissenschaftskommunikation im Umfeld von Forschungsverbünden, die ihr hauptsächliches Zielpublikum unter Schülerinnen und Schülern sucht, stehen häufig neben den Zielen, Inhalten und fachlichen Grundlagen der aktuellen Forschung auch deren Methoden im Fokus der kommunikativen Bemühungen. So werden im Teilprojekt zur Öffentlichkeitsarbeit im Sonderforschungsbereich 917 „Nanoswitches“ in einem Schülerlabor einerseits Grundlagen der Nanowissenschaften und der Datenspeicherung thematisiert. Andererseits sollen den Schülerinnen und Schülern Grundfertigkeiten ausgewählter Untersuchungsmethoden vermittelt werden. Die praktische Umsetzung der Labortätigkeit wird dabei gezielt so gestaltet, dass die Besucher des Schülerlabors SCIphyLAB_nano auch den kooperativen und kommunikativen Charakter von aktueller naturwissenschaftlicher Forschung selbst erleben können. Die Untersuchung der Wirksamkeit dieses als Planspiel deklarierten Ansatzes im Schülerlabor bei der Vermittlung von Wissen über die Naturwissenschaften wird im Poster vorgestellt.

Referenz:

Leiß, Fabian, Detemple, Ralf & Heinke, Heidrun (2018). Ziele und Wege der Wissenschaftskommunikation im Schülerlabor. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 612). Universität Regensburg

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Lehren und Lernen mit Texten als Outreachmaterialien

Sattelkau, Christine, Appelhans, Yasmin S. , Keller, Stefan, Könneker, Carsten & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Texte stellen nach wie vor das meist genutzte Format in Wissenschaftskommunikation und Lehre dar. Untersucht wird daher das Lernen von Schülerinnen und Schülern sowie Lehramtsstudierenden mit Texten zur Nanotechnologie bezüglich der Wirkung verschiedener Genres (Schulbücher, wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Texte). Dabei werden genretypische sprachwissenschaftliche, inhaltlich-strukturelle und gestalterische Aspekte wie Fachvokabular, kognitive Strukturierung und Abbildungen auf ihre Funktion für Fachverständnis und Interessenvermittlung analysiert.

Die Studie umfasst drei Stufen: (1) eine induktive Genreanalyse zur Ermittlung typischer Textmerkmale, (2) eine Analyse des Leseprozesses von Texten der drei Genres durch Lernende und Studierende unter Anwendung der Laut-Denk-Methode, (3) die Variation von populärwissenschaftlichen Texten nach den erarbeiteten Merkmalen und die Messung ihres Einflusses auf Fachverständnis und Interesse. Am Poster werden erste Analyseergebnisse, die Studienplanung und die erstellten Beispieltexte zur Leseprozessanalyse präsentiert.

Referenz:

Sattelkau, Christine, Appelhans, Yasmin S. , Keller, Stefan, Könneker, Carsten & Parchmann, Ilka (2018). Lehren und Lernen mit Texten als Outreachmaterialien. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 616). Universität Regensburg

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foeXlab – das Schülerlabor des Outreachprojekts Ö im Sonderforschungsbereich CRC 1227 (DQ-mat)

Scholz, Rüdiger & Weßnigk, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das Projekt Ö ist das Outreachprojekt des DFG-Sonderforschungsbereichs 1227 DQ-mat (Designed Quantum States of Matter) der Leibniz Universität Hannover, PTB, Braunschweig, und des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation, Bremen. Forschungsinhalt ist das Design von Quantenzuständen für ultragenaue metrologische Tests unseres Grundverständnisses der Physik.

Projekt Ö fokussiert auf die Entwicklung, Implementation und Beforschung eines quantenoptischen Schülerlabors. Die zugrunde liegende Quantenphysik bildet den modernen Teil der naturwissenschaftlichen Grundbildung. Sie ist in der Schule obligatorisch, gilt jedoch als schwierig, nicht intuitiv, aber dennoch faszinierend.

Auf dem Poster werden Bedingungsfelder des Schülerlabors dargestellt:

(1) Quantenphysik unterrichten: Schulische Ausgangslage und resultierende Arbeitsfelder

(2) Im Outreachprojekt experimentieren: Bildungsanstrengungen als Wissenschaftskommunikation

(3) Entwicklung und Beforschung evidenzbasierter fachdidaktisch und theoretisch begründeter Gelingensfaktoren für eine Arbeit im Schülerlabor.

Referenz:

Scholz, Rüdiger & Weßnigk, Susanne (2018). foeXlab – das Schülerlabor des Outreachprojekts Ö im Sonderforschungsbereich CRC 1227 (DQ-mat). In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 620). Universität Regensburg

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