Kategorie: TB2020

Radioaktivität in Schulbüchern
Darstellungen, Aufgaben, Experimente

Machart, Peter & Strahl, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Wie wird das Lehrplanthema Radioaktivität in den gängigsten Schulbüchern dargestellt und umgesetzt? Welche Aufgabenstellungen, Versuche und Experimente werden im Vergleich zu anderen Lehrplanthemen wie Optik oder Kreisbewegung angeboten? Inwiefern werden Schülervorstellungen (vgl. Neumann 2013) berücksichtigt?

Im Zuge einer qualitativen Schulbuchanalyse (vgl. Bölsterli et al. 2015 – bzw. auch hinsichtlich Reliabilität – Rössler 2017) werden diese Fragen beantwortet.

Zu diesem Zweck wurden jeweils jene fünf Schulbücher für die Unter- bzw. Oberstufe ausgewählt, die laut einer Online-Erhebung unter 228 österreichischen Physiklehrer_innen (vgl. Machart & Strahl, 2020), am häufigsten im Unterricht benutzt werden. Die Untersuchung erfasst somit rund ein Drittel der in Österreich approbierten Physikschulbücher (vgl. BMBWF 2019).

Literaturangabe können bei den Autoren angefordert werden.

Referenz:

Machart, Peter & Strahl, Alexander (2020). Radioaktivität in Schulbüchern
Darstellungen, Aufgaben, Experimente. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 586). Universität Duisburg-Essen

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Fachsprachliche Kompetenzen durch Schreibfördermaßnahmen entwickeln

Yavuz, Zeki, Habig, Sebastian, Morek, Miriam & Ropohl, Mathias

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Rahmen des nationalen und internationalen Bildungsmonitorings wurde der insbesondere in Deutschland sehr hohe Zusammenhang zwischen der sozialen Herkunft von Lernenden und ihrem Kompetenzerwerb in den Naturwissenschaften aufgedeckt. Dieser Befund wird u. a. als ein Beleg für die hohe Bedeutung von Kompetenzen in der Unterrichtssprache für den Kompetenzerwerb in den Naturwissenschaften gesehen. Aufgrund dieser Ausganglage wird seit langem die Erhöhung der Chancen im Bildungsbereich für Schülerinnen und Schüler mit sprachlichen Defiziten durch eine entsprechende Förderung gefordert.

Die Gewinnung empirischer Befunde zum sprachsensiblen Unterricht und die Implementierung der Erkenntnisse in Curricula der Lehramtsausbildung im Fach Chemie sind die Ziele dieses Projektes. Zunächst wird eine grundlagenorientierte Interventionsstudie im Chemieunterricht durchgeführt. Darin wird der Einfluss von Strategien der Schreibförderung auf die fachlichen Kompetenzen der Lernenden untersucht. Daran anknüpfend wird eine implementationsorientierte Machbarkeitsstudie in der Lehrerbildung realisiert.

Referenz:

Yavuz, Zeki, Habig, Sebastian, Morek, Miriam & Ropohl, Mathias (2020). Fachsprachliche Kompetenzen durch Schreibfördermaßnahmen entwickeln. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 649). Universität Duisburg-Essen

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Emergent Aspects of Radioactivity: Creation of a Survey on Half-life

Hull, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

It has been argued (Eijkelhof 1990) that the randomness inherent in radioactivity contributes to student difficulty in understanding the topic. Students tend to attribute predictable characteristics (which emerge when there are enough random events taking place) to the individual events themselves. Consistent with previous findings by other researchers, a pilot study consisting of seven interviews of Gymnasium students in Vienna last year indicated a student tendency to apply the half-life concept to a single nucleus, for example, to say that the nucleus must transform prior to the half-life or that the nucleus is half-gone after the half-life. Based upon prompts used in these interviews, I created and administered an open-ended survey to Gymnasium students in 2019. In this poster, I will discuss 1) the results of this survey, and 2) how I used these results in creating a fixed-response version of the survey that I plan to administer in the future.

Referenz:

Hull, Michael (2020). Emergent Aspects of Radioactivity: Creation of a Survey on Half-life. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 590). Universität Duisburg-Essen

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Die Wirkung von Ordnungsmarkern auf die Verständlichkeit naturwissenschaftlicher Texte

Feuro-Hintze, Claudia, Knemeyer, Jens-Peter & Marmé, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Forderung nach der Entwicklung von Textkompetenzen im naturwissenschaftlichen Unterricht ist bekannt. Die kognitionsorientierte Lese- und Textforschung hat die Kohärenzbildung als Lese- und Lernfertigkeit erkannt, weil davon ausgegangen wird, dass die Wissensbestände von den Lesenden während des Leseprozesses aktiviert werden. Die didaktisch ausgerichtete (Fachtext-)Linguistik beschäftigt sich mit textkonstituierenden Verfahren, die das fachliche Textverstehen unterstützen. Kohärenzstiftende Satzverknüpfer werden neuerdings im Licht ihrer diskursiven Funktion gesehen. Vorliegende Studie untersucht die sog. Ordnungsmarker (OM), i.e. informationsgliedernde Marker, die Texteinheiten semantisch verknüpft und dabei Inferenz- bzw. kohärenzbildende Prozesse beim Leser steuert. Es stellt sich dabei die Frage, ob und inwieweit die Verwendung von OM die Konstruktion des globalen Text-Sinns bei Lehramtsstudierenden der naturwissenschaftlichen Fächer begünstigt. Zu diesem Zweck wird die Wirkung der Marker mit einem Lesetest unter 100 Lehramtsstudierenden analysiert.

Referenz:

Feuro-Hintze, Claudia, Knemeyer, Jens-Peter & Marmé, Nicole (2020). Die Wirkung von Ordnungsmarkern auf die Verständlichkeit naturwissenschaftlicher Texte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 653). Universität Duisburg-Essen

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Empirische Struktur von Modellnutzung im Chemieunterricht

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Bildungsstandards für die Sekundarstufe 1 sehen für das Kompetenzfeld „Erkenntnisgewinnung“ vor, dass Modelle für das Durchlaufen des hypothetisch-deduktiven Denkens genutzt werden sollen. Da der Modellbegriff – bspw. im Gegensatz zum Experimentieren mit Variablenkontrolle – sehr unscharf ist, sind einheitliche Begriffsbildung und Messinstrumente entsprechender Fähigkeiten nötig. Wir schlagen ein theoretisches Konstrukt zur verallgemeinerbaren Nutzung von Modellen im Chemieunterricht vor und präsentieren Ergebnisse einer quantitativen Multiple-Choice-Studie (N=512). Unter Verwendung eines Full-Information-Maximum-Likelihood-Verfahrens innerhalb der Item-Response-Theorie passt ein zweifaktorielles Modell der Modellnutzung am besten zu den Daten. Wir interpretieren die beiden Faktoren als „deskriptiv-statisch“ & „prädiktiv-dynamisch“. Latente Regressionen (Lesegeschwindigkeit, Fachwissen, allg. kognitive Fähigkeiten) auf die Lösungswahrscheinlichkeit werden in die Überlegungen mit einbezogen und Einschränkungen der Studie (bspw. Fallzahl & Erhebungszeitraum) diskutiert.

Referenz:

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger (2020). Empirische Struktur von Modellnutzung im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 532). Universität Duisburg-Essen

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Ein chemisches Fachwissensnetz – Analyse von möglichen Lernwegen

Celik, Kübra & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Nationale und internationale Studien haben gezeigt, dass viele Schülerinnen und Schüler nicht die von ihnen geforderten fachlichen Kompetenzen erreichen, sodass grundlegendes Chemiewissen fehlt. Aufgrund der hierarchischen Struktur des Faches Chemie können diese Defizite nicht mehr in den weiteren Lernjahren aufgeholt werden. Daher wurden grundlegende chemische Konzepte (Kernideen) beschrieben und miteinander vernetzt, um mögliche Lernwege aufzuzeigen und die Abhängigkeiten zwischen den Kernideen empirisch zu überprüfen. Dazu wurden Testaufgaben entwickelt, pilotiert und anschließend zu zwei Messzeitpunkten eingesetzt. Die Fit-Statistiken zeigen sehr gute Item- und Personenreliabilitäten auf. Für die Überprüfung der Abhängigkeiten zwischen zwei Kernideen wurde der McNemar Test eingesetzt. Die Überprüfung der Abhängigkeiten von größeren Ausschnitten des Wissensnetzes erfolgt mit den Bayesschen Netzen. Die Analysen ermöglichen es, die Lernwege empirisch zu bestätigen oder zu widerlegen, sodass diese am Ende sowohl als Orientierungs- und Diagnoseinstrument eingesetzt werden kann.

Referenz:

Celik, Kübra & Walpuski, Maik (2020). Ein chemisches Fachwissensnetz – Analyse von möglichen Lernwegen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 536). Universität Duisburg-Essen

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Interface-Analogien für eine zeitgemäße Fachdidaktik Ernährung

Waldner, Ines

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die gegenwärtigen Ansätze im Bereich der Ernährungs- und Verbraucherbildung bedienen sich unter dem Anspruch der Mehrperspektivität eines multi- und interdisziplinären Konzepts mit transdisziplinären Gelenkstellen, um die Erfordernisse für den Erwerb der unterschiedlichen Teilkompetenzen innerhalb der angestrebten nutrition literacy abzubilden, wobei hintergründig verschiedenste Wissensbereiche natur- und geisteswissenschaftlicher Disziplinen mitwirken. Das Ziel dabei Transdisziplinarität umzusetzen impliziert, an den Schnittstellen der beteiligten Akteure gemeinsame Sichtweisen und Ansatzpunkte zu identifizieren, wobei sich die „gemeinsame Sprache“ als wichtiger neuralgischer Punkt und damit maßgebliches Steuerelement für den Erfolg der Kommunikation erweist. Im Beitrag werden paradigmatisch Abläufe auf Ebene der Kommunikationstranslation hinsichtlich der Fachdidaktik Ernährung herausgestellt und daraus Optimierungsimpulse innerhalb einer nachhaltigen, auf Urteilskompetenz basierenden Ernährungsbildung abgeleitet. Dies wird am Beispiel eines Vernetzungsprojektes expliziert.

Referenz:

Waldner, Ines (2020). Interface-Analogien für eine zeitgemäße Fachdidaktik Ernährung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 540). Universität Duisburg-Essen

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Alexander von Humboldt als Vorbild für naturwissenschaftliches Lernen

Heck, Volker, Gröger, Martin, Schwarz, Oliver & Schumann, Svantje

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Heck, Volker, Gröger, Martin, Schwarz, Oliver & Schumann, Svantje (2020). Alexander von Humboldt als Vorbild für naturwissenschaftliches Lernen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 544). Universität Duisburg-Essen

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Alexander von Humboldt als Meister fächerverbindenden Denkens

Heck, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Alexander von Humboldt kennt man als großen Naturforscher und Forschungsreisenden, der mannigfaltige Weise den erkundeten Raum als Ganzes verstehen und beschreiben wollte. Damit war er in vielerlei Hinsicht Wegbereiter einer fächerübergreifenden Arbeits- und Forschungsweise, die auch für die heutige Lehre beispielgebend ist. Den zentralen Angelpunkt für Humboldts Wirken bildet die Physische Geographie.

Im Vortrag werden einige historische Messwerte vorgestellt und mit aktuellen Messungen verglichen. So können Regelhaftigkeiten und Gesetzmäßigkeiten unter anderem kartographisch dargestellt werden, die im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht zu thematisieren sind. Ferner bieten sie Anknüpfungspunkte für Nachbarwissenschaften und legen Zeugnis über die umfangreichen chemischen, botanischen und astronomischen Arbeiten Alexander von Humboldts ab.

Referenz:

Heck, Volker (2020). Alexander von Humboldt als Meister fächerverbindenden Denkens. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 548). Universität Duisburg-Essen

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Alexander von Humboldt als Chemiker

Gröger, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Alexander von Humboldt kennt man als großen Naturforscher und Forschungsreisenden. Wenig ist aber über seine Forschungen und Tätigkeiten als Chemiker bekannt.

Anlässlich seines 250. Geburtstages am 14.9.2019 sollen daher Alexander von Humboldts Arbeiten auch als Chemiker gewürdigt werden.

Alexander von Humboldt forschte u. a. im Bereich der Gasanalytik. Dazu entwickelte er ein „Anthrakometer“ zur Bestimmung des Kohlenstoffdioxidgehaltes der Luft und arbeitete eng mit Gay-Lussac zusammen, mit dem er schon 1805 den korrekten Sauerstoffgehalt der Luft bestimmte.

Im Vortrag werden einige historische Experimente vorgestellt, die sich auch für eine Umsetzung im Chemieunterricht eignen. Neben einer historisch-fachlichen Einordnung soll dabei dargestellt werden, inwieweit sich daraus Unterrichtsinhalte für den heutigen Chemieunterricht ableiten lassen und wie diese methodisch – z. B. unter Berücksichtigung von Aspekten der Natur der Naturwissenschaften (NOS) – integriert werden können.

Referenz:

Gröger, Martin (2020). Alexander von Humboldt als Chemiker. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 552). Universität Duisburg-Essen

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