Kategorie: TB2020

Vergleichende Schulbuchanalyse zur Einführung in die E-Lehre

Wilhelm, Thomas & Vairo Nunes, Renan Marcello

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Schulbücher gelten als „heimliche Lehrpläne“, die indirekt den Unterricht mitbestimmen. Aus diesem Grunde wurden in einer Staatsexamensarbeit fünf Schulbücher der Sekundarstufe I untersucht, wobei eine Beschränkung auf das Thema „einfache Stromkreise“ stattfand. Zum einen wurde analysiert, welche Sachstruktur die Bücher verwenden, inwieweit sie Schülervorstellungen aufgreifen und welche und wie intensiv Anwendungen aufgegriffen werden. Zum anderen wurden die Texte, die Bilder und die Aufgaben qualitativ und quantitativ untersucht.

Es handelt sich um vier Schulbücher von Schulbuchverlagen und eines aus dem Forschungsprojekt „EPo-EKo“, das eine überarbeitete Version der Unterrichtskonzeption von Burde (2018) enthält. Während die ersten den Strom als zentrale Größe darstellen, wird im letzten das Potenzial als zentrale Größe verwendet. Im Poster werden weitere Unterschiede sowie Gemeinsamkeiten zwischen den fünf Schulbüchern aufgezeigt.

Referenz:

Wilhelm, Thomas & Vairo Nunes, Renan Marcello (2020). Vergleichende Schulbuchanalyse zur Einführung in die E-Lehre. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 578). Universität Duisburg-Essen

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Verzahnung von 1. und 2. Phase der Chemielehrer*innen-Bildung an der Freien Universität Berlin

Bolte, Claus, Streller, Sabine, La Diega, Ruggero Noto , Godowski, Götz & Hoffmann, Mario

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Zuge der Reform des Lehramtsstudiums in Berlin zum Wintersemester 2015/16 wurde nicht nur das 5 Monate andauerndes Praxissemester etabliert, sondern auch weitere konzeptionelle Maßnahmen ergriffen, die einen nachhaltigen Beitrag zur engeren Verzahnung fachdidaktischer Theorie und Praxis leisten sollten. So wurde zum einen „Berliner Mentoring-Qualifizierungsprogramm“ gestartet. Dieses Fortbildungsprogramm soll sicherstellen, dass berufserfahrene Kolleg*innen, die die Praktikant*innen im Praxissemester vor Ort betreuen, den Herausforderungen bestmöglich gewachsen sind, die mit der fachdidaktisch anspruchsvollen Betreuung der Studierenden tagtäglich einhergehen. Zum anderen wurden Kooperationen zwischen den Akteuren der 1. und 2. Phase der Lehrer*innen-Bildung intensiviert und so institutionalisiert, dass Vertreter der universitären Ausbildung mit denen der schulpraktischen Fachseminare im Zuge der „Fachberatung“ eng zusammenarbeiten können. In unserem Beitrag werden wir über die Konzeption und unsere Erfahrungen im Zuge der konzertierten Aktion Chemie-Lehrer*innen-Bildung berichten.

Referenz:

Bolte, Claus, Streller, Sabine, La Diega, Ruggero Noto , Godowski, Götz & Hoffmann, Mario (2020). Verzahnung von 1. und 2. Phase der Chemielehrer*innen-Bildung an der Freien Universität Berlin. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 520). Universität Duisburg-Essen

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Stress u. Stressbewältigung von Lehramtsstudierenden im Praxissemester

Bolte, Claus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Zuge der Reform des Lehramtsstudiums in Berlin wurde zum Wintersemester 2016/17 erstmals ein 5 Monate andauerndes Praxissemester durchgeführt. Auf der GDCP-Jahrestagung 2017 haben wir über eine Studie berichtet, die untersucht, wie belastend oder auch freudvoll Chemie-Lehramtsstudierende die mit dem Praxissemester einhergehenden professionsbezogenen Herausforderungen erleben und wie sehr sie sich von ihren anleitenden Kolleg*innen im Zuge ihrer ersten unterrichtspraktischen Gehversuche unterstützt fühlen. Die Ergebnisse der im Pre-Test durchgeführten Datenanalysen bringen zum Vorschein, dass knapp die Hälfte der von uns befragten Praktikant*innen den Praktikumsalltag zunächst als Stress verursachend und durchaus gesundheitsgefährdend einschätzen (Bolte 2018; 2019). Die Ergebnisse der Analysen aus der Studierenden-Befragung zum Ende des Praxissemesters (Post-Test) belegen nunmehr, dass es unter den im Zuge des Ausbildungsmoduls herbeigeführten Bedingungen durchaus möglich ist, die Wahrnehmung berufsbezogener Gesundheitsrisiken in professionsbezogene Zufriedenheit zu transformieren.

Referenz:

Bolte, Claus (2020). Stress u. Stressbewältigung von Lehramtsstudierenden im Praxissemester. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 524). Universität Duisburg-Essen

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Modellreaktionen für Basiskonzepte der Photochemie
mit Sonnenlicht oder LED-Lichtquellen

Hoffmann, Heiko & Tausch, Michael W.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Lücke zwischen dem Scientific Content Knowledge SCK und dem Pedagogical Content Knowledge PCK im Bereich organischer Photoreaktionen wird in diesem Vortrag mithilfe von Experimenten und adäquaten Konzepten überbrückt. Als Modellreaktionen und experimenteller Einstieg für Basiskonzepte des Chemieunterrichts und der Photochemie wurde die Photopinakolisierung von Benzophenon bzw. die Fluoreszenzlöschung von Aesculin gewählt, die sich im Sonnenlicht oder mit LED-Lichtquellen untersuchen lassen. Die Beobachtungen können in der Schule mittels einfacher Methoden (Dünnschichtchromatographie, Schmelztemperaturbestimmung) vorgenommen werden. Die Experimente dienen der Erschließung fachlicher Inhalte, z.B. Einfluss der Anregungswellenlängen, der Bestrahlungsintensität und des Sauerstoffs, Energietransfer, Quantenausbeuten, Konkurrenzreaktionen, Wasserstoffatom-Donator-Qualität. Dabei kommen mehrere Basiskonzepte des Chemie- und Physikunterrichts, u.a. das Energie-, das Stoff-Teilchen-, das Struktur-Eigenschafts- und das Donator-Akzeptor-Konzept zur Anwendung, Vertiefung und Erweiterung.

Referenz:

Hoffmann, Heiko & Tausch, Michael W. (2020). Modellreaktionen für Basiskonzepte der Photochemie
mit Sonnenlicht oder LED-Lichtquellen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 528). Universität Duisburg-Essen

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LehrerInnen interpretieren Formeln sprachlich: Rechnungen und mathematische Zusammenhänge als Teil sprachlichen Umgangs mit Formeln

Kuske-Janßen, Wiebke & Pospiech, Gesche

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Formeln spielen als typische Darstellungsform der Physik im Physikunterricht eine wichtige Rolle. Sie erfüllen dabei weit mehr Funktionen als reines Rechenwerkzeug zu sein: Sie bündeln Informationen, fassen empirische Ergebnisse effektiv zusammen oder ermöglichen die Exploration fiktiver Situationen und die Vorhersage zukünftiger Ereignisse.

In diesem Beitrag soll beleuchtet werden, wie LehrerInnen sprachlich mit Formeln umgehen und diese interpretieren. Dafür wurde in einer explorativen qualitativen Studie Physikunterricht zum Thema el. Widerstand in der Jahrgangsstufe 8 von insgesamt 10 LehrerInnen unterschiedlicher Schulformen aufgezeichnet. Die Lehrersprache wurde nach der qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz ausgewertet. Die induktiv gebildeten Kategorien wurden mit Hilfe eines Ebenenmodells der Versprachlichung von Formeln, das deduktiv aus sprachwissenschaftlichen Überlegungen abgeleitet wurde, eingeordnet. Dabei zeigt sich neben klassischen Rechenaufgaben eine Vielzahl sprachlicher Interpretationen (z. B. Erklärungen, Modelle, Analogien oder Beschreibung der Zusammenhänge von Größen).

Referenz:

Kuske-Janßen, Wiebke & Pospiech, Gesche (2020). LehrerInnen interpretieren Formeln sprachlich: Rechnungen und mathematische Zusammenhänge als Teil sprachlichen Umgangs mit Formeln. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 471). Universität Duisburg-Essen

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Physikalische Dynamik an der Küste didaktisch rekonstruieren

Bliesmer, Kai & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

In einem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt DBU geförderten Projekt wird die physikalische Dynamik von Küstenregionen für Ausstellungen didaktisch rekonstruiert (Duit et al., 2012), weil Veränderungen dieses Lebens- und Wirtschaftsraums nur verstehbar sind, wenn Lernende sich der sensiblen, nicht linearen und damit kontraintuitiven Reaktionen der Küstengebiete auf den Klimawandel bewusst sind. Da sich die meisten der dortigen dynamischen Phänomene auf Strömungen und Strukturbildungen zurückführen lassen, wurden im Zuge der Didaktischen Rekonstruktion diese Themen sowohl elementarisiert (Bleichroth, 1991) als auch Lernendenvorstellungen mit 22 Leitfadeninterviews empirisch untersucht. Mit den Interviews wurden zum einen die Begriffsbildungen (Edelmann & Wittmann, 2012) von Strömungen und Strukturen nachgezeichnet und zum anderen mittels Einsatz der POE-Methode (White & Gunstone, 1992) entlang von zwei Versuchen untersucht, mit welchen Konzepten die Befragten das Entstehen von Strömungen und Strukturen zu erklären versuchen. Die Arbeit ist angesiedelt im Promotionsprogramm GINT.

Referenz:

Bliesmer, Kai & Komorek, Michael (2020). Physikalische Dynamik an der Küste didaktisch rekonstruieren . In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 475). Universität Duisburg-Essen

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Akzeptanzbefragungen zu elektromagnetischer Strahlung

Zloklikovits, Sarah & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Elektromagnetische Strahlung nimmt eine immer wichtigere Rolle in unserem Alltag ein. Aus diesem Grund wird angestrebt, das Thema bereits in der Sek. 1 zu verorten. Im Zuge eines Dissertationsprojektes wird ein Lehr-Lern-Arrangement (LLA) für die 8. Schulstufe konzipiert. In der ersten Phase werden grundlegende Ideen (Key Ideas) entwickelt, anhand derer elektromagnetische Strahlung möglichst einfach und verständlich erklärt werden kann.

Die Key Ideas wurden aus der didaktischen Literatur abgeleitet und mit der Methode der Akzeptanzbefragungen evaluiert. Die Key Ideas sowie die in den Akzeptanzbefragungen verwendeten Erklärungen und Aufgaben wurden überarbeitet und erneut evaluiert. Die Evaluation fand in drei Durchgängen mit insgesamt 20 SchülerInnen statt.

Die Key Ideas stoßen auf gute Akzeptanz. Die Ergebnisse zeigen, welche Kontexte bzw. Formulierungen lernhinderlich sind, und welche von SchülerInnen als besonders hilfreich bewertet werden. Beim Vortrag werden die Ergebnisse aus den Akzeptanzbefragungen sowie die Folgerungen für den Unterricht über Strahlung präsentiert.

Referenz:

Zloklikovits, Sarah & Hopf, Martin (2020). Akzeptanzbefragungen zu elektromagnetischer Strahlung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 479). Universität Duisburg-Essen

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Energieerhaltung in der Sekundarstufe 1

Hauff-Achleitner, Andrea & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das Energiekonzept ist besonders wichtig für ein tiefergehendes Verständnis der Naturwissenschaften. Energieerhaltung wird in vielen Forschungsbeiträgen als schwieriges Teilkonzept beschrieben. Es wurde ein neues Unterrichtskonzept für die Sek 1 – aufbauend auf Vorarbeiten von Martin Bader – entwickelt, welches die Energieerhaltung in den Vordergrund stellt.Um die Wirksamkeit des neuen Curriculums empirisch zu überprüfen, wird mit einem Mixed-Methods-Ansatz in einem Vergleichsstudiendesign gearbeitet. Die Lernerfolge der Schülerinnen und Schüler wurden im Prae- und Posttest-Design untersucht. Die Antworten der offenen Fragen wurden analysiert und kategorisiert. Die so erhaltenen Kategorien zeigen die häufigsten Schwierigkeiten mit dem Energiekonzept. Im Vortrag werden die Schwierigkeiten der Schülerinnen und Schüler vorgestellt und auch die Unterschiede zwischen Kontroll- und Treatmentgruppe diskutiert.

Referenz:

Hauff-Achleitner, Andrea & Hopf, Martin (2020). Energieerhaltung in der Sekundarstufe 1. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 483). Universität Duisburg-Essen

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Evaluation eines Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik mit Einzelphotonenexperimenten – Ergebnisse einer Pilotstudie

Bitzenbauer, Philipp & Meyn, Jan-Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Basierend auf den Ergebnissen der Delphi-Studie von Weber (2018) zur Planung einer bedarfsorientierten Lehrerausbildung in Quantenphysik wird ein neu konzipiertes Konzept für Quantenphysik vorgestellt, das von der Quantenoptik ausgeht. Technische Details, wie die Funktion von Einphotonendetektoren werden genauso didaktisch rekonstruiert dargestellt, wie die Koinzidenzmessungen als grundlegende Messmethode in Einphotonenexperimenten. Der Antikorrelationsfaktor g^2(0)wird durch einfache Bruchrechnung abgeleitet und in einem Realexperiment mit einzelnen Photonen gemessen, um die Unteilbarkeit von Photonen am Strahlteiler zu zeigen.

Die Ergebnisse durchgeführter “Teaching Experiments” zur Untersuchung der Akzeptanz der entwickelten Erklärungsansätze zu wesentlichen inhaltlichen Bestandteilen des geplanten Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik werden vorgestellt.

Damit wird gezeigt, wie die Quantenphysik von einem modernen Standpunkt aus eingeführt werden kann und wie quantenoptische Realexperimente auf die Lernenden wirken.

Referenz:

Bitzenbauer, Philipp & Meyn, Jan-Peter (2020). Evaluation eines Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik mit Einzelphotonenexperimenten – Ergebnisse einer Pilotstudie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 487). Universität Duisburg-Essen

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Wie entwickeln sich Wissen und Fähigkeiten im Physiklehramtsstudium?

Vogelsang, Christoph, Borowski, Andreas, Kulgemeyer, Christoph & Riese, Josef

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Vogelsang, Christoph, Borowski, Andreas, Kulgemeyer, Christoph & Riese, Josef (2020). Wie entwickeln sich Wissen und Fähigkeiten im Physiklehramtsstudium?. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 427). Universität Duisburg-Essen

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