Kategorie: TB2020

Interviewstudie zum kontextstrukturierten Unterrichtsmaterial von EKo

Dopatka, Liza, Spatz, Verena, Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas, Ivanjek, Lana, Hopf, Martin, Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Einbindung von Kontexten in den traditionellen Unterricht wird seit langem angestrebt und ist mittlerweile fest in den KMK-Beschlüssen verankert. Schulbücher und Arbeitsmaterialien sind inzwischen mit Kontexten angereichert worden, indem Alltagsbezüge und Anwendungen genannt werden. Dies findet zumeist auf Extraseiten, losgelöst von der Erarbeitung der physikalischen Inhalte, statt. Unterrichtsmaterial, welches das Lernen in Kontexten anhand einer möglichst konkreten, authentischen Fragestellung und Problemsituation in den Mittelpunkt rückt, existiert in der Elektrizitätslehre kaum. Solch kontextstrukturiertes Unterrichtsmaterial wurde auf Grundlage fachdidaktischer Entwicklungsarbeit im Design-Based-Research Projekt EKo – Elektrizitätslehre in Kontexten – für die Sekundarstufe I angefertigt und von Lehrkräften im Unterricht eingesetzt. Diese Lehrkräfte wurden nach der Erprobung zur Beurteilung des kontextstrukturierten Unterrichtsmaterials befragt. Im Vortrag werden ausgewählte Ergebnisse der hierzu durchgeführten, leitfadengestützten Interviewstudie vorgestellt.

Referenz:

Dopatka, Liza, Spatz, Verena, Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas, Ivanjek, Lana, Hopf, Martin, Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2020). Interviewstudie zum kontextstrukturierten Unterrichtsmaterial von EKo. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 511). Universität Duisburg-Essen

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Chemie und Physik in belletristischer Literatur
Kontextorientierung

Suppert, Simone, Havlena, Silvia Alexandra , Fleischer, Timo & Strahl, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Zentrales Medium der Unterrichtsvermittlung ist heutzutage immer noch das Schulbuch – vor allem im naturwissenschaftlichen Unterricht (Reiners, 2017). Dennoch fehlt in diesem Medium oftmals eine passende Kontextorientierung, die die Motivation und das Interesse der SuS für naturwissenschaftliche Sachverhalte steigern kann (Parchmann et al. 2006). Eine Möglichkeit der Einbettung chemischer und physikalischer Inhalte in einen kontextorientierten Unterricht stellt der Einsatz von belletristischen Texten im Chemie- und Physikunterricht dar (Dammaschke; Strahl 2010). Anhand ausgewählter Textstellen, z.B. Extraktionsmöglichkeiten – „Das Parfüm“, Fette – „Die Chemie des Todes“ oder Geschwindigkeitsberechnungen – „Der Kleine Prinz“, können chemische und physikalische Inhalte und Vorgänge im Unterricht thematisiert und wissenschaftlich hinterfragt bzw. nachvollzogen werden. Das Poster stellt Beispiele aus der belletristischen Literatur für den Einsatz im Chemie- und Physikunterricht vor, bei der sich die Kontextorientierung für den naturwissenschaftlichen Unterricht auf neuen Wegen befindet.

Referenz:

Suppert, Simone, Havlena, Silvia Alexandra , Fleischer, Timo & Strahl, Alexander (2020). Chemie und Physik in belletristischer Literatur
Kontextorientierung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 570). Universität Duisburg-Essen

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Anregungen für die Praxis der Chemielehrer*innen-Aus- und -Fortbildung

Bolte, Claus & Streller, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Bolte, Claus & Streller, Sabine (2020). Anregungen für die Praxis der Chemielehrer*innen-Aus- und -Fortbildung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 515). Universität Duisburg-Essen

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Repräsentationswechsel zwischen molekularen Darstellungsformen

Grottke, Tina & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Darstellung der molekularen Ebene mittels unterschiedlicher externer Repräsentationsarten (z. B. Strukturformeln) stellt ein domänenspezifisches Merkmal der Chemie dar und ist häufig für die Erklärung und Vermittlung von chemischen Inhalten essentiell. Der Umgang mit der Vielzahl an Darstellungsmöglichkeiten von Teilchen äußert sich unter anderem durch die Fähigkeit, diese in Beziehung setzen und ineinander überführen zu können. Bislang existieren jedoch kaum systematische und detaillierte Befunde zu möglichen Einflussgrößen auf diese Fähigkeit der Translation bei multiplen Repräsentationen für den molekularen Bereich. Das Promotionsprojekt wird diese Lücke schließen und quantitativ mögliche personenspezifische Faktoren auf diese Fähigkeit sowie Unterschiede bei den einzelnen Übersetzungsleistungen in Abhängigkeit der strukturellen Merkmale der Ausgangs- und Zielrepräsentation untersuchen. Das Poster bietet einen Einblick in die theoretische Konstruktion des Projektes und stellt Ergebnisse aus der deskriptiven Teilstudie „Schulbuchanalyse“ (N=10, Sek. I & II, alle Themen) vor.

Referenz:

Grottke, Tina & Tiemann, Rüdiger (2020). Repräsentationswechsel zwischen molekularen Darstellungsformen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 574). Universität Duisburg-Essen

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Chemistry Capital: Ein Schlüssel zur Identitätsbildung

Rüschenpöhler, Lilith & Markic, Silvija

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Manche Jugendliche entwickeln wie selbstverständlich eine Chemie-Identität während anderen das Fach fremd bleibt. In dieser Interviewstudie wurde untersucht, welche Rolle hierbei die Ressourcen der Jugendlichen spielen (N=48). Hierfür entwickeln wir den Begriff des Chemistry Capital basierend auf dem Konzept des Science Capital. Es zeigt sich, dass (i) Chemistry Capital ungleich verteilt ist. An Gymnasien verfügen Jugendliche tendenziell über mehr Chemistry Capital als an Real- und Hauptschulen. (ii) Das Chemistry Capital der Familie scheint eng mit dem Chemistry Engagement der Jugendlichen verbunden. (iii) Es bestehen strukturelle Benachteiligungen: Die HauptschülerInnen der Stichprobe wurden durch fachfremde Lehrkräfte unterrichtet. (iv) Ausnahmen: Einige Jugendliche bilden individuelle Bindungen zur Chemie über Youtuber bzw. über eine fachunspezifische Identität als Lernende. Die Studie zeigt, wie Jugendliche mit wenig Chemistry Capital strukturell benachteiligt werden und dass ein Chemieunterricht erforderlich ist, der explizit auf eine Identitätsbildung der Jugendlichen abzielt.

Referenz:

Rüschenpöhler, Lilith & Markic, Silvija (2020). Chemistry Capital: Ein Schlüssel zur Identitätsbildung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 455). Universität Duisburg-Essen

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Eine vergleichende Untersuchung zur Newton’schen Mechanik

Weber, Jannis & Wilhelm, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Unter Berücksichtigung von bekannten Schülervorstellungen zu den ersten beiden Newton’schen Axiomen wurde eine Vergleichsstudie im Prä-Post-Design entwickelt und pilotiert, bei der die Frage im Zentrum steht, ob ein modellierendes Vorgehen durch den Einsatz von mathematischer Modellbildungssoftware im Vergleich zu einem rein messenden Vorgehen zu einem besseren Verständnis der Newton’schen Mechanik führen kann. Das rein messende und beschreibende Verfahren wird mit Videoanalysesoftware realisiert. Dazu wurden Experimente ausgewählt, die für das Erlernen der Mechanik geeignet und für beide Verfahren gleichermaßen durchführbar sind. Die Interventionen in dieser Laborstudie unterscheiden sich also in dem Einsatz der jeweiligen Software.

Damit der Effekt dieser Intervention gemessen werden kann, wurde ein für beide Gruppen fairer Test konzipiert. Dieser wurde aus bestehenden Tests entwickelt, durch eigene Items ergänzt und mit Schülerinnen und Schülern und Studierenden pilotiert. Die Ergebnisse der Pilotierung werden im Vortrag vorgestellt.

Referenz:

Weber, Jannis & Wilhelm, Thomas (2020). Eine vergleichende Untersuchung zur Newton’schen Mechanik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 459). Universität Duisburg-Essen

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Der Einfluss von Lehrercharakteristika
auf die Nutzung von Unterrichtsmaterialien

Breuer, Judith, Vogelsang, Christoph & Reinhold, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Eine zentrale Aufgabe fachdidaktischer Forschung ist die Verbesserung von Lehr-Lern-Prozessen auf Grundlage von empirischen Forschungsergebnissen. Ein möglicher Weg, solche Innovationen zu implementieren, verläuft über die Bereitstellung von Unterrichtsmaterialien. Allerdings liegen bislang nur wenige Erkenntnisse zu ihrer Nutzung vor.

Ziel der Studie ist es daher, mehr über die Wirkmechanismen bei der Implementation von Unterrichtsmaterialien herauszufinden. Dazu werden 15 Lehrkräfte, welche das Münchener Unterrichtskonzept zur Quantenmechanik zur Verfügung gestellt bekommen, im Unterricht begleitet. In zwei Interviews zu Beginn und zum Ende der Unterrichtsreihe werden mögliche Einflussfaktoren der Materialnutzung erfragt. Darüber hinaus werden zwei Unterrichtsstunden videographiert und in Stimulated Recall-Interviews nachbesprochen, um mehr über die Implementation und Hintergründe zu Planungsentschei-dungen zu erfahren.

Im Vortrag werden erste Ergebnisse von bislang acht Teilnehmer aus der Hauptstudie berichtet, aus denen sich verschiedene Handlungsmuster ableiten lassen.

Referenz:

Breuer, Judith, Vogelsang, Christoph & Reinhold, Peter (2020). Der Einfluss von Lehrercharakteristika
auf die Nutzung von Unterrichtsmaterialien. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 463). Universität Duisburg-Essen

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Kontextmerkmale und Wissenselemente beim Transfer in der Physik

Gysin, Daniel, Brovelli, Dorothee & Rehm, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Prozess beim Transfer von physikalischen Konzepten wird vom Umgang mit den Merkmalen des Kontexts der Transferaufgabe wie auch den individuell vorhandenen Wissenselementen beeinflusst. In einem konstruktivistisch geprägten Verständnis von Transfer steht die als dynamisch bezeichnete Koordination von Wissenselementen mit den zur Transferaufgabe gehörenden Kontextmerkmalen im Vordergrund. Die hier vorgestellte qualitative Studie untersucht den Transferprozess von Lernenden beim Lösen einer Aufgabe zum physikalischen Energiekonzept. 20 Schüler*innen und Studierende verschiedenen Alters partizipierten an «Think Aloud»-Interviews, die anschliessend mittels einer qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet wurden. Dabei zeigte sich, dass der Prozess des Transferierens je nach Proband*in unterschiedlich verläuft und sich Phasen der Analyse von Kontextmerkmalen, der Verbindung einzelner Wissenselemente und des «Alignments», das heisst der Verknüpfung von Wissenselementen mit Kontextmerkmalen, abwechseln.

Referenz:

Gysin, Daniel, Brovelli, Dorothee & Rehm, Markus (2020). Kontextmerkmale und Wissenselemente beim Transfer in der Physik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 467). 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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