Kategorie: TB2020

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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Alexander von Humboldts Natur- und Wirtschaftsbilanzierung

Schwarz, Oliver

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

In einem regeltypischen Verständnis von Nachhaltigkeit versteht man unter diesem Begriff einen Verbrauch von Ressourcen in dem Umfang, wie sie in einem geschlossenen Wirtschafts- und Naturraum ersetzbar wären – ohne gravierende Einflüsse auf Gleichgewichtszustände. Allerdings ist die vielfach verbreitete Ansicht, diese Idee würde erst der neueren Zeit entspringen, nicht zutreffend. Die aus der Staatsverwaltung der kleineren mitteleuropäischen Länder hervorgegangene Kameralistik entwickelte schon im 17. und 18. Jahrhundert ausgeprägte Fähigkeiten, die oben angesprochenen Gleichgewichtszustände durch Formen der Bilanzierung zu erkunden und wirtschaftlich fruchtbar zu machen. Wenn wir heute von Universalgelehrten sprechen, die seinerzeit viele Forschungs- und Arbeitsgebiete verknüpfen konnten, vergessen wir häufig, dass diese Wissenschaftler zumeist studierte Kameralisten waren – wie etwa auch Alexander von Humboldt. Um bei Lernenden Verhaltensweisen des nachhaltigen Umgangs mit Ressourcen zu bewirken, bietet es sich an, die teilweise vergessenen Bilanzierungsmodelle des kameralistischen Denkens für die Lehre nutzbar zu machen.

Referenz:

Schwarz, Oliver (2020). Alexander von Humboldts Natur- und Wirtschaftsbilanzierung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 556). Universität Duisburg-Essen

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Der Naturzugang Alexander von Humboldts als Ausgangspunkt für den Aufbau von Verständnis im Bereich „nature of science“

Schumann, Svantje

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Eine Analyse des Naturzugangs Alexander von Humboldts anhand von Quellen bildet den Ausgangspunkt für die Überlegung, ob dadurch ein sinnstiftender Zugang zu Wissenschaft, in der Art eines vertieften Verständnisses von „nature of science“ und „forschend-entdeckendem Lernen“ für Lehrpersonen in der Aus- und Weiterbildung erleichtert und ermöglicht wird.

Analysiert wird der naturwissenschaftliche Zugang Alexander von Humboldts, wobei die Analyse als thesengenerierende, rekonstruktionslogische Sichtung von Primär- und Sekundärquellen geschieht. Es stehen Humboldts analytischer Zugang sowie der für Humboldt typische Zugang zur Natur «mit allen Sinnen» im Zentrum der Betrachtung und es werden Thesen aufgestellt, wie beide Zugänge bei Alexander von Humboldt einen Beitrag zur Erkenntnisgenerierung leisten.

Ausgehend von dem Versuch einer Charakterisierung der Humboldt´schen Arbeitsweise und des Humboldt´schen Naturzugangs soll darüber nachgedacht werden, wie sich Verständnisbildung in Bezug auf „nature of science“ und „forschend-entdeckendes Lernen“ im Rahmen der Aus- und Weiterbildung erreichen lässt.

Referenz:

Schumann, Svantje (2020). Der Naturzugang Alexander von Humboldts als Ausgangspunkt für den Aufbau von Verständnis im Bereich „nature of science“. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 558). Universität Duisburg-Essen

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Synthetische und pflanzliche Laxantien im Chemieunterricht

Pansegrau, Svenja & Busker, Maike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Gebrauch von Abführmitteln, auch Laxantien genannt, lässt sich bis in die Antike zurückverfolgen. Heutzutage wird eine große Bandbreite an pflanzlichen und synthetischen Laxantien auf dem Markt angeboten. Sie wurden damals wie heute nicht nur zum Abführen bei Verstopfung zum Einsatz gebracht, sondern auch für „Entschlackungen“ und „Blutreinigungen“ missbraucht. Viele Jugendliche, die an Essstörungen leiden, missbrauchen oft Laxantien, um Fressattacken rückgängig zu machen. Dass sie damit aber immens ihrer Gesundheit schaden ist vielen meist nicht bewusst. Der Chemieunterricht kann durch die Betrachtung von Medikamenten im Unterricht Schülerinnen und Schülern im verantwortungsvollen und bewussten Umgang mit Medikamenten schulen und so einen wesentlichen Beitrag zur Gesundheitserziehung leisten. Auf dem Poster wird ein Forschungsprojekt präsentiert, in dem zum einen schulexperimentelle Zugänge zum Thema Laxantien entwickelt werden und zum anderen eine empirische Untersuchung zu der Einstellung von Jugendlichen zur Einnahme von Medikamenten geleistet wird.

Referenz:

Pansegrau, Svenja & Busker, Maike (2020). Synthetische und pflanzliche Laxantien 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. 562). Universität Duisburg-Essen

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Ursachen für Veränderungen des physikdidaktischen Wissens im Studium

Joswig, Ann-Kathrin & Riese, Josef

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Projekt werden Ursachen für gemessene Veränderungen im physikdidaktischen Wissen von Lehramtsstudierenden untersucht, welche an zwei Vorbereitungsseminaren zum Praxissemester teilnehmen. Neben theoretischen Impulsen zu physikdidaktischen Themen haben die Studierenden dort die Möglichkeit, vor Eintritt in das Praxissemester Physikunterricht gemeinsam zu planen, am Lernort Schule durchzuführen und mit Hilfe von Beobachtungsbögen zu reflektieren. Der Fokus liegt dabei auf dem Einsatz eines von den Studierenden weiterentwickelten Stationenlernens zu Schülervorstellungen in der Elektrizitätslehre.

Das physikdidaktische Wissen der Studierenden wird zu Beginn und am Ende des Vorbereitungssemesters mit Hilfe eines schriftlichen Leistungstests in drei fachlichen Inhaltsbereichen gemessen. Identifizierte Veränderungen auf Item-Ebene werden durch leitfadengestützte Einzelinterviews genauer untersucht (N=24) und mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet. Neben Ergebnissen des Längsschnitts werden Auszüge des Kategoriensystems und erste Ergebnisse der Interviews präsentiert.

Referenz:

Joswig, Ann-Kathrin & Riese, Josef (2020). Ursachen für Veränderungen des physikdidaktischen Wissens im Studium . In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 443). Universität Duisburg-Essen

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Basismodelle in Unterrichtsplanungen im Praxissemester Physik

Buschhüter, David, Mutschler, Tanja, Schröder, Jan, Riese, Josef & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Nach der Basismodelltheorie von Oser und Kollegen geht gelingender Unterricht je nach Lehrzieltyp mit einer bestimmten Abfolge von Handlungskettenschritten einher. In diesem Sinne kann die Übereinstimmung von Unterrichtsplanungen hinsichtlich der entsprechenden Schritte als ein Qualitätskriterium für eine gute Planung betrachtet werden. Zur Umsetzung und Wirksamkeit von Basismodellen liegen einige Untersuchungen vor. Kaum bekannt ist, inwiefern sich die Basisstrukturen von Planungen über Praxisphasen entwickeln. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wird unter Nutzung von Daten des Projekts ProfileP+ deshalb untersucht, wie sich die Handlungskettenschritte der Unterrichtsplanungen von Lehramtsstudierenden der Physik nach dem Praxissemester von denen vor dem Praxissemester unterscheiden. Dabei wurden die Handlungskettenschritte von 130 Unterrichtsplanungen (65 Studierende) unter Nutzung der Basismodeltheorie von Oser und Kollegen manualbasiert bewertet. Auf Basis der Ergebnisse werden Vorschläge zur Nutzung der Basismodelltheorie im Rahmen der Lehramtsausbildung gemacht.

Referenz:

Buschhüter, David, Mutschler, Tanja, Schröder, Jan, Riese, Josef & Borowski, Andreas (2020). Basismodelle in Unterrichtsplanungen im Praxissemester Physik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 447). Universität Duisburg-Essen

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Sind naturwissenschaftlich interessierte Jugendliche „Nerds“?

Spitzer, Philipp

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Studien beschreiben das Image von Chemikerinnen und Chemikern als wichtigen Einflussfaktor auf eine chemiebezogene Berufswahl. Dieses Image wird seit einigen Jahren durch populäre TV-Serien wie „The Big Bang Theory“ oder „Breaking Bad“ geprägt. Dabei werden die Protagonisten als „verrückte Sonderlinge“ und „Nerds“ dargestellt und auch Lernende beschreiben ChemikerInnen zwar als klug und logisch denkend, jedoch auch als unromantisch und wenig feinfühlig.

2018 wurden begabte SchülerInnen im Rahmen der JuniorAkademie NRW, einem Sommercamp für naturwissenschaftlich begabte Jugendliche der Jahrgangsstufen 9 und 10, befragt. Die Ergebnisse zeigen, dass die TeilnehmerInnen sich selbst ähnlich dem in der Gesellschaft vorherrschenden Prototyp von Chemikerinnen und Chemikern beschreiben. Gibt es den Stereotyp des „Nerds“ möglicherweise wirklich? Lassen sich Persönlichkeitsmerkmale identifizieren, die insbesondere bei hohem naturwissenschaftlichen Interesse auftreten? Im Vortrag werden hierzu erste Ergebnisse aus der erneuten Befragung der Jugendlichen vorgestellt.

Referenz:

Spitzer, Philipp (2020). Sind naturwissenschaftlich interessierte Jugendliche „Nerds“?. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 451). 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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