Kategorie: TB2020

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Hochschulfachdidaktische Herausforderungen
beim Lernen der Chemie

Graulich, Nicole & Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Graulich, Nicole & Schwedler, Stefanie (2020). Hochschulfachdidaktische Herausforderungen
beim Lernen der Chemie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 401). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Zum Studienerfolg im ersten Studienjahr

Sumfleth, Elke & Averbeck, Daniel

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Forschungsverbund ALSTER hat versucht, Licht in das Dunkel der Studieneingangsphase zu bringen. In diesem Beitrag wird der Einfluss kognitiver und affektiver Faktoren auf die Wissensentwicklung im 1. Studienjahr Chemie dargestellt. Die Analysen gehen über die Allgemeine Chemie hinaus und beziehen die Physikalische und Analytische Chemie sowie die Anorganische und Organische Chemie mit ein.

Die Datenbasis bilden vollständige Datensätze von Chemiestudierenden der Universität Duisburg-Essen und der Ruhr-Universität Bochum (243 – 1. Semester, 134 – 1. Studienjahr), die an zwei bzw. drei Messzeitpunkten teilgenommen haben. Neben allgemeinen Eingangsvoraussetzungen affektiver und kognitiver Art wurde das bereichsspezifische Vorwissen sowie das jeweils erworbene Fachwissen in den verschiedenen Teilbereichen erhoben.

Die Ergebnisse zeigen einen hohen Einfluss der Allgemeinen Chemie auf alle weiteren Teilbereiche und die große Bedeutung des (schulisch erworbenen) Vorwissens auf den Studienerfolg im ersten Semester.

Referenz:

Sumfleth, Elke & Averbeck, Daniel (2020). Zum Studienerfolg im ersten Studienjahr. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 403). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Physikalische Chemie zu Studienbeginn
Analyse eines Stolpersteins

Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Aufbau angemessener, mentaler Modelle zur universitären Physikalischen Chemie gilt unter Studierenden und Fachdidaktikern als besonders herausfordernd. Der Mangel an konzeptuellem Verständnis wird in der Regel auf die Dominanz prozedural-algorithmischer Lehr-Lernstrategien und die inhärente Fachstruktur der Disziplin zurückgeführt. Für Becker et al. ist dagegen die Vernachlässigung der submikroskopischen Ebene als bedeutende, soziochemische Bezugsnorm eine zentrale Ursache des Problems. Dieser Beitrag exploriert die Rolle der Physikalischen Chemie in der Studieneingangsphase sowie die fachspezifischen Herausforderungen bei ihrer Vermittlung. Dokumentenanalysen zeigen auf, welche Anteile das Fach in der Studieneingangsphase einnimmt und inwieweit die submikroskopische Ebene in Grundlehrwerken des Fachs Berücksichtigung findet. Think-Aloud-Erhebungen zu acht zentralen Kernthemen der Kinetik und Thermodynamik indizieren, inwieweit im ersten Studienjahr tatsächlich ein Mangel an mentalen Modellen, insbesondere hinsichtlich der submikroskopischen Ebene, vorliegt.

Referenz:

Schwedler, Stefanie (2020). Physikalische Chemie zu Studienbeginn
Analyse eines Stolpersteins. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 407). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Empathisierer und Systematisierer und ihre Motivation in naturwissenschaftlichen Lernumgebungen im Elementarbereich

Skorsetz, Nina & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Menschen sind unterschiedlich stark motiviert, sich mit Naturwissenschaften zu beschäftigen (Glynn & Koballa 2006). Die Empathisierer-Systematisierer-Theorie (Baron-Cohen 2004) kann ein möglicher Erklärungsansatz dafür sein. Sie besagt, dass das Gehirn jedes Menschen zwei Dimensionen zuzuordnen sei: dem Empathisieren als Drang, Emotionen zu erkennen, um darauf zu reagieren, und dem Systematisieren als Drang, Systeme zu verstehen, um Vorgänge vorauszusagen. Empirische Ergebnisse zeigen, dass sich jugendliche Systematisierer eher für ein naturwissenschaftliches Studium entscheiden als jene mit einem hohem Empathisierer-Anteil (Zeyer et al. 2012). In unserer Studie wurden daraufhin getestete Vorschulkinder in zwei Lernumgebungen videographiert, welche sich nur in einem Oberflächenmerkmal unterschieden. In Korrelationen mit Fragebogendaten zeigte sich, dass Kinder mit einem hohen Systematisierer-Anteil in beiden Lernumgebungen auf die Sache fokussiert zu sein scheinen, Kinder mit hohem Empathisierer-Anteil nicht. Im Vortrag werden die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert.

Referenz:

Skorsetz, Nina & Welzel-Breuer, Manuela (2020). Empathisierer und Systematisierer und ihre Motivation in naturwissenschaftlichen Lernumgebungen im Elementarbereich. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 349). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Eine Fallstudie zur Entwicklung domänenspezifischer Expertise

Lenzer, Stefanie, Smarsly, Bernd & Graulich, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Experten einer Domäne fällt es im Gegensatz zu Studierenden leicht, verschiedene Ressourcen, wie Werkzeuge, Messmethoden und Visulisierungen zu nutzen, um domänenspezifische Probleme zu lösen. Studierende verwenden diese Ressourcen, häufig ohne Bewusstsein dafür, ob und warum deren Einsatz angemessen ist, um das jeweilige Problem zu lösen.

Zur Förderung der domänenspezifischen Expertise im Studiengang Materialwissenschaft, wurde eine Lernumgebung entwickelt und implementiert, in der die Studierenden unter Verwendung verschiedener Ressourcen selbstständig eine Problemstellung bearbeiten. Um zu untersuchen, wie und ob die Studierenden eine domänenspezifische Expertise entwickeln, wurde die Projektarbeit qualitativ mit Audioportfolios und Interviews begleitet. Die Daten wurden hinsichtlich des sich entwickelnden Bewusstseins für die Ressourcen, sowie der einzelnen Problemlöseschritte der Studierenden analysiert. Durch die Kombination beider Analyseperspektiven konnten wir zeigen, wie sich die Expertise im Laufe der Projekte entwickelt.

Referenz:

Lenzer, Stefanie, Smarsly, Bernd & Graulich, Nicole (2020). Eine Fallstudie zur Entwicklung domänenspezifischer Expertise. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 411). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Schülermotivation für Chemieunterricht und Selbstwirksamkeit in Chemie

Yılmaz, Ayhan & Özgür, Sinem Dinçol

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

In der Literatur wird angegeben, dass die Selbstwirksamkeitswahrnehmung ein wichtiges Kriterium für die Vorhersage der Motivation von Individuen ist. In dieser Studie wurde die Motivation und Chemie-Selbstwirksamkeit der Schüler zum Chemieunterricht untersucht, wobei das Survey-Modell verwendet wurde. Die Datenerhebung erfolgte mit Hilfe der „Skala der Motivation der Chemie“ und der „Chemie-Selbstwirksamkeitsskala für Gymnasium“. Die Skala der Motivation der Chemie besteht aus den folgenden 3 Faktoren: „Interesse an der Chemieforschung und Arbeitsleistung”, „Zusammenarbeit und Kommunikation“ und „Beteiligung am Chemielernen“. Dagegen besteht die Chemie-Selbstwirksamkeitsskala für Gymnasium aus den folgenden zwei Dimensionen: „Selbstwirksamkeit der Chemie für kognitive Fähigkeiten“ und „Selbstwirksamkeit für das Chemielabor“. Die erhobenen Daten werden anhand verschiedener Variablen untersucht und analysiert. Zum Schluss werden die Ergebnisse der Arbeit diskutiert.

Referenz:

Yılmaz, Ayhan & Özgür, Sinem Dinçol (2020). Schülermotivation für Chemieunterricht und Selbstwirksamkeit in Chemie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 353). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen