Kategorie: TB2020

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

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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

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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

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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

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Schüler_innen schreiben Texte – Physiklehrkräfte beurteilen diese

Feser, Markus Sebastian & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Sprachgebrauch ist neben fachlichen Inhalten eine zentrale Anforderung im Physikunterricht. Hinzu kommt, dass Sprache oft nicht als Lerngegenstand angesehen wird, sondern Lehrkräfte es als selbstverständlich voraussetzen, dass sich Schüler_innen sprachlich versiert ausdrücken können. Wir vermuten, dass sich diese Erwartungshaltung auch auf die Beurteilung von Klassenarbeiten niederschlägt. Darüber, wie Physiklehrkräfte bei der Beurteilung einer Klassenarbeit vorgehen, liegt allerdings bisher keine belastbare empirische Evidenz vor. Wir halten es daher für essentiell diese spezifische Alltagspraktik von Physiklehrkräften zu explorieren. Hierzu haben wir 21 Physiklehrkräfte gebeten kontrastierende Schülerlösungstexte zu einer Klassenarbeitsaufgabe laut denkend zu beurteilen. Anschließend haben wir mit jeder Lehrkraft ein Postinterview geführt. Die Verbaldaten wurden mit inhaltsanalytischen und parameterfreien statistischen Methoden analysiert. In unserem Beitrag informieren wir über unser methodisches Vorgehen und berichten zentrale Ergebnisse der abgeschlossenen Studie.

Referenz:

Feser, Markus Sebastian & Höttecke, Dietmar (2020). Schüler_innen schreiben Texte – Physiklehrkräfte beurteilen diese. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 290). Universität Duisburg-Essen

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Perspektiven von Schüler*innen auf Mehrsprachigkeit im
naturwissenschaftlichen Unterricht

Kroll, Nele & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Mehrsprachige Praktiken wie das „Mischen“ von Sprachen sind für multilinguale – also im Alltag mehrsprachig interagierende – Schüler_innen Bestandteil alltagssprachlicher Interaktionen. Bekannt ist, dass Phasen alltagssprachlicher Interaktionen im naturwissenschaftlichen Unterricht verständnisfördernd wirken können. Hinsichtlich des hohen Anteils multilingualer Schüler_innen scheint eine Erweiterung dieses Ansatzes um mehrsprachige Praktiken sinnvoll. Ziel unserer Forschung ist daher, Lernprozesse im Zusammenhang mit alltagssprachlichen Interaktionen, die mehrsprachige Praktiken enthalten, in einem sprachexplizit angelegten Physikunterricht zu untersuchen. Hierfür bedarf es zunächst eines Settings, in dem mehrsprachige Praktiken legitimer Bestandteil unterrichtlicher Interaktionen sind. In einer vorbereitenden ethnographischen Studie wurden daher Perspektiven multilingualer Schüler_innen und ihrer Mitschüler_innen auf mehrsprachige Interaktionen im Physikunterricht erhoben und inhaltsanalytisch ausgewertet. Im Vortrag werden Ergebnisse dieser Exploration berichtet und diskutiert.

Referenz:

Kroll, Nele & Höttecke, Dietmar (2020). Perspektiven von Schüler*innen auf Mehrsprachigkeit im
naturwissenschaftlichen Unterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 294). Universität Duisburg-Essen

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Motive und Verhalten bei der Nutzung von Erklärvideos

Varnai, Agnes Szabone , Sterzing, Fabian & Reinhold, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Veranstaltung „Physikalische Grundlagen“ für das Fach Sachunterricht beinhaltet ein Praktikum, bei dem die Studierenden in 3er-Gruppen experimentelle Aufgaben auf Mittelstufenniveau bearbeiten. Um das Praktikum didaktisch wirkungsvoller zu gestalten, wurden kurze Erklärvideos erfolgreich eingesetzt. Im Rahmen von weiteren Projekten sollen die Feldbeobachtungen systematisch vertieft und Motivation, Nutzungsverhalten, didaktische Wirksamkeit, multimediale Gestaltung sowie Einsatzformate genauer untersucht und auch auf Physikunterricht (s. Posterbeitrag Sterzing, Szabone Varnai und Reinhold) erweitert werden.

Im WS 18/19 wurden die dem jeweiligen Nutzungsverhalten zugrunde liegenden Motive von 160 Studierenden mit Hilfe eines Fragebogens erhoben und analysiert. Im Beitrag wird das das Gesamtprojekt dargestellt und über die Entwicklung des Fragebogens und die Ergebnisse zum Nutzungsverhalten berichtet.

Referenz:

Varnai, Agnes Szabone , Sterzing, Fabian & Reinhold, Peter (2020). Motive und Verhalten bei der Nutzung von Erklärvideos. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 298). Universität Duisburg-Essen

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Physik mal anders – Kompetenzförderung durch Lernvideos

Reichel, Erich & Sattler, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Internet wird eine Vielzahl von Lernvideos unterschiedlicher Gestaltung angeboten. Doch vielfach stellt sich die Frage–unabhängig von der Ausführungsqualität der Videos–ob sie sich wirklich zum Lernen eignen? Und kann die Beschäftigung mit diesen Videos Kompetenzförderung bewirken? Oft sind diese Videos reine Erklärvideos, die die Lernenden in die Rolle des passiven Beobachters treiben. Wir haben deshalb im Rahmen von „Physik mal anders“ die Form zweigeteilter Videos gewählt. Der erste Teil führt die Lernenden in eine Situation, die unterschiedliche Kompetenzen, z.B. die Fragekompetenz, ansprechen. Die Videos bieten genug Information, die enthaltene Herausforderung zu lösen, regen aber auch an, notwendige weitere Informationen zu recherchieren. Das zweite Video enthält eine entsprechende Erklärung. Inhaltlich widmen sich die Videos abgegrenzter physikalischer Inhalte, die in ansprechender Form mit unterschiedlichen Stilmitteln gestaltet sind und schülernahe Kontexte einbinden. Ihr Einsatz im Physikunterricht wird als motivierend eingestuft und zeigt einen deutlichen Lernzuwachs.

Referenz:

Reichel, Erich & Sattler, Sabine (2020). Physik mal anders – Kompetenzförderung durch Lernvideos. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 302). Universität Duisburg-Essen

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Textverständlichkeit sprachlich variierter physikbezogener Sachtexte

Hackemann, Timo, Heine, Lena & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Je sprachlich schwieriger ein physikalischer Sachtext ist, desto weniger verstehen Schü-ler_innen ihn. Stimmt das? Wirkungen des sprachlichen Anforderungsniveaus von Sachtexten auf das Textverständnis sind bislang kaum geklärt. Auch die Variation des sprachlichen An-forderungsniveaus von Testitems wirkt nicht konsistent auf ihre Schwierigkeit. Dennoch zei-gen Schulleistungsstudien, dass Lesefähigkeit mit Schülerleistung zusammenhängt.

In diesem Projekt fragen wir deshalb, ob und wie das sprachliche Anforderungsniveau von physikalischen Sachtexten auf das Textverständnis von Schülern_innen wirkt. Dazu wird das sprachliche Anforderungsniveau anhand mehrerer Oberflächenmerkmale modellbasiert auf drei Stufen variiert. In der Hauptstudie wird das Textverständnis von Schüler_innen der Mit-telstufe mittels MC-Items erhoben und mittels IRT ausgewertet. Zur Vorbereitung der Haupt-studie wurden zwei qualitative und eine quantitative Pilotstudie durchgeführt, um die Sachtexte und Items zu entwickeln und zu erproben, deren Ergebnisse berichtet werden.

Referenz:

Hackemann, Timo, Heine, Lena & Höttecke, Dietmar (2020). Textverständlichkeit sprachlich variierter physikbezogener Sachtexte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 306). Universität Duisburg-Essen

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Sprachsensibler Physikunterricht in der Studierendenperspektive

Strunk, Nadezda & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Ziel dieser Studie ist es, mit Hilfe der dokumentarischen Methode Orientierungen angehender Physiklehrkräfte in Bezug auf den Umgang mit Sprache und Sprachförderung im Physikunterricht zu rekonstruieren. Hierzu wurden leitfadengestützte problembezogene Interviews mit zehn angehenden Physiklehrkräften analysiert. Es zeigt sich, dass diese Orientierungen sowohl auf Erfahrungswissen der Teilnehmer*innen aus ihrer eigenen Schulzeit, als auch auf fachdidaktisches Theoriewissen zurückgeführt werden können, das sie im Rahmen ihres Lehramtsstudiums erworben haben. Insbesondere zeigt sich, dass Perspektiven auf Sprache mit anderen Dimensionen zusammenhängen, die gleichsam den Resonanzboden für die „neue“ Sprachförder-Aufgabe abgeben: Das eigene Lehrerideal, die eigenen Vorstellungen von gutem Physikunterricht und die eigene Positionierung zu institutionellen Normen des Bildungswesens im allgemeinen. Im Vortag wird der Zusammenhang zwischen diesen Dimensionen und Perspektiven der Studierenden auf Sprache und Sprachförderung im Physikunterricht herausgearbeitet.

Referenz:

Strunk, Nadezda & Höttecke, Dietmar (2020). Sprachsensibler Physikunterricht in der Studierendenperspektive. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 310). Universität Duisburg-Essen

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