Kategorie: TB2020

Verständnisfördernde Lernarrangements zu ausgewählten NOS-Aspekten

Müller, Stefan & Reiners, Christiane S.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Förderung eines adäquaten Verständnisses der Möglichkeiten und Grenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung scheint vor dem Hintergrund aktueller Debatten um die Sicherheit bzw. Glaubwürdigkeit von Erkenntnissen („Fake Science“) und gesellschaftlichen Herausforderungen wie dem Klimawandel von entscheidender Bedeutung zu sein. Eine notwendige Bedingung für ein Verständnis von „Nature of Science“ (NOS) auf Seite der Lernenden stellen adäquate Vorstellungen der Lehrenden dar. Studien zeigen jedoch, dass Lehramtsstudierende zu manchen NOS-Aspekten, wie der Vorläufigkeit von Erkenntnissen, eher naive Ansichten besitzen und diese darüber hinaus besonders resistent gegenüber Veränderungen sind. Im Vortrag werden innovative Ansätze und konkrete Lernarrangements zu diesen Aspekten vorgestellt und diskutiert, welche die epistemologische Kompetenz der Lehramtsstudierenden fördern sollen. Die Ansätze wurden im Rahmen einer qualitativen Studie an der Universität zu Köln in chemiedidaktischen Seminaren erprobt und mithilfe geeigneter Instrumente (u.a. Interviews, Fragebögen) evaluiert.

Referenz:

Müller, Stefan & Reiners, Christiane S. (2020). Verständnisfördernde Lernarrangements zu ausgewählten NOS-Aspekten

. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 150). Universität Duisburg-Essen

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Vorstellungsänderungen von Studierenden zu Nature of Science

Roetger, Rebekka & Wodzinski, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Verschiedene Studien zeigen, dass bei Lehrkräften oft sehr unterschiedlich ausgeprägte und inkonsistente Vorstellungen zu Nature of Science (NoS) vorliegen (Deng et al., 2011; Höttecke & Rieß, 2007). In einem Seminar für angehende Physiklehrkräfte, das fachwissenschaftliche und fachdidaktische Studienanteile vernetzt (Roetger & Wodzinski. 2018), wurden am Beispiel aktueller physikalischer Forschung verschiedene Aspekte von NoS, insbesondere die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen, aus den unterschiedlichen Perspektiven reflektiert.

In der qualitativen Begleitstudie wurde im Prä-Post-Design über Interviews die Wirkung des Seminars auf die Vorstellung der Studierenden zu NoS untersucht. Dabei stand insbesondere die Frage im Fokus, welche Wirkung die authentische Begegnung mit aktueller physikalischer Forschung hat. Es wird deutlich, dass die Studierenden nach der authentischen Begegnung verschiedenen Aspekten von NoS einen höheren Stellenwert zuschreiben (z.B. der Kreativität) oder neu identifizieren (z.B. die Kommunikation). Die zentralen Ergebnisse der Studie werden vorgestellt.

Referenz:

Roetger, Rebekka & Wodzinski, Rita (2020). Vorstellungsänderungen von Studierenden zu 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. 154). Universität Duisburg-Essen

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Disziplinübergreifende Lehrerbildung zwischen Fach und Fachdidaktik

Woest, Volker, Engelmann, Philipp, Hoffmann, Clemens, Jünger, Theresa & Simon, Marcel

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Woest, Volker, Engelmann, Philipp, Hoffmann, Clemens, Jünger, Theresa & Simon, Marcel (2020). Disziplinübergreifende Lehrerbildung zwischen Fach und Fachdidaktik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 158). Universität Duisburg-Essen

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Habig, Sebastian

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Habig, Sebastian (2020). Vorwort. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 1). Universität Duisburg-Essen

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Einsatz adaptiver Testformate und Umsetzung im Projekt ValiDiS

Brüggemann, Volker & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das Projekt ValiDiS untersucht die Kompetenzentwicklung naturwissenschaftlichen Denkens bei Lehramtsstudierenden. Zu diesem Zweck wurde ein Multiple-Choice Leistungstest entwickelt, der sich aktuell in der Validierungsphase befindet.

Da das bisherige Testformat (papierbasiert) im Einsatz sehr zeitaufwändig ist, wurde eine alternative Version entwickelt: Ein computeradaptiver Multi-Stage-Test (MST). Dieses Testformat ermöglicht gegenüber klassischen Instrumenten kürzere Befragungen bei gleichbleibender Messgenauigkeit. Auf Grundlage der bereits im Projekt gewonnenen Daten wurden Simulationsstudien durchgeführt, um eine optimale Struktur und Aufgabenzusammenstellung des MST zu gewährleisten.

Die neue Testversion wurde im ersten Quartal 2019 in einer Pilotstudie (N=271) eingesetzt. Im Beitrag werden die Ergebnisse dieser Studie vorgestellt und in Bezug zu den Prognosen aus den Simulationsstudien gesetzt. Zwischen klassischer Testversion und MST wird ein Vergleich gezogen sowie Konsequenzen für den weiteren Entwicklungsprozess und Einsatz diskutiert.

Referenz:

Brüggemann, Volker & Nordmeier, Volkhard (2020). Einsatz adaptiver Testformate und Umsetzung im Projekt ValiDiS. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 98). Universität Duisburg-Essen

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Rumann, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Rumann, Stefan (2020). Einführung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 2). Universität Duisburg-Essen

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Vergleich unterschiedlicher Methoden zur Einschätzung experimenteller Kompetenz im hands-on-Test

Murer, Livia, Metzger, Susanne, Vorholzer, Andreas, Bonetti, Angela & Gut, Christoph

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Projekt ExKoNawi bearbeiten Jugendliche verschiedene Problemtypen und fertigen dabei Protokolle an, mit denen die experimentellen Kompetenzen erhoben werden (Bonetti et. al, in diesem Band). Im Beitrag wird anhand der Aufgaben des Problemtyps «Messen» untersucht, inwiefern sich die Ergebnisse dieser Methode der Kompetenzmessung von Messungen durch Videoaufnahmen während des Experimentierens und Interviews unterscheidet. Dazu wurden 27 Jugendliche (Jahrgangstufe 8, mittleres Niveau) beim Bearbeiten von jeweils 4 Aufgaben videografiert und anschließend interviewt.

Die Methoden wurden auf Populations- und Individualebene verglichen. Auf Populationsebene wurde der Unterschied der Mittelwerte der drei Methoden (Protokoll, Video, Interview) betrachtet. Auf Individualebene wurde der Zusammenhang der Kompetenzwerte der Jugendlichen auf Basis der drei Methoden untersucht. Auf Populationsebene unterscheiden sich die Methoden signifikant. Die Unterschiede entsprechen kleinen bis mittleren Effekten. Auf Individualebene besteht oft kein hinreichend hoher Zusammenhang zwischen den Methoden.

Referenz:

Murer, Livia, Metzger, Susanne, Vorholzer, Andreas, Bonetti, Angela & Gut, Christoph (2020). Vergleich unterschiedlicher Methoden zur Einschätzung experimenteller Kompetenz im hands-on-Test. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 102). Universität Duisburg-Essen

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Bildung oder Kompetenzkonstruktion? Über einen scheinbaren Widerspruch und seine Auflösung im Prozess naturwissenschaftlichen Unterrichts.

Tenorth, Elmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Naturwissenschaften – Biologie, Chemie und Physik, gelegentlich im Kontext von MINT weiter situiert – leben in einem eigentümlichen Zwiespalt: In der öffentlichen Wahrnehmung als zentrale Dimension neuzeitlicher Wissenschaft hoch geachtet und ohne alle Legitimationsprobleme, haben sie im Gefüge der Schulfächer traditionell zwar ihren festen Platz, aber keine allseits anerkannte didaktische Position oder eine unbefragte, gar stabile curriculare Form, wie nicht zuletzt die Debatte über Bildungsstandards und schulisch zu sichernde Kompetenzen belegt.
Der Vortrag diskutiert historisch und theoretisch vor diesem Hintergrund, aber auch angesichts neuer Konkurrenz in den Debatten über Digitale Bildung, wie sich die Naturwissenschaften in ihrer Eigenart, Einheit und Differenz als Modi des Weltzugangs im Kanon der Schule darstellen und behaupten können, und zwar bildungstheoretisch und nicht allein wegen der politisch-technisch-ökonomischen Unterstützung, die aus der Öffentlichkeit kommt und durch MINT-Programme forciert wird. Die „Sprache der Naturwissenschaften“, das ist die These, gehört zu den Kompetenzen, die in allgemeiner Bildung für alle Lernenden unentbehrlich sind, durch keine andere Sprache zu ersetzen, und auch im Kontext ”Digitaler Bildung” systematisch selbständig und notwendig.

Referenz:

Tenorth, Elmar (2020). Bildung oder Kompetenzkonstruktion? Über einen scheinbaren Widerspruch und seine Auflösung im Prozess naturwissenschaftlichen Unterrichts.. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 5). Universität Duisburg-Essen

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Bewertungsmodell zur experimentellen Performanz (Physik)Studierender

Bauer, Anna, Reinhold, Peter & Sacher, Marc

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Laborpraktika naturwissenschaftlicher Studiengänge zielen darauf ab, dass Studierende die wissenschaftliche Erkenntnismethodik, insbesondere das Experimentieren, erlernen. Allerdings liegen nur wenige Erkenntnisse dazu vor, welche experimentellen Fähigkeiten und Fertigkeiten Physikstudierende entwickeln.

Im Fokus steht die Analyse der Tiefenstruktur der Performanz von Studierenden beim Experimentieren, um daraus Rückschlüsse auf die zugrundeliegenden Dispositionen ziehen zu können. Ziel ist die Beschreibungen von Handlungsmustern zu generieren und qualitative Unterschiede erfassbar zu machen. Die Handlungsmuster werden mit Hilfe komparativer Fallstudien auf Basis standardisierter videografierter Experimentiersituationen konstruiert und mit Stimulated-Recall-Interviews validiert. Die Handlungsmuster werden mit der typenbildenden Inhaltsanalyse analysiert und basierend auf der Analyse wird ein Bewertungsmodell entwickelt, das mit einem Expertenrating abgesichert werden sollen.

Im Vortrag werden die theoretischen Grundlagen, das methodische Vorgehen und erste Ergebnisse berichtet.

Referenz:

Bauer, Anna, Reinhold, Peter & Sacher, Marc (2020). Bewertungsmodell zur experimentellen Performanz (Physik)Studierender . In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 106). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftliche Kompetenzen und Inklusion – Inklusion durch Kompetenzorientierung?

Abels, Simone

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

In der Gesellschaft von morgen ist naturwissenschaftlicher Unterricht, der allen Schüler*innen unter Wertschätzung ihrer individuellen Voraussetzungen eine naturwissenschaftliche Grundbildung und Partizipation an fachspezifischen Lehr-Lernprozessen ermöglicht und damit in einem weiten Sinne inklusiv ist, wohl nach wie vor keine Selbstverständlichkeit. Wahrscheinlicher bleibt dagegen eine Orientierung an einem engen Inklusionsbegriff, also die Fokussierung auf einzelne Differenzlinien wie Behinderung oder Migration, mit einem Unterricht, der speziell für diese Schüler*innen differenzierte Lernangebote bietet. Die Differenzierung erfolgt dabei u.a. nach Kompetenzstufenmodellen, wobei das Festlegen eines Mindeststandard immer Exklusion bedingen wird. Hier ist auch fachdidaktische Forschung gefragt, um naturwissenschaftliche Grundbildung für alle Menschen tatsächlich in Schulen zu ermöglichen und die Orientierung an einem weiten Inklusionsbegriff wahrscheinlicher zu machen. Kompetenzorientierte Lernaufgaben könnten sich als zentral für die Förderung aller Schüler*innen erweisen, wenn durch eine Aufgabenstellung unterschiedliche Anforderungsniveaus adressiert werden ohne stigmatisierende Zuordnungen. Die Aufgaben erfordern dann eine Balance aus Strukturierung und Offenheit, um Partizipation und Selbstbestimmung zu ermöglichen. Mittlerweile gibt es einige naturwissenschaftsdidaktische Projekte, die versuchen sich einem weiten Verständnis von Inklusion zu nähern, sei es z.B. über adaptive Lehr-Lernformate wie Forschendes Lernen, Unterrichtsgestaltungen nach dem Universal Design for Learning oder Lernstrukturgittern, ggf. unterstützt durch digitale Medien. Diesen Ansätzen gemeinsam ist ihre Orientierung an den Kompetenzbereichen der KMK, jedoch unter der Frage, ob dann noch an einem „Gemeinsamen Gegenstand“ (Feuser) gelernt wird. Mit zunehmendem Fachanspruch und der Zuspitzung fachspezifischer Konzepte in höheren Schulstufen scheint das Exklusionsrisiko für mehr und mehr Schüler*innen zu steigen und die Herausforderung für Lehrkräfte, fachliches Lernen und inklusive Pädagogik zu vereinen, unermesslich zu werden. Für Lehrkräfte könnte ein Ausweg darin bestehen, die Orientierung an prozessbezogenen Kompetenzen zu stärken. Welche Rolle spielt dann im inklusiven Naturwissenschaftsunterricht noch das Fachliche? Im Vortrag wird der Stand der Forschung, Desiderata sowie Dilemmata aufgezeigt und diskutiert, wie fachdidaktische Forschungsprojekte und Netzwerke produktiv unterstützen können, Fachansprüche und Ansprüche der inklusiven Pädagogik zu vereinen.

Referenz:

Abels, Simone (2020). Naturwissenschaftliche Kompetenzen und Inklusion – Inklusion durch Kompetenzorientierung?
. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 20). Universität Duisburg-Essen

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