Kategorie: TB2020

Beschreibungen optischer Phänomene

Gierl, Katharina, Löffler, Patrick & Kauertz, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das Beschreiben von Phänomenen ist Ausgangspunkt naturwissenschaftlicher Erkenntnis- und den damit verbundenen Modellierungsprozessen. Lernende müssen beim Beschreiben folgende drei Prozessschritte durchlaufen: Relevante Informationen selektieren, anhand des Vorwissens interpretieren und die Zusammenhänge in eine kohärente Struktur überführen. Merkmale der Beurteilung einer Beschreibung sind die Relevanz der ausgewählten Informationen, die Kohärenz dargestellter Zusammenhänge sowie die intersubjektive Prüfbarkeit der Interpretationen. In der Pilotierung wurden Beschreibungen Physikstudierender (n=16) und Physikdozierender (n=10) zu optischen Phänomenen kategorienbasiert analysiert und verglichen. Dabei wurden Intelligenz, Strategiewissen und Konzeptwissen jeweils mit einem Paper-Pencil-Test erfasst und als Kovariate berücksichtigt. Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse der Pilotstudie vor.

Referenz:

Gierl, Katharina, Löffler, Patrick & Kauertz, Alexander (2020). Beschreibungen optischer Phänomene . In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 828). Universität Duisburg-Essen

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Förderung des ikonischen Modellverständnisses in Chemiestudiengängen

Bille, Veronika, Rumann, Stefan, Roelle, Julian, Opfermann, Maria & Schmuck, Carsten

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Umgang mit Visualisierungen stellt eine zentrale Anforderung in Chemiestudiengängen dar und ist aufgrund der gefundenen prädiktiven Kraft des visuellen Modellverständnisses für den Studienerfolg (Dickmann, 2018) in der Allgemeinen Chemie in den Fokus gerückt.

Das Projekt widmet sich dem Einfluss des ikonischen Modellverständnisses auf Leistungen in der Organischen Chemie. Ikonische Modelle werden hierbei als Visualisierungen mit strukturellem Abbildungscharakter eines Referenzobjektes oder einer Theorie beschrieben. Studierende in der Anfangsphase haben häufig Schwierigkeiten bei der mentalen Übertragung zweidimensionaler Visualisierungen, zum Beispiel aus Lehrbüchern, in dreidimensionale Modelle. Zentrales Ziel der Studie ist, die Verbesserung der Studienleistungen in dieser Disziplin. Methodisch orientiert sich die Trainingsgestaltung hierbei am Lösungsbeispiel-Ansatz. Im Rahmen der Posterpräsentation werden erste Ergebnisse eines Trainings zur Förderung des ikonischen Modellverständnisses unter experimentellen Bedingungen vorgestellt.

Referenz:

Bille, Veronika, Rumann, Stefan, Roelle, Julian, Opfermann, Maria & Schmuck, Carsten (2020). Förderung des ikonischen Modellverständnisses in Chemiestudiengängen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 892). Universität Duisburg-Essen

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Erkenntnisprozesse in nicht experimentellen Untersuchungen

Bock, Benjamin, Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Wenn man SchülerInnen fragt, was sie sich unter naturwissenschaftlichem Arbeiten vorstellen, so ist die Antwort häufig auf eine einzige Methode – die „naturwissenschaftliche Methode“ – reduziert. Lederman et al. (2013) gehen davon aus, dass dieser Umstand u.a. auf eine Überbetonung des klassischen experimentellen Designs im naturwissenschaftlichen Unterricht zurückzuführen ist. Derartige Designs sind jedoch bei weitem nicht repräsentativ für naturwissenschaftliches Arbeiten und sollten im Unterricht um andere „Arten“ ergänzt werden. Aktuell entwickeln und erproben wir deshalb eine Lernumgebung, bei der Lernende die Feinstaubbelastung einer mittelgroßen Stadt (Graz, A) mithilfe eines multivariaten Datensets analysieren. Dabei sollen Lernende informelle statistische Denkweisen anwenden. Die Analyse der ersten Erprobung fokussiert auf die Verläufe der Erkenntnisprozesse. Aufbauend auf einem selbst entwickelten Erkenntnisprozessmodell wurden die spezifischen Vorgangsweisen sowie die Integration kontextuellen Wissens bei den Untersuchungsverläufen der Lernenden analysiert.

Referenz:

Bock, Benjamin, Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2020). Erkenntnisprozesse in nicht experimentellen Untersuchungen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 832). Universität Duisburg-Essen

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Konzeption eines interdisziplinären Moduls zur Erkenntnisgewinnung

Tampe, Jana & Spatz, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Rahmen des Lehramtsstudiums für die Fächer Biologie, Chemie und Physik werden der Prozess und die Methoden der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung meist aus einer rein fachspezifischen Perspektive vermittelt. Für das ganzheitliche Begreifen – wie es beispielsweise durch „Scientific Literacy“ oder die KMK-Standards gefordert wird – ist jedoch ein interdisziplinärer Blick notwendig.

Für den neu strukturierten Lehramtsstudiengang an der TU Darmstadt wird daher ein Modul entwickelt, in dem die Studierenden in einem Seminar gemeinsam didaktische und methodische Aspekte der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung erarbeiten und diese in einem praktischen Schulprojekt erproben.

Zur Konzeption des Moduls werden Lehramtsstudierende bezüglich ihres Vorwissens und ihrer Erwartungen an das Modul befragt. Diese Erwartungen werden mit der Einschätzung von den Fachdidaktik-Expert*innen aus den drei Disziplinen Biologie, Chemie und Physik abgeglichen. Auf dem Poster werden die Schlussfolgerungen für die Konzeption vorgestellt.

Referenz:

Tampe, Jana & Spatz, Verena (2020). Konzeption eines interdisziplinären Moduls zur Erkenntnisgewinnung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 896). Universität Duisburg-Essen

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Wege in den Physikunterricht unter Identitätsperspektive

Gausche, Florian & Rabe, Thorid

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Hinsichtlich des Nachwuchsmangels in naturwissenschaftlichen Bildungsgängen und Berufen erscheint es sinnvoll, den Prozess von Bildungswegentscheidungen zu ergründen. Bereits im Grundschulalter bahnen sich diese Prozesse an, auch wenn die Schüler*innen erst in der Sekundarstufe I mit dem Fach Physik konfrontiert werden. Dieser Übergang ist daher besonders interessant. Um die Zu- oder Abwendung von Physik bzw. Physikunterricht und die damit assoziierten Bildungswegentscheidungen beschreiben zu können, bietet sich die Identitätsperspektive an. Dabei wird Physikunterricht als soziales Geschehen verstanden, in welchem alle Beteiligten ihr Bild von Physik, Physikunterricht und „Physikpersonen“ kollektiv aushandeln. Die vorgestellte Untersuchung soll identifizieren, welche solcher Aushandlungen zum Beginn des Physikunterrichtes stattfinden. Zu diesem Zweck werden 6. Klassen videografiert. Mit einzelnen Schüler*innen und Lehrkräften werden anschließend Interviews geführt, in denen im Sinne eines ‚Stimulated Recall‘ auf videografiertes Unterrichtsgeschehen Bezug genommen wird.

Referenz:

Gausche, Florian & Rabe, Thorid (2020). Wege in den Physikunterricht unter Identitätsperspektive. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 772). Universität Duisburg-Essen

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Mindsets in Physik
Studie zur Veränderbarkeit des fachspezifischen Mindsets

Goldhorn, Laura, Wilhelm, Thomas, Spatz, Verena & Rehberg, Jana

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die amerikanische Psychologin Carol Dweck beschreibt zwei Selbstbilder als Basis für Entscheidungen und (Lern-)Verhalten. Menschen mit dem „Fixed Mindset“ sehen Begabung als Grundlage für (Lern-) Erfolge, Menschen mit dem „Growth Mindset“ verstehen das eigene Potential nicht durch Begabung determiniert, sondern durch Übung entwickelbar. Nach Dweck kann mit geeigneten Interventionen das Growth Mindset gefördert werden, so dass neue Herausforderungen tatsächlich zu einem Wachstum führen und das Lernen unterstützt wird.

Auch in Bezug auf Physik lassen sich beide Mindsets feststellen. In qualitativen Vorstudien wurden bereits Merkmale des domänenspezifischen Mindsets bei Schüler*innen im Physikunterricht untersucht. Im aktuellen Forschungsvorhaben wird auf dieser Basis ein Fragebogen entwickelt, mit dem das Mindset abhängig von Alter, Geschlecht und Schulart erhoben wird. Außerdem wird eine Intervention durchgeführt, um das physikspezifische Growth Mindset bei Schüler*innen zu fördern. Das Poster stellt das gesamte Forschungsdesign vor.

Referenz:

Goldhorn, Laura, Wilhelm, Thomas, Spatz, Verena & Rehberg, Jana (2020). Mindsets in Physik
Studie zur Veränderbarkeit des fachspezifischen Mindsets. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 776). Universität Duisburg-Essen

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Förderung von Science Capital im Berufsorientierungsprojekt DiSenSu

Hönig, Marina, Rüschenpöhler, Lilith, Küsel, Julian & Markic, Silvija

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Viele Mädchen haben Spaß an Naturwissenschaften, können sich jedoch nicht vorstellen, einen naturwissenschaftlichen Beruf zu ergreifen. Identitätsbildung im Unterricht wird zwar von vielen Seiten gefordert, jedoch mangelt es an wissenschaftlich fundierten Ansätzen, wie dies praktisch möglich wird. Die vorliegende Studie nutzt den Ansatz des Science Capital, um zu erforschen, wie eine bewusste Gesprächsführung die naturwissenschaftliche Identitätsbildung fördern könnte. Im Rahmen des Projekts DiSenSu nahmen weibliche Jugendliche an einem Coaching zu naturwissenschaftlichen Berufsfeldern teil. Ausgewertet wurden qualitative Daten aus den Coachinggesprächen sowie quantitative Daten zu Selbstkonzept und Karriereaspirationen. Es wurde untersucht, (i) welche typischen Denkmuster Mädchen in der Reflexion über naturwissenschaftliche Berufe zeigen sowie (ii) welche Strategien der Gesprächsführung sich eignen könnten, Science Capital zu fördern. Die Studie zeigt somit mögliche Strategien der Gesprächsführung auf, die eine naturwissenschaftliche Identitätsbildung aktiv fördern könnten.

Referenz:

Hönig, Marina, Rüschenpöhler, Lilith, Küsel, Julian & Markic, Silvija (2020). Förderung von Science Capital im Berufsorientierungsprojekt DiSenSu. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 780). Universität Duisburg-Essen

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MINT-Lehrer-Nachwuchsförderung: Status quo und Ausblick

Lüders, Christina, Schorn, Bernadette, Salinga, Christian, Blum, Ulrich & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das Programm MILeNa wurde als überregionales Programm zur MINT-Lehrer-Nachwuchsförderung von Herbst 2013 bis Herbst 2018 von sechs Hochschulen durchgeführt und erreichte in vier Jahrgängen ca. 250 Schülerinnen und Schüler in vier Bundesländern. Durch das Programm sollen die Schülerinnen und Schüler eine bewusstere Studienentscheidung für MINT-Lehramts-Studiengänge treffen können. Dabei wurden erfolgversprechende Erfahrungen zu verschiedenen positiven Effekten des Programms gesammelt. Gleichzeitig hat sich gezeigt, dass das Format nicht für deutlich größere Teilnehmerzahlen geeignet war und somit den Herausforderungen durch den prognostizierten MINT-Lehrermangel nicht gerecht wurde. Um größere Teilnehmerzahlen erreichen zu können, startete im Herbst 2017 ein modifiziertes MILeNa-Programm, an dem bisher in zwei Jahrgängen ca. 110 Schülerinnen und Schüler teilgenommen haben. Dieses Programm wird aktuell in zwei Varianten durch die RWTH Aachen und die Universität Bonn angeboten. In dem Beitrag werden das neue Konzept und die Erfahrungen aus den ersten beiden Jahrgängen vorgestellt.

Referenz:

Lüders, Christina, Schorn, Bernadette, Salinga, Christian, Blum, Ulrich & Heinke, Heidrun (2020). MINT-Lehrer-Nachwuchsförderung: Status quo und Ausblick . In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 784). Universität Duisburg-Essen

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Förderung hochbegabter Kinder im Sachunterricht – eine Bedarfsanalyse

Bohn, Marcus, Kaiser, Nanni & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Hochbegabungsförderung ist sowohl als bildungspolitische Forderung der KMK (2015), als auch unter dem Aspekt der Inklusion wissenschaftlich in den Fokus der schulischen Arbeit gerückt. Es stellt sich hier zunächst die Frage, wie Grundschullehrkräfte in ihrem naturwissenschaftlichen Sachunterricht der Forderung nach inklusiver Hochbegabungsförderung aktuell gerecht werden können.

In der Literatur findet sich eine Vielzahl an Empfehlungen zur Gestaltung von begabungsförderlichen Lerninhalten, -kontexten und auch Handlungsweisen sowohl aus pädagogischer, psychologischer als auch sachunterrichtsdidaktischer Forschung. Das hier vorgestellte Projekt greift diese zu einem begabungsfördernden Unterricht auf und stellt sie in das Spannungsfeld von wissenschaftlichen Empfehlungen und praktischen Bedarfen.

Im Poster werden Befunde einer Literaturrecherche sowie Aussagen einer Lehrkräftebefragung gegenübergestellt.

Referenz:

Bohn, Marcus, Kaiser, Nanni & Welzel-Breuer, Manuela (2020). Förderung hochbegabter Kinder im Sachunterricht – eine Bedarfsanalyse. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 788). Universität Duisburg-Essen

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Herausforderungen angehender Lehrkräfte bei der Planung und
Durchführung Gemeinsamen Unterrichts am Berufskolleg

Rückert, Simone & Vorst, Helena van

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Eine aufgeschlossene Einstellung zu und das Wissen über Inklusion sollten grundlegende Pfeiler der Ausbildung aller Lehrkräfte sein und sind ausschlaggebend für eine erfolgreiche Umsetzung (Meijer, 2011). An beruflichen Schulen findet man eine hohe Heterogenität, jedoch kommt gerade dort der Inklusionsaspekt noch zu kurz (Euler & Severing, 2014). Hier knüpft dieses Promotionsprojekt an, welches in zwei Projektphasen zunächst die Schwierigkeiten von angehenden Lehrkräften für das Berufskolleg der beruflichen Fachrichtung Biotechnik bei der Planung inklusiven Unterrichts herausstellt und anschließend ein Unterstützungsangebot für Studierende auf der Basis des Ansatzes des Universal Design for Learning (UDL) entwickelt. Das Unterstützungsangebot soll angehenden Lehrerinnen und Lehrern sowohl mehr Selbstvertrauen in ihre Fähigkeiten als auch eine erhöhte Kompetenz im Bereich der Inklusionsarbeit vermitteln. Im Poster werden das Projektdesign und erste Ergebnisse einer qualitativen Befragung vorgestellt.

Referenz:

Rückert, Simone & Vorst, Helena van (2020). Herausforderungen angehender Lehrkräfte bei der Planung und
Durchführung Gemeinsamen Unterrichts am Berufskolleg. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 792). Universität Duisburg-Essen

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