Kategorie: TB2020

Konzept zur Öffnung geschlossener Experimentieranleitungen in Chemie

Ehlert, Lars & Tepner, Oliver

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Analysen der PISA-Studie 2015 zeigen, dass deutsche Schülerinnen und Schüler nach der Skala „naturwissenschaftliche Forschung bewerten und Untersuchungen planen“ im internationalen Vergleich nur den 13. Platz belegen. Laut den nationalen Bildungsstandards sind Fähigkeiten im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung explizites Bildungsziel. Um das selbstgesteuerte Experimentieren besser in die Unterrichtspraxis zu implementieren, wurde im Rahmen dieses Forschungsvorhabens eine Fortbildung zur Konzeption von selbstgesteuerten Experimenten im Chemieunterricht für Realschul- sowie Gymnasiallehrkräfte entwickelt. Dabei wird ein innovatives Strukturierungskonzept eingesetzt, mit dem kochrezeptartige Schulversuche zu selbstgesteuerten und kompetenzorientierten Schülerexperimenten modifiziert werden können. Des Weiteren wird die Reflexionskompetenz der teilnehmenden Lehrkräfte bezüglich der Planung eines selbstgesteuerten Experiments geschult und evaluiert. Im Poster werden das Strukturierungskonzept sowie ausgewählte Testinstrumente vorgestellt.

Referenz:

Ehlert, Lars & Tepner, Oliver (2020). Konzept zur Öffnung geschlossener Experimentieranleitungen 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. 868). Universität Duisburg-Essen

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Der Modelleinsatz beim Schülerexperiment – Eine Prozessanalyse

Przywarra, Tobias & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Chemieunterricht sollen Schüler*innen (SuS) experimentelle Ergebnisse mit Modellvorstellungen verknüpfen. Der Einsatz von Modellen unterstützt sie dabei, die Stoffeigenschaften auf Teilchenebene zu verstehen (KMK 2004). Der Prozess des eigenständigen Arbeitens von SuS mit Modellen ist bislang jedoch nicht ausreichend beschrieben (Krüger et al. 2018).

Im Rahmen eines Mixed-Methods-Studiendesigns wird der Forschungsfrage nachgegangen, wann und wie SuS der Sekundarstufe I mentale Modelle während des Experimentierprozesses nutzen. Zudem wird überprüft, ob die Repräsentationsform einen Einfluss auf diesen Prozess hat. Dazu führen SuS Experimente zu Lösungs- und Diffusionsprozessen in Einzelarbeit durch. Die Deutung der Versuche auf Teilchenebene erarbeiten sie sich anhand unterschiedlicher Repräsentationsformen. Experimentalgruppe 1 nutzt haptisch-interaktive Modelle, Experimentalgruppe 2 verwendet digital erweiterte Modelle und die Kontrollgruppe erhält Legebilder mit Illustrationen. Die Datenerhebung erfolgt über die Methode des Lauten Denkens sowie mittels Videografie.

Referenz:

Przywarra, Tobias & Risch, Björn (2020). Der Modelleinsatz beim Schülerexperiment – Eine Prozessanalyse. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 872). Universität Duisburg-Essen

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Messunsicherheiten im Physikunterricht
– Befragung von Lehrkräften in Baden-Württemberg –

Möhrke, Philipp

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Für die Einführung einer systematischen Behandlung von Messunsicherheiten in der Schule wurde in den letzten Jahren ein umfangreiches Sachstrukturmodell entwickelt. Es hat sich aber auch gezeigt, dass in der Relevanzeinschätzung einiger Aspekte des Modells Forschungs- und Lehrkraftmeinung weit auseinandergehen. Daher untersucht die präsentierte Studie mit Physiklehrkräften in Baden-Württemberg, welche Relevanzabstufung sich für die Konzepte des Sachstrukturmodells zu Messunsicherheiten in der Sekundarstufe I aus der Perspektive der Physiklehrkräfte ergeben?

Dazu wurde die Relevanzeinschätzung der einzelnen Konzepte des Sachstrukturmodell empirisch mittels einer Online-Befragung von 114 Lehrkräften untersucht und ihre Meinung zu korrespondierenden Lernzielenformulierungen erfragt. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass eine Relevanzabstufung der Konzepte des Sachstrukturmodells naheliegt. Daneben zeigt sich für einzelne Konzepte zwar, dass diese als relevant bewertet werden, entsprechenden Lernzielen aber eine geringe Relevanz zugewiesen wird.

Referenz:

Möhrke, Philipp (2020). Messunsicherheiten im Physikunterricht
– Befragung von Lehrkräften in Baden-Württemberg –. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 876). Universität Duisburg-Essen

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Messunsicherheiten als Ausgangspunkt der Förderung im Umgang mit Daten

Kok, Karel & Priemer, Burkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Messunsicherheiten sind ein integraler Bestandteil eines Messergebnisses. Obwohl viele Schülerinnen und Schüler (SuS) Schwierigkeiten im Vergleichen von Messdaten aufweisen, wird trotzdem das Thema Messunsicherheiten in der Schule häufig vernachlässigt. Deshalb entwickelten wir eine gestufte Intervention, in welcher die SuS 1.) über die Existenz von Messunsicherheiten, 2.) über ein quantitatives Maß für die Streuung von Daten und 3.) den Vergleich von zwei Messergebnissen lernen. In einem Prä-Post-Studiendesign wollen wir sowohl die Kompetenzen im Umgang mit Messunsicherheiten erfassen, als auch die Fähigkeit, Daten miteinander zu vergleichen.

Das Poster stellt das Studiendesign, die Struktur der Intervention sowie erste Ergebnisse einer Pilotstudie näher vor.

Referenz:

Kok, Karel & Priemer, Burkhard (2020). Messunsicherheiten als Ausgangspunkt der Förderung im Umgang mit Daten. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 880). Universität Duisburg-Essen

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Komparative Diskursanalyse zu Focus Groups zu zwei Fotostories
im berufsorientierenden Projekt DiSenSu

Jesserich, Tatjana & Prechtl, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das Projekt DiSenSu bietet Schülerinnen mit Migrationshintergrund verschiedene Aufgaben, die ihnen dabei helfen sollen, zu erkunden, ob ein Beruf in den Naturwissenschaften zu ihnen passt. Im Gespräch mit einer Expertin werden sich die Schülerinnen ihrer Potenziale bewusst und erhalten Überblicke zu Chemie-Berufen. Während der berufsorientierenden Maßnahme erhalten sie eine Fotostory zu weiblichen Vorbildern in Chemie. Zu den intendierten Botschaften dieser Fotostory zählen Kompetenz und Diversität. Die projektbegleitende Forschung widmet sich der Frage, ob sich Storyline und Darstellungsweisen eignen, um die Schülerinnen zu motivieren, einen naturwissenschaftlichen Beruf zu ergreifen. Zur Untersuchung der Forschungsfrage wurde die Fotostory in Focus Groups diskutiert. Deren Auswertung erfolgte mithilfe der komparativen Diskursanalyse (MAXQDA). Das Poster stellt ausgewählte Befunde der Studie und die daraus folgenden Implikationen für eine gender- und diversitysensible Gestaltung von Begleitmaterial für die MINT-Berufsorientierung vor.

Referenz:

Jesserich, Tatjana & Prechtl, Markus (2020). Komparative Diskursanalyse zu Focus Groups zu zwei Fotostories
im berufsorientierenden Projekt DiSenSu. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 756). Universität Duisburg-Essen

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Teaching MINTD – Diversitätsorientierte Lehre und Lehramtsausbildung in
den Fächern Physik und Technik

Krebs, Ann-Katrin & Kasper, Lutz

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Teaching MINT^D verfolgt durch einen mehrmethodischen Zugang das Ziel der Erhöhung der Diversitätskompetenz aller Physik- und Technik-Lehramtsstudierenden sowie eine langfristige Erhöhung der entsprechenden Professionalisierung aller Lehrkräfte durch Workshopangebote. Auch steht die Gewinnung von mehr Studierenden für das Physik- und Technik-Lehramt durch ein diversitätsorientiertes Studienprofil im Fokus.

Die Fächer Physik und Technik werden zunächst mittels pilotiertem Beobachtungsinstruments hospitiert. Parallel werden quantitativ Kenntnisse und Einstellungen zu Diversitäts- und Genderaspekten im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht von praktizierenden Lehrkräften in Baden-Württemberg ermittelt. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für Lehrkräfteworkshops, wobei Elemente für diversitätsorientierten und gendersensiblen Physik- (und Technik-) Unterricht in einer Interventionsphase mit Lehrkräften erprobt und evaluiert werden. Es folgt eine weitere Hospitationsphase, um die Wirkung der Workshops zu ermitteln, um so praxistaugliche Elemente zu identifizieren.

Referenz:

Krebs, Ann-Katrin & Kasper, Lutz (2020). Teaching MINTD – Diversitätsorientierte Lehre und Lehramtsausbildung in
den Fächern Physik und Technik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 760). Universität Duisburg-Essen

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Entwicklung von Physikunterricht mithilfe individueller Rückmeldungen

Hansmann, Ralph

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Für die Entwicklung attraktiven Physikunterrichts durch die Lehrperson – d. h. Physikunterricht (PU), den die Lernenden positiv einstufen oder gerne wieder besuchen würden – wurde im Sinne der Aktionsforschung ein möglichst einfaches Evaluationsinstrument entwickelt, das in der Praxis mit n = 1164 Lernenden erfolgreich eingesetzt und getestet wurde. Zentrale Fragen waren:

a) Was melden die Lernenden zurück?

b) Wie aussagekräftig, bzw. wie differenziert sind die Rückmeldungen in den Klassenstufen zwei bis zehn?

c) Welche Konsequenzen lassen sich für den PU daraus ableiten?

d) Wie gut eignet sich das Instrumentarium zur Entwicklung bzw. Verbesserung von PU?

Auf diese Grundlagen wurde ein Kodiermanual entwickelt, Kategorien abgeleitet und die Reliabilität geprüft.

Das Poster dokumentiert Erfahrungen und Ergebnisse und beschreibt darüber hinaus sowohl die Chancen als auch die Grenzen eines solch völlig offenen und durch keinerlei Fragen gelenkten Forschungsinstruments.

Referenz:

Hansmann, Ralph (2020). Entwicklung von Physikunterricht mithilfe individueller Rückmeldungen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 764). Universität Duisburg-Essen

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Begabungsförderung aus physikdidaktischer Perspektive:
Entwicklung eines Planungsmodells

Dohrmann, René & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Auf das Themenfeld Begabungsförderung und die Entwicklung und Erprobung adaptiver Konzepte für eine diagnosebasierte individuelle Förderung von leistungsstarken und potentiell besonders leistungsfähigen Schüler*innen wird in der Lehrkräftebildung im Fach Physik bislang kaum fokussiert. Darüber hinaus bestehen Bedarfe in den Schulen in Bezug auf die leistungsdifferenzierende Gestaltung des Regelunterrichts.

In diesem Beitrag wird das LemaS-Teilprojekt Dia-MINT-Physik der Freien Universität Berlin vorgestellt. Im Zuge dessen wird ein erster Vorschlag für ein Modell zur physikbezogenen Begabungsförderung unterbreitet. Außerdem werden erste Konzepte zur leistungsdifferenzierenden Gestaltung des Regelunterrichts durch komplexe Lern- und Kompetenzaufgaben, die Konzeption eines Lehr-Lern-Labors zur Förderung (potentiell) leistungsstarker Schüler*innen bei gleichzeitiger Unterstützung diagnostischer und begabungsförderlicher Kompetenzen auf Seiten der Studierenden sowie die Adaption des Lehr-Lern-Labor-Konzepts zur physikbezogenen Begabungsförderung auf den Kontext Schule vorgestellt.

Referenz:

Dohrmann, René & Nordmeier, Volkhard (2020). Begabungsförderung aus physikdidaktischer Perspektive:
Entwicklung eines Planungsmodells. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 768). 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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