Kategorie: TB2020

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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Quantenphysik als Teil gymnasialer Allgemeinbildung
FACETTEN für Nicht-MINT-Gymnasiast/innen

Dreyer, Hans Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

In der Schweiz müssen Nicht-MINT-Lernende in der Oberstufe Physik belegen. Quantenphysik ist oft bloss «Einblick in moderne Physik». Allgemeine Ziele sehen «Möglichkeiten und Grenzen der Physik» vor, also Natur der Naturwissenschaften (NdN). In der Schulrealität fehlen QP und NdN oft auf der Inhalts- und der Meta-Ebene. FACETTEN DER QUANTENPHYSIK ist ein didaktisch rekonstruierter Kurs für diese Situation. Er orientiert sich an der Geschichte der QP, soweit sie dem Lernen neuer Konzepte dient. Biographische Facetten geben sowohl Anknüpfungspunkte für NdN Themen wie «Theorie und Experiment», als auch inhaltliche Stichworte wie «Welle-Teilchen-Dualismus». Dieses «Paradoxon» führt zum Konzept «Quantenobjekt» bei Licht und Materie. Der Wellenaspekt des Elektrons wird über de Broglie eingeführt, das Bohrsche Modell kritisiert und die Verbindung zum Orbitalmodell des Chemieunterrichts hergestellt. Die Wahrscheinlichkeitsinterpretation der ψ-Wellen leitet über zu Fragen um Schrödingers Katze. Der Poster skizziert Umfeld, Ziele, Aufbau, Schuleinsatz und die Ergebnisse von schriftlichen Prä- und Posttests.

Referenz:

Dreyer, Hans Peter (2020). Quantenphysik als Teil gymnasialer Allgemeinbildung
FACETTEN für Nicht-MINT-Gymnasiast/innen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 820). Universität Duisburg-Essen

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Evaluation adaptiven Feedbacks in Online-Aufgaben in der Chemie

Trauten, Florian, Eitemüller, Carolin & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Laut Heublein et al. (2017) liegt die Abbruchquote in der Eingangsphase des Chemiestudiengangs seit 2006 bei ca. 42 %. Fachliche Defizite, die nicht in der Studieneingangsphase aufgearbeitet werden, begünstigen den Studienabbruch. An der Universität Duisburg-Essen werden Defizite zu Studienbeginn durch bestehende Lehrangebote bislang nicht ausreichend kompensiert (Averbeck et al., 2017). Das Ziel des Projekts ist es daher ein Angebot zu entwickeln, das Defizite konzeptionell stärker berücksichtigt und Studierenden mit geringem Vorwissen ein erfolgreiches Studium ermöglicht. Vor dem Hintergrund der lernförderlichen Wirkung adaptiven Feedbacks (Narciss & Huth, 2006) wurde eine Online-Übung zur Allgemeinen Chemie entwickelt, die adaptives Feedback zu typischen Fehlern automatisiert zur Verfügung stellt. Auf der Tagung werden erste Ergebnisse aus Log-File-Analysen zum Umgang der Lernenden mit den Aufgaben vorgestellt. Darüber hinaus werden Ergebnisse präsentiert, die im Zuge einer Expertenbefragung mit Chemiedidaktikern zur Qualitätssicherung des Feedbacks gewonnen wurden.

Referenz:

Trauten, Florian, Walpuski, Maik & Eitemüller, Carolin (2020). Evaluation adaptiven Feedbacks in Online-Aufgaben in 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. 884). 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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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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