Kategorie: TB2020

Untersuchung der Wirksamkeit einer Lehrkräftefortbildung
zum Experimentieren

Bewersdorff, Arne, Baur, Armin & Emden, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Einsatz von Experimenten im Unterricht beschränkt sich häufig auf die Illustration von Phänomenen. Der Zielvorstellung vom wissenschaftsorientierten, schülerselbstständigen Experimentieren wird nur bedingt Rechnung getragen. Um diese Kluft zu überspannen, kann effektive Fortbildung ein adäquates Mittel sein.

Für die Untersuchung der Effektivität von zwei Fortbildungsformaten werden qualitativ mittels Videografie und Hospitationsprotokollen mögliche, durch die Fortbildung angestoßene Änderungen im Unterrichtshandeln erfasst. Hierzu wurde induktiv aus Transkriptionsprotokollen der Videografien ein Kategoriensystem entwickelt, das die methodische Tiefenstruktur des Unterrichts zum Experimentieren erfasst; bswp. wird die Berücksichtigung der inneren Logik des Experimentierens untersucht.

Zusätzlich wird durch Erhebungsbögen die Entwicklung des Professionswissen und der Beliefs quantitativ erhoben, um mittels Triangulation einen umfassenden Einblick in die Wirkung der Lehrkräftefortbildung zu erreichen.

Das Kategoriensystem sowie erste Ergebnisse werden zur Diskussion gestellt.

Referenz:

Bewersdorff, Arne, Baur, Armin & Emden, Markus (2020). Untersuchung der Wirksamkeit einer Lehrkräftefortbildung
zum Experimentieren. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 860). Universität Duisburg-Essen

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Variablensalat im Experiment:
Ansätze zur Förderung der Variablenkontrolle

Winkens, Tobias, Goertz, Simon & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Variablenkontrollstrategie (VKS) ist für Experten unmittelbar einsichtig, aber für Lerner oft mit Schwierigkeiten in ihrem korrekten Einsatz verbunden. Studien zeigen, dass dies auch für Schülerinnen und Schüler der Mittelstufe gilt, die oft eigene experimentelle Strategien anwenden.

Um Lernenden die VKS näher zu bringen, kann man mit experimentellen Übungen auf variablenkontrollierte und konfundierte Settings eingehen. Mit konfundierten Experimenten werden häufig widersprüchliche Schlussfolgerungen provoziert, die die Lernenden zum Nachdenken über die verwendeten Settings anregen sollen. Jedoch werden solche Widersprüche von den Lernern oft nicht erkannt. Erst eine direkte Rückmeldung zu den von den Lernern getätigten Aussagen scheint den benötigten Impuls zu liefern, um konfundierte Ansätze zu erkennen.

Im Poster werden verschiedene Ansätze zur Förderung der VKS aufgezeigt. Mit einer kleinen Stichprobe von Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe wurden diese Ansätze erprobt, so dass ihre Vor- und Nachteile bewertet und Rückschlüsse auf einen Schuleinsatz gezogen werden können.

Referenz:

Winkens, Tobias, Goertz, Simon & Heinke, Heidrun (2020). Variablensalat im Experiment:
Ansätze zur Förderung der Variablenkontrolle. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 864). Universität Duisburg-Essen

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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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Inklusiver Physikunterricht unter der Lupe

Fühner, Larissa & Henicke, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Gestaltung inklusiven Unterrichts ist eine herausfordernde Aufgabe der einzelnen Fachdidaktiken. Besonders im Fach Physik zeigen sich auf den ersten Blick eine Vielzahl von möglichen Herausforderungen und Chancen, die sich von denen anderer Fächer unterscheiden. Wichtige Aspekte sind dabei beispielsweise die Handlungsorientierung in Experimenten, sicherheitsrelevante Aspekte, der teils hohe Abstraktionsgrad und die anspruchsvolle Fachsprache.

Das vorgestellte Projekt untersucht verschiedene inklusive Settings anhand von Unterrichtsbeobachtungen und -videographien. Schwerpunkt des Forschungsvorhabens sind dabei die einzelnen Akteure (Lernende mit und ohne sonderpädagogische Unterstützung, Fachlehrkraft , sonderpädagogische Lehrkraft) des Unterrichts, in Bezug auf ihre Rollen, Interaktionen und Verantwortlichkeiten. Die Ergebnisse der über 100 beobachteten und analysierten Unterrichtsstunden werden vorgestellt.

Referenz:

Fühner, Larissa & Henicke, Susanne (2020). Inklusiver Physikunterricht unter der Lupe. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 748). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftsbezogene Potenziale im Übergang Kita-Grundschule
beobachten, dokumentieren und weiterentwickeln

Voigt, Julia & Köster, Hilde

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die (vor-)schulische Zusammenarbeit zwischen der Kindertagesstätte und der Grundschule wird als bedeutend für die Förderung von Kindern im Übergang angesehen (Ahtola et al., 2011). Bereichsspezifische Längsschnittstudien zu begabten Kindern im Übergang von der Kita in die Grundschule liegen bisher nur vereinzelt vor (Bugzel, 2017, S. 376). Als Teil des vom BMBF geförderten Verbundprojektes „Leistung macht Schule“ (LemaS) werden im Projekt DiaMINT-Sachunterricht an der Freien Universität Berlin in Kooperation mit Grundschulen und Kindertageseinrichtungen Übergangskonzepte zur Diagnose und Förderung naturwissen-schaftsbezogener Potenziale bei Kindern entwickelt. Basierend auf einer Gruppendiskussion mit den beteiligten Kooperationspartner*innen sollen unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen der teilnehmenden Institutionen die Informationsweitergabe naturwissenschaftlicher Potenziale untersucht und ggf. verbessert werden. Über erste Ergebnisse und Erfahrungen wird berichtet.

Referenz:

Voigt, Julia & Köster, Hilde (2020). Naturwissenschaftsbezogene Potenziale im Übergang Kita-Grundschule
beobachten, dokumentieren und weiterentwickeln. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 812). Universität Duisburg-Essen

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Was verstehen Jugendliche unter Begriffen zu beruflichen Präferenzen aus
der MINT-Berufsorientierung? – Erfahrungen aus dem Projekt DiSenSu

Brinkmann, Ute, Kellermann, Sarah & Prechtl, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Rahmen des DiSenSu-Coachings zur Berufsorientierung in naturwissenschaftlichen Berufsfeldern setzen sich Schülerinnen mit Migrationshintergrund mit verschiedenen begrifflichen Kategorien zu ihren Präferenzen bezüglich einer Karriere im Berufsfeld Chemie auseinander. Die projektbegleitende Forschung widmet sich der Frage, ob die verwendeten Begriffe für die Rezipientinnen klar, d.h. eindeutig sind. Was verstehen Jugendliche zum Beispiel unter „hohem Einkommen“, „Vereinbarkeit von Familie und Beruf“, „flexibler Arbeitszeit“ oder „wissenschaftlicher Tätigkeit“? In einer Fragebogenstudie wurden 323 Jugendliche dazu befragt. Zusätzlich wurden sechs ausführliche qualitative Interviews nach der Methode des lauten Denkens durchgeführt. Der Posterbeitrag stellt ausgewählte Befunde aus diesen beiden Studien vor und zeigt, dass die ermittelten breiten bzw. engen Antwortspektren zu den einzelnen Begriffen wertvolle Hinweise für eine sprachsensible Gestaltung von berufsorientierenden Materialien liefern können.

Referenz:

Brinkmann, Ute, Kellermann, Sarah & Prechtl, Markus (2020). Was verstehen Jugendliche unter Begriffen zu beruflichen Präferenzen aus
der MINT-Berufsorientierung? – Erfahrungen aus dem 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. 752). Universität Duisburg-Essen

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Entwicklung eines Instruments zur Beurteilung manueller Kompetenzen

Haag, Guido, Scheid, Jochen, Löffler, Patrick & Kauertz, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Experimentieren Lernende, treten in der Regel Abweichungen zur idealen Durchführung auf. Es wird angenommen, dass diese Abweichungen in Zusammenhang mit der experimentellen Kompetenz der Lernenden stehen. Um verschiedene Experimente untereinander vergleichbar zu machen, betrachten wir den Experimentierprozess idealisiert als eine Anzahl von notwendigen Handlungsschritten. Darunter gibt es Handlungsschritte, die Auswirkungen auf das Ergebnis des zu Ende geführten Experiments haben. Diese bezeichnen wir als wirksame Schritte. Die Untersuchung der Abweichungen in den wirksamen Schritten ergibt ein individuelles Performanzmaß als Ausdruck experimenteller Kompetenz. Durch die Betrachtung der Art und der Häufigkeit der Abweichungen zum idealisierten Experimentierprozess bietet sich ein neuer Zugang, um experimentelle Kompetenz hierarchisch abzubilden. 28 Lernende der 8. und 9. Klasse durchliefen ein Setting aus 6 Experimenten. Wir haben ein Kategoriensystem für Abweichungen erstellt und durch ein Beurteilerverfahren empirisch untersucht. Der Beitrag stellt Ergebnisse der Pilotierung vor.

Referenz:

Haag, Guido, Scheid, Jochen, Löffler, Patrick & Kauertz, Alexander (2020). Entwicklung eines Instruments zur Beurteilung manueller Kompetenzen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 816). 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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