Kategorie: TB2020

Chemie all inclusive: Methodische Ansätze für inklusives Experimentieren

Weirauch, Katja, Goschler, Walter, Schenk, Claudia & Ratz, Christoph

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das interdisziplinäre Projekt „Chemie – all inclusive“ dient der Konzeption, Erprobung, iterativen Überarbeitung, Evaluation und Verbreitung von inklusiven Experimentierstationen zu Themen aus der Chemie. Die Stationen sind so konzipiert, dass alle Schülerinnen und Schüler – unabhängig davon, welche körperlichen und intellektuellen Voraussetzungen sie mitbringen – an ihnen handelnd aktiv werden können, idealer Weise gemeinsam. Ziel ist aber nicht nur die Handlung an sich, sondern für jeden Lernenden auch das Erreichen einer Fachlichkeit im Rahmen seiner individuellen Zone der nächsten Entwicklung (Wygotsky, 1987). Die Planung von chemischen Experimenten für maximal heterogene Schülerschaften ist für die meisten Lehrkräfte herausfordernd, da diese in der Regel entweder über chemische oder über sonderpädagogische Expertise verfügen – selten über beides. Im Rahmen des Projekts wurde daher ein Kompendium von Methodenwerkzeugen für die Planung entwickelt. Das Poster stellt darüber hinaus einige der Stationen sowie Ergebnisse erster Prätests vor.

Referenz:

Weirauch, Katja, Goschler, Walter, Schenk, Claudia & Ratz, Christoph (2020). Chemie all inclusive: Methodische Ansätze für inklusives Experimentieren. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 744). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung im Lehramtsstudium

Borchert, Cornelia, Hilfert-Rüppell, Dagmar & Höner, Kerstin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Lehramtsstudierende naturwissenschaftlicher Fächer sollen Kompetenzen im Erkenntnisgewinnungsprozess erwerben, sie später ihren Schüler*innen vermitteln und diagnostizieren können. In der Regel sehen jedoch weder fachtheoretische noch –praktische Lehrveranstaltungen im Studium die explizite Vermittlung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen vor. Erwartungskonform zeigen Studierende ein mangelhaftes Experimentierverständnis (Hilfert-Rüppell et al. 2013). Vertiefende, fachlich ausgerichtete Seminare zur Erkenntnisgewinnung könnten hier Abhilfe schaffen (Krämer et al. 2012).

Wir schlagen daher die Einführung eines Spiralcurriculums Erkenntnisgewinnung im Lehramtsstudium vor, das die Studierenden ausgehend von experimentellen Erfahrungen mit naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen kontinuierlich und vertiefend bis hin zur Diagnose experimenteller Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern fördert.

Das Poster stellt die Stationen des Spiralcurriculums am Beispiel der Chemielehramtsausbildung an der TU Braunschweig dar und diskutiert deren didaktisch-methodische Umsetzung.

Referenz:

Borchert, Cornelia, Hilfert-Rüppell, Dagmar & Höner, Kerstin (2020). Naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung im Lehramtsstudium. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 808). 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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Co-Design durch Open Educational Resources (OER): das Projekt OER@IPN

Rönnebeck, Silke, Ropohl, Mathias, Lüthjohann, Frank, Schulz, Julia, Vorst, Helena van , Kremer, Kerstin, Neumann, Knut, Nordine, Jeff

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Begriff OER umschreibt Lehr-Lern-Ressourcen, die unter offenen Lizenzen veröffentlicht wurden und somit weitgehende Rechte der Nutzung, Bearbeitung und Weiterverbreitung erlauben. Sie besitzen damit großes Potenzial für die unterrichtliche Nutzung, finden in der Praxis jedoch eher selten Anwendung. Das Projekt OER@IPN möchte dieses Problem adressieren. In dem Beitrag werden die Ziele und die grundlegende Konzeption des Projektes vorgestellt. Dabei fokussiert das Projekt auf zwei zentrale Elemente. Zu ausgewählten Inhalten und Kompetenzen werden fachdidaktisch fundierte Unterrichtsmaterialien und -konzepte auf einer OER-Plattform zur Verfügung gestellt und in Communities of Practice in Zusammenarbeit mit Lehrkräften weiterentwickelt. Der Prozess wird durch Forschung begleitet, um ein besseres Verständnis der Arbeit mit OER-Materialien, der aktiven Mitarbeit von Lehrkräften und des Entstehens von Ownership zu gewinnen und somit eine nachhaltige aktive Kooperation von fachdidaktischer Forschung und Unterrichtspraxis zu etablieren.

Referenz:

Rönnebeck, Silke, Ropohl, Mathias, Lüthjohann, Frank, Schulz, Julia, Vorst, Helena van , Kremer, Kerstin, Neumann, Knut, Nordine, Jeff (2020). Co-Design durch Open Educational Resources (OER): das Projekt OER@IPN. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 689). Universität Duisburg-Essen

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Gemeinsam Entdecken und Forschen im Reallabor Queichland

Engl, Alexander, Schehl, Marie, Rieger, Marc, Rudolf, Britta, Volz, Daniel & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Reallabor QUEICHLAND erhalten Bürger*innen die Möglichkeit an naturwissenschaftlichen Angeboten im Kontext ausgewählter Sustainable Developement Goals (SDGs) zu partizipieren. Dabei steht der Dialog zwischen Wissenschaft und Zivilgesellschaft im Fokus. Im Rahmen der Nachhaltigkeitsdebatte und der Umweltbildung wird Citizen Science als ein Instrument erfolgreicher Bildungsarbeit zur Einstellungs- und Verhaltensänderung bezeichnet (Richter et al., 2016). Die teilnehmenden Laien sind aktiv in authentische Forschungsarbeiten eingebunden, erlangen so einen Einblick in den wissenschaftlichen Prozess und generieren selbst neue Erkenntnisse. Empirische Studien zeigen jedoch unterschiedliche Ergebnisse bezüglich der Wirkung von Citizen Science auf die Teilnehmenden (Gommerman & Monroe, 2012). Daher wird im Reallabor QUEICHLAND untersucht, inwieweit sich die Methode dazu eignet Nachhaltigkeitskompetenzen sowie die Fähigkeit zum interdisziplinären und systemischen Denken zu stärken, um eine Transformation der Gesellschaft hin zu mehr Nachhaltigkeit zu ermöglichen.

Referenz:

Engl, Alexander, Schehl, Marie, Rieger, Marc, Rudolf, Britta, Volz, Daniel & Risch, Björn (2020). Gemeinsam Entdecken und Forschen im Reallabor Queichland. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 693). Universität Duisburg-Essen

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Virtuelle Exkursionen 2.0 – Neue Technologien für zukünftiges Lernen

Rieger, Marc, Engl, Alexander & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Unter dem Begriff der virtuellen Exkursion wird eine didaktisch strukturierte und aufbereitete, multimediale sowie interaktive Lehr- und Lernumgebung verstanden (Lindau et al. 2018) Virtuelle Exkursionen ermöglichen Lernenden im naturwissenschaftlichen Unterricht an bis dato von ihnen noch nie gesehene Orte und Phänomene zu gelangen, ohne dabei das Klassenzimmer zu verlassen. Bedingt durch die fehlende Technik in den vergangenen Jahrzenten beschränkten sich virtuelle Exkursionen jedoch zumeist auf einfach programmierte Umgebungen mit Tools wie beispielsweise Flash 3D. Mittlerweile tritt mit der „Virtuellen Realität“ eine innovative Technik in den Fokus von Bildungsangeboten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird aufgezeigt, wie mittels neuer Webtechnologien (z. B. A-Frame, HTML5) und 360° Aufnahmen durch High-End Kameras immersive 360° VR-Webumgebungen zu verschiedenen Aktivitäten im Reallabor Queichland gestaltet werden können. Mit einem Design-Based Research Ansatz wird die Funktionalität und das erforderliche Design der Webumgebungen untersucht.

Referenz:

Rieger, Marc, Engl, Alexander & Risch, Björn (2020). Virtuelle Exkursionen 2.0 – Neue Technologien für zukünftiges Lernen . In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 697). Universität Duisburg-Essen

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Schlüsselexperiment und Forschendes Lernen – Ein Zugang zur
Quantenphysik?

Waitzmann, Moritz, Scholz, Rüdiger & Weßnigk, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Neuere fachdidaktische Ansätze zum Einstieg in die Quantenphysik tendieren zur Abkehr vom historischen Zugang mittels Foto- und Compton- Effekt. Viel mehr werden, dem Beispiel Feynmans folgend, eindeutig quantenoptisch interpretierbare Realexperimente vorgeschlagen, deren Ziel es ist, die zur klassischen Physik konträren Wesenszüge der Quantenphysik zu fokussieren, semiklassische Sichtweisen zu vermeiden und ein tiefergehendes quantenphysikalisches Verständnis bei Lernenden zu erreichen. Im Schülerlabor foeXlab wird ein Zugang mit Hilfe eines Schlüsselexperiments verfolgt, der die Wesenszüge Nichtlokalität und Superposition herausstellt. Inwieweit der Einsatz des Schüsselexperiments zu einer Konzeptentwicklung im Bereich Schulquantenphysik führt und diese zusätzlich durch Aspekte forschenden Lernens befördert werden, ist unbekannt.

Das Poster stellt ein Schlüsselexperiment vor, das ausschließlich quantenphysikalisch erklärt werden kann und zeigt ein Beobachtungsinstrument, das Aktivitäten forschenden Lernens identifiziert.

Referenz:

Waitzmann, Moritz, Scholz, Rüdiger & Weßnigk, Susanne (2020). Schlüsselexperiment und Forschendes Lernen – Ein Zugang zur
Quantenphysik?. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 701). Universität Duisburg-Essen

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Virtuelle Labore zur Vor- und Nachbereitung von Freiland-Experimentiereinheiten

Neff, Sascha, Engl, Alexander, Kauertz, Alexander & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Unterrichtliche Vorbereitung beeinflusst maßgeblich die Wirksamkeit außerschulischen Lernens (Glowinski, 2007; Klees & Tillmann, 2015). Eine mögliche Vorbereitungsart liegt in der Bereitstellung modularer, plattformübergreifender virtueller Lernumgebungen. Im Projekt Open MINT Labs werden virtuelle Labore zur Vorbereitung auf Experimentierphasen für Schüler*innen und Studierende entwickelt. Ausgehend von diesem, für den Hochschulbereich bereits als gewinnbringend beschriebenen, Konzept (Roth et al., 2015) werden virtuelle Labore zum Themengebiet Gewässeranalytik theoriebasiert und kriteriengeleitet (z.B. Wiener Treffen zu Lernpfaden, 2006) für die Sekundarstufe I konzipiert. Im Rahmen einer Studie im Kontrollgruppendesign wird einer virtuell-interaktiven Vorbereitung eine inhaltlich adäquate skriptbasierte Vorbereitung gegenübergestellt. Dabei werden die Konstrukte Fachwissenszuwachs und Experimentierfehler mittels Fragebogenerhebung sowie Videoanalyse erfasst. Der Posterbeitrag zeigt Konzeption und Validierung der Lernumgebungen sowie erste Ergebnisse der Pilotierung auf.

Referenz:

Neff, Sascha, Engl, Alexander, Kauertz, Alexander & Risch, Björn (2020). Virtuelle Labore zur Vor- und Nachbereitung von Freiland-Experimentiereinheiten. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 705). Universität Duisburg-Essen

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Außerschulische Lernangebote komplementär vernetzen und evaluieren

Sajons, Christin & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Komplementäre Vernetzung bedeutet, dass sich Angebote verschiedener außerschulischer Lernstandorte (hier: Schülerlabor, Nationalpark-Haus, Botanischer Garten Umweltbildungszentrum, Küstenmuseum) inhaltlich, methodisch oder von ihren Zielen her (z. B. BNE) gewinnbringend ergänzen. Im Entwicklungsteil der Studie wurden Angebote zu den Themen “Herausforderung Leben an der Küste” und “Leben im Klimawandel” komplementär vernetzt und es wurden eine Lehrerfortbildung und eine Projektwoche entwickelt. Im empirischen Teil wurden die Fortbildungsteilnehmer zu ihren Bedarfen an vernetzten Lernangeboten und zu ihren Ideen der Verknüpfung mit Unterricht befragt. Per Interview und begleitender Beobachtung wurde während der Projektwoche bei den Schülern untersucht, wie sie die differenten Perspektiven der Lernorte (naturwissenschaftlich, historisch, ökonomisch, ökologisch, ethisch etc.) und das komplexe Projektwochenthema nachvollziehen und fachliches und interdisziplinäres Wissen erweitern konnten. Theoretische Basis bildet die auf außerschulisches Lernen adaptierte Didaktischen Rekonstruktion (Laherto, 2013).

Referenz:

Sajons, Christin & Komorek, Michael (2020). Außerschulische Lernangebote komplementär vernetzen und evaluieren. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 709). Universität Duisburg-Essen

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