Wissenschaftsverständnis und Nature of Science – Kritik und Entwicklungsvorschläge

Wissenschaftsverständnis und Nature of Science – Kritik und Entwicklungsvorschläge

Bonin, Frederic & Lück, Gisela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Das Planen, Analysieren und Reflektieren von unterrichtlichem Handeln steht im Zentrum jeder Phase der Lehrer*innen-Bildung. Nachdem zunächst eine qualitative Charakterisierung zur genauen Beschreibung reflexiver Prozesse durch Kodierungen erfolgte (Szogs, in diesem Band), stellt dieser Posterbeitrag als Folgeschritt ein Ratingverfahren zur unmittelbaren und zeiteffizienten Einschätzung von Reflexionsqualität vor.

Hierfür wurden in einem Lehrsetting offene kollegiale Reflexionsgespräche, vor und nach einer Intervention bzgl. der Basisdimensionen von Unterrichtsqualität, untersucht. Durch Einsatz eines Ratingmanuals konnten Aspekte identifiziert werden, in denen sich die Reflexionsqualität angehender Physiklehrkräfte veränderte.

Das Manual soll außerdem zur hoch-inferenten und direkten Einschätzung der Qualität reflexiver Prozesse innerhalb eines Microteaching-Settings eingesetzt und validiert werden. Dabei erfolgt ein Rating anhand von Items in gegenwärtig acht Skalen (z.B. Abbildung von Unterricht, Qualität von Handlungsoptionen).

Referenz:

Bonin, Frederic & Lück, Gisela (2021). Wissenschaftsverständnis und Nature of Science – Kritik und Entwicklungsvorschläge. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 673). Universität Duisburg-Essen

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Bildung für nachhaltige Entwicklung im Sachunterrichtsstudium

Bildung für nachhaltige Entwicklung im Sachunterrichtsstudium

Dorn, André & Gröger, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Nach Fullan (2000) wird die erfolgreiche Implementation einer Bildungsinnovation vor allem von der Akzeptanz der maßgeblich betroffenen Personen determiniert. Vor dem Hintergrund, dass selbst 15 Jahre nach Einführung der Bildungsstandards durch die KMK (2005) eine umfassende Umsetzung der dort formulierten Forderungen noch auszustehen scheint, haben wir (angehende) Chemielehrer*innen gebeten, die professionsbezogenen Herausforderungen und Chancen einzuschätzen, die sie wahrnehmen, wenn sie sich der Förderung der Bewertungskompetenz von Schüler*innen im Chemieunterricht widmen.

Um Akzeptanz und Vorbehalte der Betroffenen fundiert rekonstruieren zu können, nutzen wir das Stages of Concern (SoC) Modell von Hall und Hord (2011). Anhand von sog. SoC-Profilen (Bitan-Friedlander 2004) lassen sich die Bereitschaft zur Implementation aber auch Ressentiments gegenüber einer Innovation nachzeichnen (Pant et al. 2008). In unserem Poster berichten wir über die u.E. gelungene Adaptation des SoC-Models, über getroffene Maßnahmen zur Optimierung des SoC-Fragebogens und über erste SoC-Profil-Analysen.

Referenz:

Dorn, André & Gröger, Martin (2021). Bildung für nachhaltige Entwicklung im Sachunterrichtsstudium. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 685). Universität Duisburg-Essen

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IVEX – Interaktive Videoexperimente auf dem Prüfstand

IVEX – Interaktive Videoexperimente auf dem Prüfstand

Groos, Lukas & Graulich, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Studieneingangsphase Physik ist durch eine Reihe von Problemlösesituationen geprägt. Studierende verbringen nennenswerte Zeit mit dem Lösen von Übungszetteln, die häufig als wesentliche Herausforderung wahrgenommen werden, zumal Problemlösefähigkeiten im Studium i.d.R. nicht explizit gelehrt werden und die im Übungsbetrieb nötigen mathematischen Fähigkeiten recht bald im Studium deutlich ansteigen.

Im Projekt KEMΦ wird die Problemlösefähigkeit zu drei Testzeitpunkten im ersten Studienjahr erhoben. Wesentliche Aspekte der Analyse beziehen sich dabei auf die zur Lösung herangezogenen Ressourcen, insbesondere die Problemschemata. Im Vortrag wird zunächst das Erhebungsformat dargestellt. Anschließend können erste Daten der Haupterhebung aus den ersten Wochen des Studiums analysiert werden. Bei den eingesetzten Aufgaben zum schiefen Wurf und ähnlichen Bewegungen, zeigen die Studierenden verschiedene Schwierigkeiten in der Problemlösung, es fehlen Lösungsansätze, mathematische Fähigkeiten und konzeptuelles Verständnis.

Referenz:

Groos, Lukas & Graulich, Nicole (2021). IVEX – Interaktive Videoexperimente auf dem Prüfstand. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 125). Universität Duisburg-Essen

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Transfer virtueller Labore – Identifikation von Implementationshürden

Transfer virtueller Labore – Identifikation von Implementationshürden

Neff, Sascha, Engl, Alexander & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Eine zentrale Aufgabe fachdidaktischer Forschung ist die evidenzbasierte Verbesserung von Lehr-Lern-Prozessen. Ein möglicher Weg, solche Innovationen weitläufig zu implementieren, verläuft über die Bereitstellung innovativer Unterrichtsmaterialien. Allerdings liegen zum Nutzungsverhalten von Lehrkräften bei freigestellter Nutzung bislang kaum Forschungserkenntnisse vor. Ziel des Forschungsprojektes ist es daher, mehr über die Wirkmechanismen bei der Implementierung von Unterrichtsmaterialien in einem alltagsnahen Setting herauszufinden. Dazu wurden elf Lehrkräfte im Unterricht begleitet, welchen das Münchener Unterrichtskonzept zur Quantenmechanik zur Verfügung gestellt wurde. In je vier Interviews und zwei Unterrichtsvideographien werden mögliche Einflussfaktoren der Implementierung untersucht. Die abschließende Analyse der Ergebnisse zeigt, dass sich die Probanden überwiegend heuristisch mit den Unterrichtsmaterialien auseinandersetzen. Es ist somit fraglich, ob die empirisch nachgewiesene Wirksamkeit innovativer Unterrichtsmaterialien in der Praxis erreicht werden kann.

Referenz:

Neff, Sascha, Engl, Alexander & Risch, Björn (2021). Transfer virtueller Labore – Identifikation von Implementationshürden. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 238). Universität Duisburg-Essen

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Assoziationen Forschender zur Quantenphysik

Assoziationen Forschender zur Quantenphysik

Winkler, Bianca, Bitzenbauer, Philipp & Meyn, Jan-Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die klassische Auseinandersetzung mit Mondphasen im Physikunterricht erfolgt meist durch das Arbeiten mit analogen und statischen Darstellungen. Mit Hilfe der dynamischen Geometriesoftware GeoGebra entwickelte unsere Arbeitsgruppe im Rahmen des Förderprojekts „Digital gestütztes Lehren und Lernen in Hessen“ (DigLL) verschiedene digitale Modelle zur unterrichtlichen Beschäftigung mit den Mondphasen. Nach dem SAMR-Modell zur Integration von digitalen Lerntechnologien in den Unterricht findet hierdurch eine Umgestaltung des Unterrichts auf dem Niveau einer „Neubelegung“ statt (Puentedura, 2006). Das heißt, die Behandlung der Mondphasen im Physikunterricht wird durch die Nutzung digitaler Medien um neuartige Aufgaben ergänzt, die zuvor (analog) nicht möglich waren.

Die digitalen Modelle, Vorschläge zu deren Implementierung in den Physikunterricht sowie entsprechende Schülerinstruktionen werden präsentiert.

Referenz:

Winkler, Bianca, Bitzenbauer, Philipp & Meyn, Jan-Peter (2021). Assoziationen Forschender zur Quantenphysik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 402). Universität Duisburg-Essen

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Hochschullehre im flipped-classroom mit interaktiven digitalen Medien

Hochschullehre im flipped-classroom mit interaktiven digitalen Medien

Küsel, Julian & Markic, Silvija

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Virtuelle Lernangebote sind als Ergänzung sowohl für den Schulunterricht als auch in der Hochschullehre von großer Wichtigkeit. Besondere Herausforderungen ergeben sich dabei jedoch im Zusammenhang mit dem Experimentieren in den naturwissenschaftlichen Fächern.

Interaktive Experimentiervideos können hier eine Lösung sein. Dabei handelt es sich um Videos von Experimenten, die mit digitalen Werkzeugen so aufbereitet wurden, dass Nutzer*innen auf den dargestellten Inhalt wesentlichen Einfluss nehmen können.

Neben den Gütekriterien, die ein zielführendes interaktives Experimentiervideo ausmachen, wird in diesem Beitrag ein Hochschullehrkonzept vorgestellt, in welchem Student*innen interaktive Experimentiervideos zum Teilchenmodell erstellen. Da dabei die Vermittlung der physikalischen Konzepte an Dritte im Fokus liegt, erfordert dies von den Student*innen nicht nur eine tiefe fachliche Auseinandersetzung mit den Inhalten, sondern auch eine intensive Betrachtung der didaktischen Perspektive.

Referenz:

Küsel, Julian & Markic, Silvija (2021). Hochschullehre im flipped-classroom mit interaktiven digitalen Medien. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 573). Universität Duisburg-Essen

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Virtual Reality Chemielabor für Labor- und Gerätekunde

Virtual Reality Chemielabor für Labor- und Gerätekunde

Fleischer, Timo, Tatzgern, Markus, Deibl, Ines & Zumbach, Jörg

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Wer sich mit Gravitation entsprechend der Allgemeinen Relativitätstheorie beschäftigt, wird in den Standardlehrbüchern schnell mit komplexen und für die Schule ungeeigneten mathematischen Formulierungen konfrontiert. Dabei geht es auch anders, denn Gravitation und Geometrie hängen unweigerlich zusammen und Geometrie ist bereits in frühen Schuljahren fester Bestandteil des Lehrplans. Die Anzahl solcher Ansätze, die über einen geometrischen Zugang die Allgemeine Relativitätstheorie versuchen zu vermitteln, ist jedoch noch nicht sehr groß. Insbesondere ihre Wirksamkeit und der daran geknüpfte Lernerfolg sind wenig erforscht. Ziel des vorgestellten Projektes ist die Bereitstellung und Evaluation schülerorientierter Online-Kurse, welche sich den geometrischen Charakter der Theorie zu Nutze machen. Dabei setzen wir eine digitale Version sogenannter Sektormodelle ein, mit denen sich die Geometrie gekrümmter Raumzeiten untersuchen lässt. Der Beitrag stellt das Design der digitalen Lernumgebung sowie die geplante Evaluation zur Lernwirksamkeit vor.

Referenz:

Fleischer, Timo, Tatzgern, Markus, Deibl, Ines & Zumbach, Jörg (2021). Virtual Reality Chemielabor für Labor- und Gerätekunde. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 741). Universität Duisburg-Essen

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Relativitätstheorie: Design und Evaluation eines Online-Schülerlabors

Relativitätstheorie: Design und Evaluation eines Online-Schülerlabors

Weissenborn, Sven, Kraus, Ute & Zahn, Corvin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im Beitrag werden ein neues Modell, ein didaktischer Ansatz zur Förderung (Köster 2018) sowie die Entwicklung eines hierauf basierenden Instruments zur Diagnose (besonderer) naturwissenschaftsbezogener Leistungspotenziale bei Grundschulkindern zur Diskussion gestellt. Es wird auf eine facettenreiche Lernumgebung eingegangen, die praxisnah und geeignet ist, Neugier, Motivation sowie bereichsspezifische Interessen von Kindern zu stimulieren und forschendes Lernen anzuregen. Erste Ergebnisse dazu, inwiefern das Setting Hinweise auf besondere Potenziale bei Kindern geben kann, werden vorgestellt.

Referenz:

Weissenborn, Sven, Kraus, Ute & Zahn, Corvin (2021). Relativitätstheorie: Design und Evaluation eines Online-Schülerlabors. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 745). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftsbezogene Leistungspotenziale bei Grundschulkindern diagnostizieren

Naturwissenschaftsbezogene Leistungspotenziale bei Grundschulkindern diagnostizieren

Mehrtens, Tobias, Köster, Hilde, Refehldt, Daniel & Müller, Freya

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Ansätze für sozial inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht konzentrieren sich derzeit meist auf nur eine Dimension der Diversität. Dabei wird die Tatsache, dass Vielfalt mehrdimensional ist, vernachlässigt und somit sind in Sinne der sozialen Inklusion durchgeführte Maßnahmen nur von eingeschränktem Erfolg. Das Ziel des Projekts DiSSI ist, die gezielte Förderung inklusiver Lehrmethoden, die mehrere Dimensionen der Diversität gleichzeitig berücksichtigen. Forscherinnen und Forscher aus Irland, Deutschland, dem Vereinigten Königreich, Slowenien und Mazedonien entwickeln einen Lehransatz für außerschulische Lernorte, der die Bedürfnisse von Schülergruppen (i) mit einem niedrigen sozioökonomischen Status, (ii) unterschiedlicher ethnischer Minderheiten oder mit einem anderen kulturellen Hintergrund als der vorherrschenden Kultur, (iii) mit unterschiedlichen Sprachkenntnissen und/oder (iv) hochbegabt sind, berücksichtigt. Um das inklusive Konzept auch in die formelle Bildung umzusetzen, wird es in die Aus- und Fortbildung von Lehrperson der naturwissenschaftlichen Fächer integriert.

Referenz:

Mehrtens, Tobias, Köster, Hilde, Refehldt, Daniel & Müller, Freya (2021). Naturwissenschaftsbezogene Leistungspotenziale bei Grundschulkindern diagnostizieren. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 749). Universität Duisburg-Essen

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