Kategorie: TB2021

Schwierigkeiten mit Gemeinsamem Unterricht am Berufskolleg

Rückert, Simone & van Vorst, Helena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Idealisierungen sind in der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung im Rahmen der Auseinandersetzung mit Modellen und Experimenten allgegenwärtig. Eine unzureichende Thematisierung von Idealisierungen im unterrichtlichen Kontext lässt Lernschwierigkeiten für Schülerinnen und Schüler vermuten.

Im Rahmen des Forschungsprojekts IMODEX (Idealisierungen beim Modellieren und Experimentieren) wurde ein Fragebogen für Lehrkräfte entwickelt, um deren Perspektive auf die Bedeutung von Idealisierungen erheben zu können. Im Fokus stehen drei Skalen: (1) Wissensbasierte Vorstellungen zu Idealisierungen in der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung, (2) Einstellungen zur Bedeutung von Idealisierungen im naturwissenschaftlichen Unterricht, (3) Explizite Auseinandersetzung mit Idealisierungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. In einer Pilotierung des Fragebogens mit Studierenden wurde die Qualität der entwickelten Skalen überprüft. Vorgestellt werden erste Ergebnisse der Pilotstudie.

Referenz:

Rückert, Simone & van Vorst, Helena (2021). Schwierigkeiten mit Gemeinsamem Unterricht am Berufskolleg. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 422). Universität Duisburg-Essen

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Entwicklung eines Climate Change Concept Inventory

Wackermann, Rainer, Schubatzky, Thomas , Wöhlke, Carina & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In der Berufsorientierung insbesondere der Schülerinnen mit Migrationshintergrund spielen enge Verwandte und Lehrpersonen eine wichtige Rolle. Viele Lehrpersonen schätzen sich jedoch in diesem Bereich als wenig kompetent ein. Zur Unterstützung von Verwandten und Lehrpersonen wurde ein Kartenspiel zur Berufsorientierung im MINT-Bereich entwickelt. In möglichst angenehmer Atmosphäre soll zwischen Schülerin und Elternteil bzw. Schülerin und Schülerin ein Gespräch über naturwissenschaftliche Berufe, eigene Erfahrungen und damit verbundene Gefühle angeregt werden. Dieses Gespräch könnte die Bildung von Arbeitsbündnissen anregen, in welchen emotionale und inhaltliche Unterstützung sowie gemeinsame Handlungen in der Berufsorientierung ermöglicht werden. Lehrpersonen können dieses Kartenspiel im Rahmen von Berufsorientierungs-Gesprächen, bei Elternsprechtagen oder persönlichen Gesprächen mit Eltern und ihren Kindern durchführen oder das Spiel im Unterricht einsetzen. Das Kartenspiel soll Schülerinnen mit Migrationshintergrund für MINT-Berufe sensibilisieren und ein Bewusstsein für diese wecken.

Referenz:

Wackermann, Rainer, Schubatzky, Thomas , Wöhlke, Carina & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2021). Entwicklung eines Climate Change Concept Inventory. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 485). Universität Duisburg-Essen

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Idealisierungen: ein Fragebogen zur Perspektive von Lehrkräften

Winkelmann, Jan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Förderung naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung und damit die Aneignung prozeduralen und epistemischen Wissens sind explizite Bildungsziele der nationalen Bildungsstandards im Fach Chemie. Um das selbstgesteuerte Experimentieren in die Unterrichtspraxis zu implementieren, wird im Rahmen dieses Forschungsvorhabens eine Fortbildung zur Konzeption von selbstgesteuerten Experimenten im Chemieunterricht für Lehrkräfte der Sekundarstufe durchgeführt. Begleitend zur Fortbildung wird im Prä-Post-Follow-Up-Design das fachdidaktische Wissen hinsichtlich der Planung von selbstgesteuerten Experimenten empirisch überprüft. Erste Auswertungen der Hauptstudie mit 67 Teilnehmenden weisen auf einen signifikanten Lernzuwachs hin. Der eigens entwickelte Test mit 18 Items im Multiple-Choice-Multiple-Select-Format ist mit einem Cronbachs Alpha von .81 reliabel und kann eine Alternative zu bestehenden Messinstrumenten zur Erfassung der entsprechenden Kompetenzen darstellen. Im Poster werden das Forschungsdesign, die Lehrkräftefortbildung sowie wesentliche Ergebnisse der Hauptstudie vorgestellt.

Referenz:

Winkelmann, Jan (2021). Idealisierungen: ein Fragebogen zur Perspektive von Lehrkräften. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 426). Universität Duisburg-Essen

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Kompetenzentwicklung für die Naturwissenschaften durch Augmented Reality

Kay, Christopher W.M. , Peschel, Markus, Perels, Franziska, Bach, Sarah, Kelkel, Mareike, Lauer, Luisa, Seibert, Johann, Lang, Vanessa & Eichinger, Annika

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im Sommersemester 2021 startet an der Universität des Saarlandes (UdS) die Vorlesungsreihe „Quantenwelten“, welche im Rahmen der Kinderuni Saar Schüler*innen im Alter von 8 bis 12 Jahren einen ersten Einblick in den Fachbereich der Quantenphysik und deren Anwendung geben soll. Zuvor erfolgt eine umfassende Auf- und Ausarbeitung auf fachlicher, didaktischer und medialer Ebene, um dieses anspruchsvolle Thema medien- und adressatengerecht zu gestalten. Mittels Expertenvorträgen durch Forscher*innen der UdS soll den Schüler*innen ein phänomenologischer Einstieg in das Thema eröffnet werden. Dieses Poster stellt eine Augmented Reality (AR)-Umgebung vor, bei welcher die Teilnehmer*innen der Kinderuni Saar in eine interaktive ‚Schnitzeljagd’ auf dem Campus („Quanten-UdS“) eingebunden werden und dabei unterschiedliche Schülerlabore und Forschungslabore Quantenphysik kennenlernen. Mit Hilfe von AR werden fachspezifische Aufgaben und Forschungen der Labore durch die Visualisierung auf Teilchenebene unterstützt, um submikroskopische oder quantenmechanische Vorgänge abzubilden.

Referenz:

Kay, Christopher W.M. , Peschel, Markus, Perels, Franziska, Bach, Sarah, Kelkel, Mareike, Lauer, Luisa, Seibert, Johann, Lang, Vanessa & Eichinger, Annika (2021). Kompetenzentwicklung für die Naturwissenschaften durch Augmented Reality. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 362). Universität Duisburg-Essen

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QUANTAG: Augmented-Reality-Campus-Rallye als Einstieg in die Quantentechnologie

Eichinger, Annika, Schmoll, Isabel, Kelkel, Mareike, Seibert, Johann, Lauer, Luisa, Lang, Vanessa, Bach, Sarah, Perels, Franziska, Kay, Christopher W.M.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Dieser Beitrag fokussiert forschungstheoretische Begrifflichkeiten sowie aktuelle Entwicklungen und Modellierungen des Medialen Lernens am Beispiel von Augmented Reality (AR). Entsprechend soll das Lernen mit und über digitale Medien unter besonderer Berücksichtigung der Möglichkeiten von AR grundlegende Kompetenzentwicklungen für den Physik- und Chemieunterricht der Sekundarstufen sowie für den Sachunterricht der Primarstufe aufzeigen. Die Kompetenzen umfassen v.a. das Lehren und Lernen mit AR, welches Lehrkräfte vor große Herausforderungen stellt. Das deAR-Modell ermöglicht Lehrkräften einen praktisch-theoretischen Orientierungsrahmen, wie AR im naturwissenschaftlichen Unterricht didaktisch eingebettet werden kann. Mittels dieses Modells können fachliche Inhalte, wie zum Beispiel die Visualisierung von Teilchenprozessen sowie elektrische Schaltskizzen und methodische Anwendungen, wie z.B. Gamebased Learning-Szenarien oder interaktive Lernformate zum Thema Quantenphysik innerhalb eines didaktischen Rahmens unter den Gesichtspunkten von AR sinnvoll angereichert werden.

Referenz:

Eichinger, Annika, Schmoll, Isabel, Kelkel, Mareike, Seibert, Johann, Lauer, Luisa, Lang, Vanessa, Bach, Sarah, Perels, Franziska, Kay, Christopher W.M. (2021). QUANTAG: Augmented-Reality-Campus-Rallye als Einstieg in die Quantentechnologie . In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 366). Universität Duisburg-Essen

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Mediales Lernen – Kompetenzerwerb durch didaktisch eingebettete AR

Kay, Christopher W.M. , Peschel, Markus, Perels, Franziska, Lauer, Luisa, Seibert, Johann, Lang, Vanessa, Eichinger, Annika, Bach, Sarah & Kelkel, Mareike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Das selbstregulierte Lernen (SRL) bildet einen Teil der Schlüsselkompetenzen des lebenslangen Lernens, welches auch im Chemieunterricht adressiert werden muss. Dieser Beitrag stellt eine Möglichkeit vor, SRL in story-basierten Lernphasen mit Hilfe von Augmented Reality (AR) zu fördern. Das Projekt MARS (Mixed and Augmented Reality in Science) kombiniert dabei digitale Augmented, Mixed und Virtual Reality-Umgebungen mit einem analogen Arbeitsheft zum Thema Umwelt im Rahmen der Nachhaltigkeitsbildung. Dabei durchlaufen die Schüler*innen verschiedene “Level”, in denen sie virtuell durch Zeit und Raum reisen, um chemische Aspekte der aktuellen Umweltdebatte zu erforschen. Durch die Gestaltung der jeweiligen Lernszenarien soll einerseits den Schüler*innen eine Lernumgebung präsentiert werden, welche die prä-aktionellen, aktionellen und post-aktionellen Phasen des SLR im Chemieunterricht fördert. Andererseits soll eine Lernumgebung präsentiert werden, die motivationale, kognitive und metakognitive Prozesse im Unterricht fördert.

Referenz:

Kay, Christopher W.M. , Peschel, Markus, Perels, Franziska, Lauer, Luisa, Seibert, Johann, Lang, Vanessa, Eichinger, Annika, Bach, Sarah & Kelkel, Mareike (2021). Mediales Lernen – Kompetenzerwerb durch didaktisch eingebettete AR. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 370). Universität Duisburg-Essen

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Das Projekt SCIENCE without FICTION innerhalb des Reality-Virtuality-Continuum

Lang, Vanessa, Seibert, Johann, Eichinger, Annika, Bach, Sarah, Kelkel, Mareike, Peschel, Markus, Perels, Franziska & Kay, Christopher W.M.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Mittels Augmented Reality (AR) können im naturwissenschaftlichen Unterricht – bislang vornehmlich bezogen auf die Sekundarstufe – verschiedene Repräsentationen eines Sachverhalts verknüpft werden. Für den Sachunterricht der Primarstufe liegen zu AR bislang nur wenige Erkenntnisse vor und zusätzlich müssen o.g. Forschungsergebnisse auf ihre Übertragbarkeit für die Primarstufe geprüft werden. Deshalb wurde ein AR-gestütztes Lehr-Lernszenario zu elektrischen Schaltskizzen für Schüler*innen der vierten Jahrgangsstufe entwickelt, in dem Schaltsymboliken in Echtzeit mittels AR während des Konstruierens von realen Schaltungen visualisiert werden. In diesem Beitrag wird der Prototyp dieser AR-Lehr-Lernumgebung aus technischer und didaktischer Sicht vorgestellt. Darüber hinaus werden das Design und entsprechende Hypothesen für eine experimentelle Evaluationsstudie vorgestellt, welche anhand dieses AR-Lehr-Lernszenarios den Einfluss verschiedener Repräsentationen von Schaltsymbolen und Skizzen (Augmentierung über Smartglasses vs. Tablets) auf das Erlernen von (Schalt)Symboliken untersucht.

Referenz:

Lang, Vanessa, Seibert, Johann, Eichinger, Annika, Bach, Sarah, Kelkel, Mareike, Peschel, Markus, Perels, Franziska & Kay, Christopher W.M. (2021). Das Projekt SCIENCE without FICTION innerhalb des Reality-Virtuality-Continuum. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 374). Universität Duisburg-Essen

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Untersuchung der Wirkungen von AR-Visualisierungstechniken in der Primarstufe

Lauer, Luisa, Peschel, Markus, Seibert, Johann, Lang, Vanessa, Eichinger, Annika, Altmeyer, Kristin, Malone, Sarah, Kelkel, Mareike, Bach, Sarah, Perels, Franziska & Kay, Christopher W.M.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In vielen Bundesländern, wie beispielsweise Schleswig-Holstein oder Rheinland-Pfalz, ist das Fach Chemie als Bedarfsfach ausgewiesen. Somit ist davon auszugehen, dass es häufig fachfremd oder durch Quereinsteiger unterrichtet wird. Im IQB Ländervergleich 2012 zeigte sich, dass das Fach Chemie durchschnittlich in 10,4% der Fälle von einer Lehrkraft ohne entsprechende Lehrbefähigung erteilt wird.

Bisher gibt es jedoch keine oder kaum Studien, die sich mit dem fachfremden Unterrichten des Faches Chemie in Deutschland aus Sicht der betreffenden Lehrkräfte beschäftigen.

Auf dem Poster soll daher eine Interviewstudie mit Lehrkräften, die Chemie fachfremd unterrichten, vorgestellt werden. Wegen der zentralen Rolle im Fach Chemie wurde in der Befragung der Fokus auf das Experimentieren im Unterricht gelegt. Die Studie verfolgt somit das Ziel, Herausforderungen beim Experimentieren mit Schülerinnen und Schülern sowie gewünschte und bereits wahrgenommene Fortbildungs- und Unterstützungsangebote von fachfremd unterrichtenden Lehrkräften des Faches Chemie zu identifizieren.

Referenz:

Lauer, Luisa, Peschel, Markus, Seibert, Johann, Lang, Vanessa, Eichinger, Annika, Altmeyer, Kristin, Malone, Sarah, Kelkel, Mareike, Bach, Sarah, Perels, Franziska & Kay, Christopher W.M. (2021). Untersuchung der Wirkungen von AR-Visualisierungstechniken in der Primarstufe. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 378). Universität Duisburg-Essen

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Chemie fachfremd Unterrichten – eine Interviewstudie

Rautenstrauch, Hanne, Garrelfs, Svenja M. & Busker, Maike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Das medienpädagogische Modell von Koehler und Mishra erweitert das Modell des Professionswissens von Lehrkräften nach Shulman um die Facette des technologischen Wissens. Es wird deutlich, dass zur Entwicklung eines technologie-bezogenen fachdidaktischen Wissens (TPCK) eine Anbindung zum Fachwissen und fachdidaktischen Wissen unerlässlich ist. Zudem ist Digitalisierung als zukunftsweisende Querschnittsaufgabe zu verstehen und bedarf unbedingt einer Einbindung in die fachdidaktische Lehre.

Mit dem Projekt ProMeC soll ein Lehrkonzept zu digitalen Medien im Fach Chemie entwickelt werden, welches kumulativ aufbauend gestaltet ist und verschiedene fachdidaktische Veranstaltungen einbezieht. Die Studierenden sollen somit zum stufenweisen Aufbau eines technologie-bezogenen fachdidaktischen Wissens (TPCK) während ihres gesamten Studiums angeregt werden.

Auf dem Poster wird das Lehrkonzept ProMeC mit seinem kumulativen Aufbau am Beispiel des Fachs Chemie im Bachelorstudiengang vorgestellt und ausgewählte Seminarideen zum Einsatz von digitalen Medien präsentiert und diskutiert.

Referenz:

Rautenstrauch, Hanne, Garrelfs, Svenja M. & Busker, Maike (2021). Chemie fachfremd Unterrichten – eine Interviewstudie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 382). Universität Duisburg-Essen

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Professionalisierung zur Einbindung digitaler Medien im CU

Rosenberg, Dominique & Rautenstrauch, Hanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Modellieren ist ein wichtiger Bestandteil der physikalischen Erkenntnisgewinnung, doch Schülerinnen und Schüler haben damit häufig Schwierigkeiten. Der Ansatz der Augmented Reality (AR) kann möglicherweise dabei helfen, diese Schwierigkeiten durch reales Experimentieren und die simultane Überlagerung mit dynamischen Modellen zu überwinden. Lehrkräfte schätzen ihre eigenen digitalen Kompetenzen häufig als unzureichend ein, wie frühere Studien gezeigt haben. Im Rahmen des Projekts „diMEx“ wird daher ein Fortbildungskonzept entwickelt, um Lehrkräften die Nutzung von AR im experimentierbasierten Physikunterricht zu vermitteln und ihre digitalen Kompetenzen zu fördern. Zur Entwicklung der Fortbildung wurde online eine Lehrkräftebefragung durchgeführt, welche neben individuellen Förderwünschen auch die Einstellungen der Lehrkräfte bezüglich des Einsatzes digitaler Medien und Open Educational Resources im Unterricht abfragt. Es werden die Ergebnisse und das Fortbildungskonzept vorgestellt.

Referenz:

Rosenberg, Dominique & Rautenstrauch, Hanne (2021). Professionalisierung zur Einbindung digitaler Medien im CU. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 386). Universität Duisburg-Essen

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