Kategorie: TB2021

ProSciencE+: Nature of Science mit aktuellen Forschungsthemen

Nimz, Annika, Borchert, Cornelia & Höner, Kerstin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Für schulisches Lernen spielt Sprache eine zentrale Rolle. Sprachbildung ist nicht mehr nur Aufgabe des Faches Deutsch, mittlerweile hat jedes Unterrichtsfach die Aufgabe, sprachlichen Anforderungen Sorge zu tragen (MK Niedersachsen, 2020).

Den naturwissenschaftlichen Unterricht stellt dies mitunter vor große Herausforderungen, kann dort die Fachsprache, als eines der größten Hindernisse in Verstehensprozessen angesehen werden (Leisen, 2011).

Der Baustein „Sprache im Fach“, der im Projekt Mehr-Sprache2 entwickelt wird, fördert die Sprachreflexionskompetenz bei Lehramtsstudierenden naturwissenschaftlicher Fächer.

In einem kooperativen Seminar der Physikdidaktik und Germanistik wurden bereits sprachliche und textliche Anforderungen der Unterrichtsfächer erarbeitet und zum sprachsensiblen Fachunterricht vertieft.

In Zuge einer Forschungsarbeit soll nun weiter untersucht werden, welche sprachlichen Faktoren einen Einfluss auf das Lernen physikalischer Inhalte und das fachliche Verständnis im Allgemeinen haben, sodass im schulischen Geschehen diesen Hindernissen vorgebeugt werden kann.

Referenz:

Nimz, Annika, Borchert, Cornelia & Höner, Kerstin (2021). ProSciencE+: Nature of Science mit aktuellen Forschungsthemen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 354). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Fachsprachlichkeit im Physikunterricht und Textverstehen

Schenk, Lena, Langlotz, Miriam & Müller, Rainer

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Referenz:

Schenk, Lena, Langlotz, Miriam & Müller, Rainer (2021). Fachsprachlichkeit im Physikunterricht und Textverstehen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 358). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Nutzung von und Einstellungen zu Augmented Reality im Physikunterricht

Freese, Mareike, Winkelmann, Jan, Teichrew, Albert & Ullrich, Mark

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Frauen sind im MINT-Bereich (insb. Physik) unterrepräsentiert. So besteht seit Jahren ein Interesse zu untersuchen, wie Bildungswegentscheidungen (BWE) von Schülerinnen zustande kommen. BWE lassen sich als komplexe, andauernde und soziale Aushandlungsprozesse betrachten, in denen u.a. Identitätsarbeit mit Blick auf MINT geleistet wird. Es wurden narrativ angelegte Interviews mit Blick auf Physik mit Oberstufenschülerinnen geführt. Die Auswertung erfolgt nach Lucius-Hoene & Deppermann (2002) „Rekonstruktion narrativer Identität“.

In den Interviews konnte der Prozesscharakter der Entscheidungen eruiert werden. Zudem findet dieser Prozess in intensiver Auseinandersetzung mit der eigenen Person, anderen und dem eigenen Bild von z.B. Physik statt. Wie sich die jungen Frauen jetzt und in Zukunft sehen (wollen), verhandeln sie mit. Egal ob sie sich bspw. auf die Vereinbarkeit von Familie und Beruf oder den Studienort beziehen.

Im Rahmen des Posters werden theoretischer Rahmen, Erhebungsdesign, übergreifende Erkenntnisse und exemplarisch eine Fallanalyse vorgestellt.

Referenz:

Freese, Mareike, Winkelmann, Jan, Teichrew, Albert & Ullrich, Mark (2021). Nutzung von und Einstellungen zu Augmented Reality im Physikunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 390). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.