Kategorie: TB2021

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.

Konzepte zur Fach-Fachdidaktik-Vernetzung in der LehrerInnenbildung

Woest, Volker, Engelmann, Philipp, Jünger, Theresa, Simon, Marcel & Bley, Christoph

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Ausgehend von der in Wien präsentierten Konstruktionsarbeit zur Thematik „Drogen im Chemieunterricht“ wird die Interventionsstudie, die mit Schülerinnen und Schülern der Klassenstufe 10 bis 12 geplant ist, vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der wissenschaftlichen Beobachtung der Intervention, für die ein strukturiertes Beobachtungsprotokoll mit dazugehörigem Rating-Manual konzipiert wurde. Einzelne Trainingsschritte sowie Kriterien zur Erstellung des Messinstruments fließen mit ein. Darüber hinaus werden mit dem Poster Ergebnisse der Pilotierungsstudie aufgezeigt, durch die sich sowohl inhaltliche als auch methodische Abänderungen für die geplante Hauptstudie ableiten lassen. Wichtige Ziele der Begleituntersuchung sind, vorhandenes Vorwissen der Schülerinnen und Schüler bezüglich der Thematik festzustellen, Programmeffekte zu ermitteln sowie prozessbezogene Kompetenzen und Lernprozesse zu identifizieren.

Referenz:

Woest, Volker, Engelmann, Philipp, Jünger, Theresa, Simon, Marcel & Bley, Christoph (2021). Konzepte zur Fach-Fachdidaktik-Vernetzung in der LehrerInnenbildung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 310). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Können wir SchülerInnen gegen Klimawandel-Desinformationen impfen?

Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Fachliche Kontroversen gehören zum Wesen der Naturwissenschaften und sind untrennbar mit dem Prozess der Erkenntnisgewinnung verbunden. Dadurch ergibt sich ein besonderes Potential im Bereich von Nature of Science (NoS) für den Physikunterricht.

Inwieweit Physiklehrkräfte bzw. Physiklehramtsstudierende diesen Bildungswert wissenschaftlicher Kontroversen für NoS im Unterricht realisieren können, wurde in einer Laborstudie untersucht. Nachdem die Befragten kontroverse Fachpositionen zum Begriff der relativistischen Masse kennenlernten, wurde mit verschiedenen Textvignetten erfasst, wie sie in Schulsituationen auf diese Kontroverse reagieren würden. Die schriftlichen Antworten wurden durch eine qualitative Inhaltsanalyse ausgewertet, um zu untersuchen, welche NoS-Aspekte im Unterrichtskontext thematisiert werden.

Die Ergebnisse zeigen auf, in welchem Umfang und mit welcher Bedeutung aus Sicht der Befragten NoS-Aspekte wie die Vorläufigkeit und Entwicklung wissenschaftlichen Wissens durch die Auseinandersetzung mit fachlichen Kontroversen im Physikunterricht vermittelt werden könnten.

Referenz:

Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2021). Können wir SchülerInnen gegen Klimawandel-Desinformationen impfen?. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 250). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Von der Beobachtung zur Erkenntnis: Erfahrungen aus einem Schulprojekt

Jünger, Theresa & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Universitäre Lehrkräfteausbildung mit Praxiselementen – eine Verzahnung, die speziell im Kontext von Lehr-Lern-Laboren stärker in den Fokus der aktuellen fachdidaktischen Forschung rückt. In diesem Sinne wird auch das seit 2003 bestehende Schülerlabor Chemie in Jena stärker in die Ausbildung von Chemielehramtsstudierenden integriert. In einem einsemestrigen Modul erhalten so bereits Studierende im ersten Fachsemester die Möglichkeit, einen ersten Perspektivenwechsel von der Rolle des Schülers/der Schülerin zur Lehrkraft zu erfahren. Im Mittelpunkt steht hierbei die reflektierte Auseinandersetzung mit Überzeugen und motivationalen Orientierungen, welche eine wichtige Komponente der Professionalität von Lehrkräften darstellt. Sowohl die Konzeption als auch die Evaluation dieses Lehr-Lern-Labor-Formats wird durch das vorliegende Promotionsprojekt wissenschaftlich begleitet. Im Rahmen des Posters werden erste Ergebnisse sowohl hinsichtlich der Wahrnehmung des Veranstaltungsformats durch die Studierenden als auch bzgl. der Effekte der frühen Praxiserfahrungen auf ebendiese präsentiert.

Referenz:

Jünger, Theresa & Woest, Volker (2021). Von der Beobachtung zur Erkenntnis: Erfahrungen aus einem Schulprojekt. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 314). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Das NoS-Potenzial fachlicher Kontroversen und dessen Nutzung

Heine, Erik & Pospiech, Gesche

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Damit (Physik)Unterricht lernwirksam gestaltet ist, muss er nach Oser et al. die am Lehrziel orientierte Abfolge aus Handlungskettenschritten in der Tiefenstruktur umsetzen. Diese Grundannahme konnte für das Basismodell Konzeptbildung teilweise belegt werden. Die osersche Theorie ist vielerorts zwar Teil der physikdidaktischen Ausbildung, bisher wurde aber kaum untersucht, wie Lehramtsstudierende diese in Unterrichtsplanungen umsetzen und welchen Einfluss das Praxissemester auf die Tiefenstruktur ihrer Planungen hat.

Grundlage dieser Studie bilden 126 studentische Unterrichtsplanungen (Pre-Post Praxissemester) aus dem ProfileP+-Projekt. Für die Analyse wurde ein Kategoriensystem theoriebasiert abgeleitet, das die Qualität der Handlungskettenschritte valide einstufen kann. Die Auswertung zeigt, dass die Planungen Mängel aufweisen, wie sie sich z.T. auch im Unterricht praktizierender Lehrkräfte zeigen. Im Vortrag wird dargestellt, inwiefern sich dieses Verhalten über das Praxissemester verändert und welche Herausforderungen sich daraus für universitäre Fachdidaktik ergeben.

Referenz:

Heine, Erik & Pospiech, Gesche (2021). Das NoS-Potenzial fachlicher Kontroversen und dessen Nutzung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 254). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Lehr-Lern-Labore zur Professionalisierung angehender Chemielehrkräfte

Simon, Marcel & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Seit 2020 werden im Rahmen der QLB an der Friedrich-Schiller-Universität Jena professionelle Lerngemeinschaften aufgebaut, bei denen digitale Lehr-Lern-Konzepte mit Theorie-Praxis-Anbindung entwickelt werden. Aus Sicht des Fachunterrichts werden dabei fachdidaktische Themen als digitale Lerngelegenheiten aufbereitet. Lehrkräfte erhalten ein digitales Angebot in aktuelle fachdidaktische Inhalts- und Forschungsfelder. Es ist ein wichtiges Ziel des Projekts, die Transparenz universitärer Lehre für die Schulpraxis zu erhöhen. Weiterhin zielt das Projekt darauf ab, den Fachunterricht im Zuge der Digitalisierung weiterzuentwickeln. So werden in Kooperation aus Fach und Fachdidaktik curriculare Entwicklungen in digitalen Kontexten verstärkt in die jeweiligen Phasen der LehrerInnenbildung eingebunden. Dazu wurde ein Seminarkonzept entwickelt, bei dem diese beiden Schwerpunkte in einer phaseninternen Kooperation aus Studierenden, FachwissenschaftlerInnen, ErziehungswissenschaftlerInnen sowie FachdidaktikerInnen bearbeitet werden. Das Poster stellt die ersten Ergebnisse dieses Projekts vor.

Referenz:

Simon, Marcel & Woest, Volker (2021). Lehr-Lern-Labore zur Professionalisierung angehender Chemielehrkräfte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 318). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Basismodelle in Unterrichtsplanungen im Praxissemester Physik

Mutschler, Tanja, Buschhüter, David, Schröder, Jan, Riese, Josef & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Das Refined Consensus Model of PCK nimmt an, dass Reflexionsfähigkeit wichtig ist, um Unterrichtserfahrung in Professionswissen zu überführen. Gleichzeitig wird Professionswissen als wesentliche Voraussetzung für eine gelungene Unterrichtsreflexion betrachtet. In diesem Vortrag sollen Ergebnisse aus der längsschnittlichen Untersuchung über das Praxissemester im Projekt ProfiLe-P+ präsentiert werden, um beide Annahmen zu untersuchen. Reflexionsfähigkeit wurde mit einem Performanztest erhoben, der Fokus liegt dabei auf Fremdreflexion.

Es zeigt sich, dass die Entwicklung von Professionswissen und Reflexionsfähigkeit in einer gegenseitigen Abhängigkeit voneinander stehen. Reflexionsfähigkeit erklärt die Entwicklung von Professionswissen im Praxissemester. Allerdings verschiebt sich der Fokus in der Art der Reflexion: zu Beginn des Praxissemester nutzen Studierende das Fachwissen und das fachdidaktische Wissen, um zu reflektieren – am Ende aber fast nur das pädagogische Wissen. Eine Schlüsselrolle für die Entwicklung spielen auch gemeinsame Reflexionsgespräche mit Universitätsdozierenden.

Referenz:

Mutschler, Tanja, Buschhüter, David, Schröder, Jan, Riese, Josef & Borowski, Andreas (2021). Basismodelle in Unterrichtsplanungen im Praxissemester Physik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 258). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Phaseninterne Kooperation zur Entwicklung von Lehr-Lern-Einheiten

Engelmann, Philipp & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Chemie als Wissenschaft über Aufbau, Eigenschaften und Umwandlung von Stoffen ist wie kein anderes Fach auf adäquate Formen der Visualisierung angewiesen. Besonders für prozesshafte Lerninhalte wird Animationen großes Potential zugeschrieben, da sie im Gegensatz zu statischen Medien die Dynamik von Prozessen auf Teilchenebene abbilden können. In einer Examensarbeit aus dem Sommersemester 2019 wurde ein kognitionspsychologischer Ansatz zur kriteriengeleiteten Konstruktion einer Lernvideoreihe herangezogen. Als Lerninhalt diente dabei die elektrophile, aromatische Substitution. Die Evaluation durch Lehramtsstudierende zeigte, dass es gelungen ist, die abgeleiteten Gestaltungsmerkmale auf einen Lerninhalt der höheren organischen Chemie anzuwenden. Im Rahmen eines Promotionsvorhabens soll nun untersucht werden, inwieweit dynamische Repräsentationen lernwirksamer als statische Repräsentationen sind. Neben der Messung von Transfer und Behaltensleistung in einem klassischen Kontrollgruppendesign soll ebenso geprüft werden, ob das räumliche Vorstellungsvermögen den Lernerfolg moderiert.

Referenz:

Engelmann, Philipp & Woest, Volker (2021). Phaseninterne Kooperation zur Entwicklung von Lehr-Lern-Einheiten. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 322). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Entwicklung von Professionswissen und Reflexionsfähigkeit im Praxissemester

Kulgemeyer, Christoph, Kempin, Maren & Weißbach, Anna

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Aufgabe, qualitativ hochwertigen Unterricht wissenschaftlich geleitet und an Schülerbedürfnissen orientiert planen zu können, stellt eine zentrale Anforderung im Berufsalltag von Physiklehrkräften dar. Dennoch ist die Fähigkeit, Unterricht planen zu können, bisher vergleichsweise selten empirisch untersucht worden. Ebenfalls liegen nur wenige Erkenntnisse darüber vor, welche Zusammenhänge zwischen der Entwicklung der Planungsfähigkeit und zentralen Bereichen des Professionswissens bestehen.

Im Rahmen des Projekts Profile-P+ wurde daher ein standardisierter Performanztest zur breiten Erfassung der Planungsfähigkeit entwickelt und Validierungsstudien unterzogen. Das Testinstrument wurde an vier deutschen Universitäten bei N>70 Lehramtsstudierenden, zusammen mit weiteren Instrumenten zum Professionswissen (Fachwissen, fachdidaktisches und pädagogisches Wissen) vor und nach dem Praxissemester eingesetzt. Im Vortrag werden Analysen zur Entwicklung der Planungsfähigkeit und mögliche Zusammenhänge zum Professionswissen sowie den Lerngelegenheiten während des Praxissemesters präsentiert.

Referenz:

Kulgemeyer, Christoph, Kempin, Maren & Weißbach, Anna (2021). Entwicklung von Professionswissen und Reflexionsfähigkeit im Praxissemester. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 262). Universität Duisburg-Essen

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.