Kategorie: TB2021

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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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

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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

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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

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Konstruktion und Rezeption von Lernvideos im Fach Chemie

Bley, Christoph & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Referenz:

Bley, Christoph & Woest, Volker (2021). Konstruktion und Rezeption von Lernvideos im Fach Chemie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 326). Universität Duisburg-Essen

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Entwicklung der Fähigkeit zur Unterrichtsplanung im Fach Physik

Schröder, Jan, Vogelsang, Christoph & Riese, Josef

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Jüngste Ergebnisse der Beforschung gängiger Modellvorstellungen zu Elektronen in der Atomhülle von Ubben und Heusler aus dem Jahr 2019 legen zwei unabhängige Faktoren des Modellverständnisses Lernender nahe: die Gestalttreue und die Funktionalitätstreue. Mit diesen beiden Faktoren wird die Beschreibung von Typen des physikalischen Modellverständnisses ermöglicht. In diesem Beitrag zeigen wir anhand der Ergebnisse eines Vorstellungsfragebogens zur Quantenphysik (N = 118), dass sich die Faktoren der Gestalttreue und der Funktionalitätstreue auch aspektspezifisch für andere Inhaltsbereiche der Quantenphysik zeigen und gehen dabei insbesondere auf die Gestalttreue ein. Ausgewählte Ergebnisse einer Interviewstudie (N = 25) werden präsentiert, um zu begründen, dass mit dem Erlanger Unterrichtskonzept zur Quantenoptik der Übergang zu einem funktionalen Modellverständnis in der Quantenphysik bei Lernenden der gymnasialen Oberstufe gefördert werden kann.

Referenz:

Schröder, Jan, Vogelsang, Christoph & Riese, Josef (2021). Entwicklung der Fähigkeit zur Unterrichtsplanung im Fach Physik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 266). Universität Duisburg-Essen

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Förderung eines funktionalen Modellverständnisses Lernender in der Quantenphysik

Bitzenbauer, Philipp & Meyn, Jan-Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Research investigating the context-dependency of student reasoning is generally based upon in-class and interview video data of students; some researchers, however, have argued that surveys can also be used to study shifting of student reasoning. One technique is to compare responses across problems that are isomorphic (that is, the questions require the same physics principles to be solved). If students answer differently on these problems, it suggests that their reasoning is affected by the context of the problem and has hence not yet crystallized into either the scientific conception or a misconception. A second technique is to ask students to rate how confident they are in their answers. In this talk, we will discuss our use of these two features in a two-tier multiple choice-survey aiming to characterize student reasoning about half-life. In particular, we assess how well students are able to distinguish the predictable characteristics of a large collection of radioactive nuclei from the random nature of an individual nucleus in that collection.

Referenz:

Bitzenbauer, Philipp & Meyn, Jan-Peter (2021). Förderung eines funktionalen Modellverständnisses Lernender in der Quantenphysik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 270). Universität Duisburg-Essen

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Reasoning Fluidly about Half-life on a Two-tier Multiple-choice Survey

Hull, Michael M. , Janksy, Alexandra & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Das Erstellen von online Lernmaterialien setzt Wissen über das Lernen mit digitalen Medien voraus. Um Lehrkräfte dahingehend zu professionalisieren, wurde eine online Lehrerfortbildung konzipiert und 16-mal für insgesamt 208 Lehrkräfte ange¬bo¬ten. Die Fortbildung bestand aus zwei Terminen, im zeitlichen Abstand von zwei Wochen, um die praktische Umsetzung mit Klassen anzuregen. Mit Vor- und Nachtests wurden die Selbsteinschätzung des TPACK, das Wissen über das Lernen mit digitalen Medien und die eigenen Praxiserfahrungen erfasst. Die hierarchische Regressionsanalyse zur Vorhersage des Wissens über das Lernen mit digitalen Medien nach dem ersten Fortbildungstermin weist das Vorwissen als stärkeren Prädiktor als das TPACK aus. Nach dem zweiten Fortbildungstermin und unter Einbezug der Praxiserfahrung, klärt die Praxiserfahrung den größten Anteil an Varianzen im Wissen auf. Die Studie zeigt, dass Fortbildungen nicht nur Wissen und technische Fertigkeiten vermitteln, sondern auch Zeit für das Einbringen und den Austausch eigener unterrichtspraktischer Erfahrungen anbieten sollten.

Referenz:

Hull, Michael M. , Janksy, Alexandra & Hopf, Martin (2021). Reasoning Fluidly about Half-life on a Two-tier Multiple-choice Survey. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 274). Universität Duisburg-Essen

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Wirksamkeit einer Lehrerfortbildung zu webbasierten Lernmaterialien

Watzka, Bianca

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Klar definierte Lernziele sind essentiell für effektive Fortbildungsprogramme. In Studien wurden Lernziele für Fortbildungsprogramme nur aus der Perspektive einzelner Stakeholder-Gruppen untersucht. Hieraus ergibt sich die Frage, wie gut die Übereinstimmung zwischen verschiedene Gruppen von Stakeholdern ist? Zur Beantwortung wurde am CERN eine Delphi-Studie zum Themenfeld Teilchenphysik aus vier Stakeholder-Gruppen (Schule, Bildungsforschung, Administration, Fachwissenschaft) durchgeführt. Die Studie umfasste drei Runden, mit 80-100 Teilnehmenden pro Runde. In der 1. Runde wurden mit Hilfe eines offenen Fragebogens diverse Lernziele erhoben und qualitativ deduktiv analysiert. Die gefundenen Lernziele wurden in der 2. und 3. Runde durch Gewichtung und Rangfolge bewertet. Die Studie zeigte große Übereinstimmung aller Stakeholder-Gruppen und führte zu einer Hierarchie der zehn wichtigsten Lernziele von Fortbildungsprogrammen in der Teilchenphysik an Forschungseinrichtungen. Vorgestellt werden das Studiendesign, die gewonnenen Erkenntnisse sowie die möglichen Auswirkungen.

Referenz:

Watzka, Bianca (2021). Wirksamkeit einer Lehrerfortbildung zu webbasierten Lernmaterialien. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 278). Universität Duisburg-Essen

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