Kategorie: TB2021

Gute Reflexion Gute Unterrichtsqualität?

Szogs, Michael, Große, André & Korneck, Friederike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im Rahmen des Projekts Open MINT Labs werden virtuelle Labore zur Vor- und Nachbereitung einer Freiland-Experimentiereinheit zum Thema „Gewässeranalytik“ für Schüler*innen der Sekundarstufe II entwickelt. Ziel des Projekts ist es unter anderem, aufzuzeigen, wie die virtuellen Labore als digitale Innovation in den schulischen Unterricht transferiert werden können. Zur Ermittlung der Gelingensbedingungen für einen Transfer wurde ein hypothesenbasiertes Modell postuliert, das bekannte Implementationshürden (Jäger, 2004; Gräsel, 2010) abbildet. Zur empirischen Prüfung dieser Hürden wurden Daten von Schüler*innen- und Lehrer*innen erhoben und ausgewertet. Seitens der Lehrpersonen wurden transferbegünstigende persönliche sowie organisatorische Bedingungsfaktoren der Schulstruktur mittels Onlinefragebögen ermittelt und durch strukturierte Interviews validiert. Die Interaktion der Schüler*innen mit der Lernumgebung wurde durch Logfiles und Online-Fragebögen mit dem Fokus auf der Genese der Konstrukte Flow, aktuelle Motivation, cognitive load und Usability zu mehreren Testzeitpunkten erfasst.

Referenz:

Szogs, Michael, Große, André & Korneck, Friederike (2021). Gute Reflexion Gute Unterrichtsqualität?. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 234). Universität Duisburg-Essen

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Erfassung der Barrierefreiheit von schulischen Experimentierumgebungen

Oettle, Michaela, Mikelskis-Seifert, Silke, Scharenberg, Katja & Rollett, Wolfram

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In einer Bildungslandschaft, in der die Schüler*innenschaft von allgemeinbildenden Schulen immer heterogener wird, gewinnen inklusive Unterrichtskonzepte zunehmend an Bedeutung.

Bisher stand das Fach Physik außerhalb des Fokus für inklusive oder sonderpädagogische Unterrichtsplanung. Um diese Lücke zu schließen, bedarf es neuer Konzepte für die Gestaltung eines inklusiven Physikunterrichts, die sowohl auf die Spezifika des Faches eingehen als auch inklusionspädagogische Prinzipien berücksichtigen.

Innerhalb des Physikunterrichts wird das Experiment als das wichtigste Medium angesehen. Schüler*innenexperimente mit verschiedenem Öffnungsgrad bieten auch in inklusiven Lernsettings eine Gelegenheit zu konkretem physikalischen Arbeiten und dem Sammeln eigener Erfahrungen.

Innerhalb des BMBF-geförderten Projektes „Fortbildung zum inklusiven Experimentieren im Physikunterricht” (FINEX) wurde ein Unterrichtskonzept für inklusive Schüler*innenexperimente sowie barrierearmes Begleitmaterial auf Basis von Literatur und einer Lehrkräftebefragung entwickelt.

Es werden die Ergebnisse der Lehrkräftebefragung und einer ersten Pilotierung des Unterrichtskonzeptes vorgestellt.

Referenz:

Oettle, Michaela, Mikelskis-Seifert, Silke, Scharenberg, Katja & Rollett, Wolfram (2021). Erfassung der Barrierefreiheit von schulischen Experimentierumgebungen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 173). Universität Duisburg-Essen

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Transfer fachdidaktischer Innovation in die Schulpraxis

Breuer, Judith, Vogelsang, Christoph & Reinhold, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

„Physik hat eigentlich für die nix mit Moral zu tun. Für die ist Physik, ja Mathe mit Technik im Prinzip.“ So fasst eine Physik-Lehrkraft die Position seiner Schüler*innen knapp zusammen. Die Verflechtungen zwischen Physik und Technik sind durchaus komplex(er) und unsere Vorstellung davon gesellschaftlich (mit)geprägt und teilweise habitualisiert. Im Rahmen einer Interviewstudie wurden Physik- und Techniklehrkräfte zu diesem Verhältnis zwischen Physik und Technik und der Rolle von Verantwortung in diesen Feldern befragt. Mit Hilfe der Dokumentarischen Methode wurden deren Orientierungsrahmen, welche als implizite Wissensbestände Handeln und Denken strukturieren, rekonstruiert und mehrdimensionale Typologien abgeleitet. Im Vortrag werden Herausforderungen und Chancen der Anwendung der Dokumentarischen Methode auf fachdidaktische Fragestellungen am Beispiel des gegebenen Forschungsprojektes diskutiert. Für die aus den Interviews rekonstruierten Typologien wird eine fachdidaktisch fundierte Gegenstandstheorie des Orientierungsrahmens vorgeschlagen.

Referenz:

Breuer, Judith, Vogelsang, Christoph & Reinhold, Peter (2021). Transfer fachdidaktischer Innovation in die Schulpraxis. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 242). Universität Duisburg-Essen

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Inklusiv experimentieren? Ein Konzept für einen Physikunterricht für alle

Sührig, Laura, Hartig, Katja, Teichrew, Albert, Winkelmann, Jan, Ullrich, Mark, Horz, Holger & Erb, Roger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Ziel des inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts ist es, allen Schüler*innen Partizipation an fachspezifischen Lernprozessen und die Entwicklung einer naturwissenschaftlichen Grundbildung zu ermöglichen (Menthe et al., 2017). Um inklusiven Unterricht auch wirklich naturwissenschaftsbezogen gestalten, reflektieren und analysieren zu können, werden in dem KinU die naturwissenschaftlichen Spezifika (z.B. Experimente, Phänomene, Konzepte, …) mit der inklusiven Umsetzung (z.B. verschiedene Zugänge oder verschiedene Abstraktionsniveaus ermöglichen, …) zusammengebracht. Ausgehend von der Frage, anhand welcher Prädiktoren sich inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht erkennen lässt, haben wir im Projekt Nawi-In ein systematisches Literaturreview durchgeführt, um aus der Literatur (n=314) mittels QIA via fokussierter Zusammenfassung induktiv Kategorien zu bilden (Kuckartz, 2016). Das KinU umfasst 16 Hauptkategorien, die exemplarisch entlang von Ankerbeispielen präsentiert werden.

Referenz:

Sührig, Laura, Hartig, Katja, Teichrew, Albert, Winkelmann, Jan, Ullrich, Mark, Horz, Holger & Erb, Roger (2021). Inklusiv experimentieren? Ein Konzept für einen Physikunterricht für alle. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 177). Universität Duisburg-Essen

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Physik ist Mathe mit Technik? – Typologien aus einer Interviewstudie

Bub, Frederik & Rabe, Thorid

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

„Fake News“ oder Desinformationen sind in der sogenannten „post-truth“ Ära zunehmend verbreitet. „Post-truth“ meint, dass die Öffentlichkeit zunehmend falsche Anschuldigungen oder die völlige Ablehnung von Fakten toleriert. Daher ist es von besonderer Bedeutung wie SchülerInnen lernen können wissenschaftlich begründete Behauptungen von Desinformationen im Internet zu unterscheiden. Einen vielversprechenden Ansatz stellt dabei die Inokulationstheorie dar. Die Idee ist, dass Personen wie gegen einen Virus auch gegen gezielte Desinformationen „geimpft“ werden können. Im Vortrag wird eine experimentelle Onlinestudie (N = 1066) mit SchülerInnen (14 bis 19 Jahre) vorgestellt. Anhand fünf unterschiedlicher Interventionsgruppen wurden Effekte einer sogenannten „Einstellungsimpfung“ zum wissenschaftlichen Konsens in Bezug auf den Klimawandel untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass gezielte Desinformation den von Jugendlichen wahrgenommenen wissenschaftlichen Konsens negativ beinträchtigen kann, während eine Inokulation vor diesem Einfluss schützt.

Referenz:

Bub, Frederik & Rabe, Thorid (2021). Physik ist Mathe mit Technik? – Typologien aus einer Interviewstudie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 246). Universität Duisburg-Essen

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Kategoriensystem inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht (KinU)

Brauns, Sarah & Abels, Simone

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Seit ihrer Entdeckung vor gut 120 Jahren durch Becquerel zieht die Radioaktivität aufgrund ihres faszinierenden Charakters und ihrer vielfältigen, oft nicht unumstrittenen, Anwendungen die Aufmerksamkeit der Wissenschaftsgemeinde wie auch die einer breiten Öffentlichkeit auf sich. Die Vorstellungsforschung zum Phänomen der Radioaktivität und der damit verbundenen Prozesse (Eijkelhof 1990; Millar & Gill 1996; Schrader & Bolte 2018) zeigt, dass viele Lernende zentrale Fachtermini, wie Strahlung, radioaktives Material und Radioaktivität oder auch Bestrahlung und Kontamination nicht fach- und sachgerecht verwenden. Viele betrachten Radioaktivität als schädlich für Lebewesen (Schrader & Bolte 2020), was eine quasi ubiquitäre Angst vor jeder Art von Strahlung erklärt und dazu führt, dass jegliche Strahlenexposition als großes gesundheitliches Risiko wahrgenommen wird. Die Frage, inwieweit das (Un-)Wissen von Jugendlichen einen Einfluss auf die Wahrnehmung der mit verschiedenen Anwendungen der Radioaktivität verbundenen Risiken nimmt, werden wir im Beitrag beleuchten und diskutieren.

Referenz:

Brauns, Sarah & Abels, Simone (2021). Kategoriensystem inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht (KinU). In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 181). Universität Duisburg-Essen

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(Un)Wissen und Risikowahrnehmung von Schülern zum Thema Radioaktivität

Schrader, Nicole & Bolte, Claus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Konzeptuelles Lernen in den naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern bedeutet, auf bereits bestehenden Vorstellungen der Lernenden aufzubauen. Um die individuelle und konzeptionelle Entwicklung zu unterstützen, sollten Lernenden die Möglichkeit haben, sich ihrer Vorstellungen bewusst zu werden und diese weiterzuentwickeln (Land & Zembal-Saul, 2003). Kollaborative Lehr-Lernformen erscheinen hierfür erfolgsversprechend. Dieser Beitrag beschreibt literaturgeleitet sieben wesentliche Merkmale für eine erfolgreiche Integration kollaborativer Lehr-Lernformen mit dem Ziel der Konzeptentwicklung in die Unterrichtspraxis (Heeg, Hundertmark & Schanze, 2020). Er stellt dann die Peer-Interaction-Methode als eine konkrete instruktional unterstützte Umsetzung dieser Merkmale vor und zeigt das Potenzial für Konzeptentwicklung anhand von Studienergebnissen (136 Lernende, 8. – 9. Klasse) auf.

Referenz:

Schrader, Nicole & Bolte, Claus (2021). (Un)Wissen und Risikowahrnehmung von Schülern zum Thema Radioaktivität. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 185). Universität Duisburg-Essen

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Merkmale für eine erfolgreiche kollaborative Konzeptentwicklung

Schanze, Sascha, Hundertmark, Sarah & Heeg, Julian

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Sowohl den Überlegungen zur konstruktivistischen Lerntheorie als auch den Leitgedanken zum kumulativen Lernen ist zu entnehmen, dass der Wissenserwerb besonders gut gelingt und erworbenes Wissen umso besser genutzt werden kann, wenn es in vorhandene Wissensstrukturen integriert und möglichst facettenreich vernetzt wird.

Um die Qualität vernetzten Lernens analysieren zu können, haben wir ein Testinstrument entwickelt, mit dem die Vernetzung zentraler Begriffselemente des Basiskonzepts Energie systematisch untersucht werden kann. Die Aufgabe der Schüler*innen besteht darin, ein Essay zum Thema Energie zu schreiben. Die Essays werden mit Hilfe der Methode der qualitativen Inhaltsanalyse untersucht. Das hierfür eigens entwickelte Analysesystem nutzt als eine seiner Grundlagen ein Vernetzungsmodell von Fischer, Glemnitz, Kauertz und Sumfleth. In unserer ersten Studie (N=239 Schüler*innen aus zwei Gym.) hat sich der entwickelte Kodierleitfaden bewährt (moderate bis gute Cohens Kappa-Werte).

In unserem Beitrag werden wir das Analyseverfahren und ausgewählte Ergebnisse zur Diskussion stellen.

Referenz:

Schanze, Sascha, Hundertmark, Sarah & Heeg, Julian (2021). Merkmale für eine erfolgreiche kollaborative Konzeptentwicklung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 189). Universität Duisburg-Essen

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Analyse der Vernetzung von Begriffselementen im Basiskonzept Energie

Dietz, Dennis, Hickmann, Pauline, Lenze, Joscha & Bolte, Claus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Digitale Medien können beim naturwissenschaftlichen Lernen verschiedene Funktionen

einnehmen. Lernwerkzeuge fokussieren primär kognitive Lernprozesse in einer konkreten

Unterrichtssituation, während Lernbegleiter eher auf Aspekte der Strukturierung

(Fächergrenzen, Zeit und Ort) abzielen (Seibert, Kay & Huwer, 2019). Digitale

Lernwerkzeuge und Lernbegleiter können daher zu einer Förderung von kognitiven,

metakognitiven und motivationalen Lernprozessen führen. Eben diese drei Aspekte

beschreiben gemeinschaftlich eine Schlüsselkompetenz des lebenslangen Lernens, die

Selbstregulation, welche es in diesem Zuge im Chemieunterricht zu fördern gilt.

Im Vortrag wird eine Auswahl von Best-Practices digitaler Lernwerkzeuge und -begleiter

präsentiert sowie deren Auswirkung auf das Selbstregulierte Lernen (SRL) von

Schüler*innen diskutiert. Vorgestellt werden verschiedene Studien zu Erklärvideos,

Augmented Reality und Multitouch Experiment Instructions sowie Multitouch Learning

Books, die im schulischen wie auch im Schülerlaborkontext entstanden sind.

Referenz:

Dietz, Dennis, Hickmann, Pauline, Lenze, Joscha & Bolte, Claus (2021). Analyse der Vernetzung von Begriffselementen im Basiskonzept Energie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 193). Universität Duisburg-Essen

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Förderung von Selbstreguliertem Lernen mit digitalen Medien

Seibert, Johann, Perels, Franziska , Huwer, Johannes & Kay, Christopher W.M.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Fachdidaktik Chemie der TU Kaiserslautern entwickelte das auf Webtechnologie basierende Programm HyperDocSystems. Mit diesem Tool können digitale Arbeitsblätter mit Hilfs-Funktionen browserbasiert erstellt und genutzt werden. Eingebaute Textfelder (Tastatur- und Stifteingabe) ermöglichen das vollständige digitale Bearbeiten dieser sogenannten HyperDocs. Über Ankerpunkte können die Schüler*innen bei Bedarf auf eine Lernhilfe zurückgreifen oder Zusatzinformationen aufrufen. Gleichzeitig wird die Nutzung im System registriert, wodurch eine individuelle Auswertung des Nutzungsverhaltens möglich wird.

Bei Pilotierungen in einem Gymnasium und zwei Gesamtschulen wurden die digitalen Arbeitsblätter auf Tablets in mehreren Chemiestunden eingesetzt und insbesondere die Usability, aber auch die intrinsische Motivation und die tabletbezogene Selbstwirksamkeit über einen Zeitraum von vier Unterrichtsstunden verglichen. Erste Auswertungen belegen die in der Literatur beschriebenen Effekte. Die Usability wird erwartungsgemäß, aufgrund der einfachen funktionalen Konzeption der HyperDocs, hoch eingeschätzt. Während die Motivation über die Untersuchungsdauer sinkt, steigt die tabletbezogene Selbstwirksamkeit.

Referenz:

Seibert, Johann, Perels, Franziska , Huwer, Johannes & Kay, Christopher W.M. (2021). Förderung von Selbstreguliertem Lernen mit digitalen Medien. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 197). Universität Duisburg-Essen

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