Kategorie: TB2021

Lernprozesse von Schüler:innen bei der Interaktion mit Exponaten im Science Centers

Striligka, Anastasia, Komorek, Michael & Stavrou, Dimitris

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In den Ausstellungen außerschulischer Lernorte in Küstenregionen spielen physikalische Phänomene zur Dynamik der Küste (z. B. Strukturbildungen und Strömungen) gegenüber biologischen Themen nur eine untergeordnete Rolle. Deshalb zielt vorliegendes Projekt, das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert wird, auf die Entwicklung von physikorientierten Exponaten zur Dynamik der Küste. Hierzu wurden zwei Forschungs- und Entwicklungslinien verfolgt:

a) Didaktische Rekonstruktion der physikalischen Dynamik an der Küste:

Relevante Phänomene wurden fachlich geklärt und zugehörige Lernendenvorstellungen erforscht, um Leitlinien für didaktische Strukturierungen zu entwickeln.

b) Exponatentwicklungen im Design-Based Research Zyklus:

Prototyptische Exponate wurden designt und im Feld mit Besuchenden der Lernorte empirisch untersucht, um u. a. die Exponate weiterzuentwickeln.

Ergebnisse aus beiderlei Linien werden aktuell eingesetzt, um gemeinsam mit Lernortleitenden und Ausstellungsagenturen neue Ausstellungsbereiche zur physikalischen Dynamik in Küstenregionen zu entwickeln.

Referenz:

Striligka, Anastasia, Komorek, Michael & Stavrou, Dimitris (2021). Lernprozesse von Schüler:innen bei der Interaktion mit Exponaten im Science Centers. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 161). Universität Duisburg-Essen

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Diagnose experimenteller Kompetenzen in der Chemielehrer*innenbildung

Poensgen, Fabian & Reiners, Christiane S.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Der so genannte Brain Type kann aufklären, inwiefern ein Mensch für eine Beschäftigung mit Naturwissenschaften motiviert ist (Baron-Cohen 2004, Zeyer 2017, Skorsetz 2019). Der Brain Type setzt sich aus zwei Dimensionen zusammen: dem Empathisieren als Drang, Emotionen zu erkennen, um darauf zu reagieren, und dem Systematisieren als Drang, Systeme zu verstehen, um Vorgänge vorauszusagen. Je stärker das Systematisieren ausgeprägt, ist desto größer die Motivation, sich mit naturwissenschaftlichen Themen zu beschäftigen.

Studierende des Lehramts an Grundschulen sollen in Zukunft naturwissenschaftliche Themen im Sachunterricht vermitteln. Ob und an welchen naturwissenschaftlichen Themen sie selbst Interesse haben, ist bisher nur in Ansätzen erforscht. In der Studie soll nun mithilfe einer Fragebogenuntersuchung herausgefunden werden, welche Brain-Type-Verteilung bei Grundschullehramtsstudierenden vorherrscht und wie sich das auf ihre naturwissenschaftlichen Interessen auswirkt. Ergebnisse von drei Hochschulstandorten werden im Vortrag vorgestellt und diskutiert.

Referenz:

Poensgen, Fabian & Reiners, Christiane S. (2021). Diagnose experimenteller Kompetenzen in der Chemielehrer*innenbildung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 97). Universität Duisburg-Essen

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Physikalische Dynamik der Küste an außerschulischen Lernorten

Bliesmer, Kai, Roskam, Annika & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Bis vor einigen Jahren haben sich die Fachdidaktiken eher beiläufig mit dem Gedanken der Inklusion auseinandergesetzt. Obwohl in Forschung und Praxis inklusives Lehren und Lernen immer stärker in den Vordergrund rückte, fehlt noch immer ein theoretisches Schema, das inklusives Lehren und Lernen mit entsprechenden fachspezifischen Merkmalen verbindet. Mitglieder des NinU (Netzwerk inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht) haben sich zusammengetan, um die Perspektiven des naturwissenschaftlichen Unterrichts und der inklusiven Pädagogik systematisch in einem Schema zusammenzuführen. Das vorgestellte Schema kann sowohl zur Planung von inklusivem naturwissenschaftlichen Unterricht als auch zur Identifikation von Forschungsdesiderata eingesetzt werden.

Referenz:

Bliesmer, Kai, Roskam, Annika & Komorek, Michael (2021). Physikalische Dynamik der Küste an außerschulischen Lernorten. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 165). Universität Duisburg-Essen

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Brain Type und Nawi-Interesse von Grundschullehramtsstudierenden

Skorsetz, Nina, Wagner, Steffen, Wilhelm, Thomas & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Sprachliche Handlungen wie das Erklären sind inhärenter Teil der Bildungsstandards für Physik (Tajmel, 2011). Naturwissenschaftliche Erklärungen haben eine bestimmte fachliche Struktur, die sich auch sprachlich ausdifferenziert (Osborne & Patterson, 2010). In dem Projekt soll die Realisierung von Erklärungen im Physikunterricht fachlich und sprachlich gefördert werden. In einer Pilotstudie mit 5 Gesamtschulklassen erstellten die Lernenden Erklärvideos, in denen sie die Bewegung eines startenden Raumschiffs anhand der auftretenden Kräfte erklären sollten. Sie mussten zuvor Drehbuchtexte verfassen und je nach Gruppe anhand rein fachlicher, rein sprachlicher oder fachlich und sprachlich kombinierter Hinweise zur Strukturierung der Erklärtexte überarbeiten. Es wird analysiert, ob die Überarbeitungen mit der Art der Hilfen zusammenhängen und somit eine derartige Intervention die Fähigkeit fördern kann, Erklärtexte zu verfassen. Die sprachliche Qualität der Erklärtexte wird im Germanistischen Instituts der RUB analysiert, die fachliche Qualität durch die Physikdidaktik.

Referenz:

Skorsetz, Nina, Wagner, Steffen, Wilhelm, Thomas & Welzel-Breuer, Manuela (2021). Brain Type und Nawi-Interesse von Grundschullehramtsstudierenden. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 101). Universität Duisburg-Essen

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Inklusion und Naturwissenschaften systematisch verknüpfen

Stinken-Rösner, Lisa, Abels, Simone, Hundertmark, Sarah, Menthe, Jürgen, Nehring, Andreas & Rott, Lisa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Schulische Experimentierumgebungen können naturwissenschaftliche Grundbildung fördern und dadurch zur sozialen Teilhabe beitragen. Für eine Teilhabe aller Schüler*innen am Experimentierprozess müssen insbesondere die Experimentieranleitungen möglichst barrierefrei gestaltet sein. Um bestehende Umgebungen auf ihre Barrierefreiheit hin überprüfen zu können, gibt das Projekt INEXdigital eine Definition des Konstrukts „Barrierefreiheit von Experimentieranleitungen“ mit vier Teilaspekten: Funktionale, sprachliche und visuelle Zugänglichkeit der Anleitung sowie Zugänglichkeit zum Experimentieren. Ein entsprechendes Testinstrument wird vorgestellt, das die von Schüler*innen wahrgenommene Barrierefreiheit von typischerweise eingesetzten Experimentieranleitungen misst. In einer Pilotierung des Tests mit N=327 Schüler*innen der Sekundarstufe I konnte die Dimensionalität des untersuchten Konstrukts bestätigt werden. Darüber hinaus geben die Daten Einblick dazu, welche Barrierefreiheitsaspekte aktuell von Schüler*innen mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen verschieden wahrgenommen werden.

Referenz:

Stinken-Rösner, Lisa, Abels, Simone, Hundertmark, Sarah, Menthe, Jürgen, Nehring, Andreas & Rott, Lisa (2021). Inklusion und Naturwissenschaften systematisch verknüpfen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 169). Universität Duisburg-Essen

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Schriftliches Erklären im Physikunterricht unterstützen

Wöhlke, Carina & Krabbe, Heiko

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Der Sachunterricht (SU) legt die fachsprachlichen Grundlagen für zahlreiche Fächer der Sekundarstufe 1 (Benholz & Rau, 2011). Viele Lehrkräfte fühlen sich allerdings für eine Verbindung von sprachlichen und fachlichen Lerninhalten nicht qualifiziert (Riebling, 2013).

In einem BMBF-Projekt wurden potentielle Maßnahmen der Lehrkraft zur Förderung sprachlicher Kompetenzen im SU auf Basis theoretischer Ansätze beschrieben (Grewe & Möller, 2020). Der professionellen Wahrnehmung (pW) solcher Maßnahmen kommt eine wichtige Bedeutung zu, da sie als grundlegend für das Handeln im Unterricht gilt (Bromme & Haag, 2008). Sie kann durch Interventionen domänenspezifisch gefördert werden (Sunder et al., 2015). Da Erkenntnisse bzgl. der Förderung der pW sprachsensibler Maßnahmen fehlen, wird untersucht, inwiefern sich die pW in dieser Domäne fördern lässt. An der Studie im Prä-Post-Design nahmen 128 Masterstudierende im SU teil. Die EG (n=82) wurde in der pW sprachsensibler Maßnahmen in einem Seminar mit Video- und Praxisanteilen geschult. Die KG (n=46) erhielt kein vergleichbares Seminar.

Im Vortrag werden das Seminar und die Ergebnisse einer offenen Videoanalyse zur Erfassung der pW präsentiert.

Referenz:

Wöhlke, Carina & Krabbe, Heiko (2021). Schriftliches Erklären im Physikunterricht unterstützen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 105). Universität Duisburg-Essen

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Professionelles Wahrnehmen sprachsensibler Maßnahmen im Unterricht fördern

Grewe, Oliver, Todorova, Maria & Möller, Kornelia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Erklärvideos bilden eine immer wichtiger werdende Lerngelegenheit für Schülerinnen und Schüler. Es kann angenommen werden, dass ihre Lernwirksamkeit im Physikunterricht u.a. von ihrer fachdidaktischen und multimedialen Qualität abhängt. Um diese Annahme im Rahmen einer Laborstudie zu überprüfen, wurden zwei Erklärvideos unterschiedlicher Qualität zum Thema „elektrischer Widerstand“ entwickelt. Der Gestaltung lag ein Kriterienkatalog zugrunde, der Heuristiken der Elementarisierung, Merkmale von Erklärqualität sowie multimediale Gestaltungsprinzipien aufgreift. Um die unterschiedliche Qualität der beiden Videos zu bestätigen, wurde auf der Basis des Kriterienkatalogs eine Expertenvalidierung vorgenommen. Dazu wurde die Einschätzung von Fachdidaktiker*innen der Physik mittels eines Online-Fragebogens erhoben. Im Vortrag wird über die Entwicklung des Kriterienkatalogs und der Erklärvideos sowie die Ergebnisse der Expertenbefragung berichtet.

Referenz:

Grewe, Oliver, Todorova, Maria & Möller, Kornelia (2021). Professionelles Wahrnehmen sprachsensibler Maßnahmen im Unterricht fördern. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 109). Universität Duisburg-Essen

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Theoriebasierte Gestaltung & Validierung der Qualität von Erklärvideos

Sterzing, Fabian, Szabone Varnai, Agnes & Reinhold, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Digitalisierung nimmt einen stetig an Bedeutung und Anteil gewinnenden Platz in der Gesellschaft ein. Einen Teil davon stellen die sozialen Netzwerke dar. Sie dienen nicht nur der Kommunikation, sondern auch der Erstellung und Verbreitung von Inhalten. Diese Inhalte können chemiebezogene Informationen enthalten, welche sich nicht auf wissenschaftlich fundierten Quellen stützen oder in Anlehnung an diese entstanden sind. Solche Fehlinformationen beeinflussen andere in ihrer Meinung. So scheint also eine Beschäftigung mit chemiebezogenen Inhalten in sozialen Medien im Hinblick auf eine kritische naturwissenschaftliche Medienbildung sinnvoll. Doch die Frage ist, inwieweit Chemielehrkräfte die Sinnhaftigkeit dieses Einsatzes erkennen und die Bereitschaft zeigen, soziale Medien nicht nur als Kommunikationsplattform in ihrem Unterricht einzusetzen. Vorgestellt werden die Ergebnisse einer explorativen Interviewstudie mit acht Bremer Oberschullehrkräften. Die Analyse der Interviews hat ergeben, dass die Bereitschaft eines solchen Einsatzes bei den befragten Lehrkräften nicht den Konsens darstellt. Stattdessen wurde eine vermehrt ablehnend-kritische Haltung offensichtlich, die zwischen bedachter Vorsicht und teils offener Ablehnung variiert. Diese unterschiedliche Wahrnehmung tritt in erster Linie in der diskrepanten Einschätzung der Effektivität der Nutzung hervor.

Referenz:

Sterzing, Fabian, Szabone Varnai, Agnes & Reinhold, Peter (2021). Theoriebasierte Gestaltung & Validierung der Qualität von Erklärvideos. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 113). Universität Duisburg-Essen

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Lernen über (!) soziale Medien im Chemieunterricht- eine Interviewstudie

Belova, Nadja & Tietjen, Jan Mathis

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im Vortrag wird über die Konstruktion eines Fragebogens zur Erfassung der empfundenen Wirksamkeit von Online-Lehrformaten von Physik-Veranstaltungen und über erste Ergebnisse berichtet. Insgesamt beantworten über 500 Physik-Studierende aus Göttingen, Dresden, Kaiserslautern, Wien und Zagreb Fragen zu verschiedenen Lehr-Lernformaten (synchron vs. asynchron), speziellen Veranstaltungsarten (Vorlesungen, Praktika, Übungsgruppen, Seminare) und über soziale Aspekte der Online-Lehre während der COVID-19 Pandemie. Hintergrund ist, dass das Bildungssystem wegen der COVID19-Pandemie gezwungen war, plötzlichen und unvorbereitet auf Fernunterricht umzusteigen. Online-Lehre erfordert sorgfältiges Nachdenken, Planung und Entwicklung von technologischen und personellen Ressourcen, um die erwarteten Lernergebnisse erfolgreich zu erreichen. In der gegenwärtigen, durch COVID-19 verursachten Situation blieb jedoch keine Zeit für diese Vorbereitung; die Lehrenden mussten schnell handeln und sich auf den Fernunterricht einstellen. Sie stehen vor der großen Frage, ob ihr Lehransatz auch dann noch effizient ist, wenn er aus dem physischen Hörsaal genommen und auf technologische Geräte übertragen wird. Diese Forschung soll dazu beitragen, diese und weitere Fragen zu beantworten und Implikationen für die Gestaltung der Physik-Lehre in künftigen Semestern zu erlauben.

Referenz:

Belova, Nadja & Tietjen, Jan Mathis (2021). Lernen über (!) soziale Medien im Chemieunterricht- eine Interviewstudie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 117). Universität Duisburg-Essen

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Einsatz von Video-Vignetten zur Förderung der Diagnosekompetenz

Krumphals, Ingrid & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In der Studie wurde ein theoretisch hergeleiteter Strukturvorschlag zur Modellnutzung im Chemieunterricht untersucht. Modelle wurden als epistemische Werkzeuge definiert, die situationsgebunden mit vier Komponenten (kleinste Sinneinheiten, Relationen, Operationen, formallogische Regeln) beschrieben werden können. Unter der Annahme, dass Modellnutzung als hypothetisch-deduktives Verfahren durchlaufen werden kann, wurden Multiple-Choice-Aufgaben konstruiert und von SchülerInnen der 10. Jahrgangsstufe (N = 524) an Berliner Gymnasien bearbeitet. Die übergreifende Hypothese lautet: Empirisch liegt 4-Dimensionalität im Sinne der vier Komponenten vor. Die Auswertung der Richtig-Falsch-Antworten erfolgte über verschiedene, multidimensionale IRT-Modelle, die aus der Theorie abgeleitet wurden. Bei einer Skalierung unter Within-Item-Dimensionality müssen die vier Dimensionen statistisch nicht zurückgewiesen werden und liefern gegenüber anderen, theoretisch plausiblen Strukturannahmen die beste Erklärung für die Daten. Strategien für die Absicherung des Modells gegen den Zufall sind ebenso Bestandteil der Darstellung, wie exemplarische und damit verbundene Validitätsüberlegungen. Die Gesamtstudie wird skizziert, es werden die latenten Korrelationen der Dimensionen mit Kovariablen (z. B. Lesefähigkeit) diskutiert und ein Ausblick auf Anschlussforschung gegeben.

Referenz:

Krumphals, Ingrid & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2021). Einsatz von Video-Vignetten zur Förderung der Diagnosekompetenz. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 58). Universität Duisburg-Essen

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