Kategorie: TB2021

Universitätsbesuche: Ansatzpunkte für Reflexionen zu Nature of Science

Bednarek, Andreas & Wodzinski, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Science Center als außerschulische Lernorte werden von Schulklassen häufig aufgesucht. Studien zum informellen Lernen im Science Center zeigen, wie dort an Interessen an naturwissenschaftlichen Themen geweckt werden können (Holmes, 2011; Faria et al., 2012; Scharfenberg et al., 2014). Sie zeigen aber nur ansatzweise, wie Schüler:innen durch selbstgesteuerte Interaktionen mit Exponaten fachliches Wissen aufbauen und fachbezogene und überfachliche Kompetenzen entwickeln (Tuckey, 1992). In der Zusammenarbeit mit der Phänomenta Bremerhaven wurden erstens die Ziele der Gestalter der Exponate und Bildungsformate untersucht; es wurden zweitens zentrale Exponate einer fachlich-fachdidaktischen Potentialanalyse unterzogen; drittens wurde mit begleitenden Interviews und Fragebögen die Prozesse der Schüler/innen beim Entschlüsseln und Interpretieren der Exponate untersucht; und schließlich wurden viertens mit Fragebögen und videounterstützten Interviews Lehrkräften zu ihren Erwartungen hinsichtlich der Lernprozesse ihrer Schüler:innen befragt. Präsentiert werden Ergebnisse aus allen vier Untersuchungsbereichen.

Referenz:

Bednarek, Andreas & Wodzinski, Rita (2021). Universitätsbesuche: Ansatzpunkte für Reflexionen zu Nature of Science. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 157). Universität Duisburg-Essen

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Computer-basierte Sprachanalyse von Reflexionstexten in der Physik

Wulff, Peter, Buschhüter, David, Nowak, Anna & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Experimentelles Arbeiten im Labor ist für Lehramtsstudierende das wesentliche Charakteristikum ihres Chemiestudiums. Inwiefern die dabei angestrebten experimentellen Kompetenzen vermittelt werden, ist jedoch wenig erforscht und wird kontrovers diskutiert. In dem hier vorgestellten Projekt wird deshalb systematisch untersucht, welche Kompetenzen Chemielehramtsstudierende erwerben sollen und auf welche Weise deren Kompetenzniveau überprüft werden kann. Dazu wurde auf breiter Literaturbasis ein umfangreiches Kompetenzmodell erarbeitet und in einem iterativ-zyklischen Prozess anhand von videographierten Experimentiersituationen sowie einer Expertenbefragung evaluiert und weiterentwickelt. Außerdem wurde ein praktisches Prüfverfahren konzipiert, das den Studierenden exemplarisch an einem Alltagskontext die Entfaltung ihrer Kompetenzen ermöglicht. Die dabei erhobenen Daten werden mittels qualitativer Inhaltsanalyse auf Grundlage des Kompetenzmodells ausgewertet, um eine Diagnose der experimentellen Kompetenzen zu ermöglichen.

Referenz:

Wulff, Peter, Buschhüter, David, Nowak, Anna & Borowski, Andreas (2021). Computer-basierte Sprachanalyse von Reflexionstexten in der Physik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 93). Universität Duisburg-Essen

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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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Entwicklung eines Workflows für quantitative Datenauswertungen in R für die MINT-Didaktiken

Rost, Marvin, Buschhüter, David, Grottke, Tina & Möhrke, Philipp

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Es gilt als äußerst schwierig, diagnostische Kompetenzen in authentischen Unterrichtssituationen systematisch zu erforschen, da der Einfluss störender Variablen im live-Unterricht kaum zu kontrollieren oder sogar gänzlich auszuschließen ist. Durch den Einsatz eines im Auftrag des IPN Kiel entwickelten und für unsere Anliegen eigens adaptierten Computerprogramms ist es nunmehr möglich, unterrichtsähnliche Situationen zu simulieren und Leistungsparameter simulierter Schüler*innen systematisch zu kontrollieren. Die auf diesem Wege entwickelten virtuellen Unterrichtssituationen eröffnen die Möglichkeit, in experimentell angelegten Studien didaktische relevante diagnostische Kompetenzen von (angehenden) Chemielehrer*innen systematisch zu erforschen. – In Kooperation mit dem Institut für Pädagogische Psychologie und dem cap3-Entwicklungsbüro in Kiel haben wir Szenarien entwickelt, die Situationen im Fach Chemie simulieren. Im Vortrag werden wir über die Entwicklung des Programms zur Simulation von Chemieunterricht und über Ergebnisse aus unserer experimentell angelegten Studie berichtet.

Referenz:

Rost, Marvin, Buschhüter, David, Grottke, Tina & Möhrke, Philipp (2021). Entwicklung eines Workflows für quantitative Datenauswertungen in R für die MINT-Didaktiken. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 51). Universität Duisburg-Essen

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