Kategorie: TB2021

Expliziter Unterricht zu naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung

Heysel, Jan & Bertoldi, Frank

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In der Lehramtsausbildung nehmen Studienangebote zum Bildungskonzept Bildung für nachhaltige Entwicklung immer noch eine untergeordnete Rolle ein. Die Universität Siegen bietet für Sachunterrichtsstudierende fakultativ die Möglichkeit eines perspektivvernetzenden Vertiefungsmoduls, in dem schwerpunktmäßig Aspekte eine einer Bildung für nachhaltige Entwicklung thematisiert werden.

Es wird untersucht, inwiefern sich dabei professionsbezogene Einstellungen, Bedürfnisse und Bedenken angehender Sachunterrichtslehrkräfte im Hinblick auf Bildung für nachhaltige Entwicklung entwickeln. Grundlage hierfür bildet das Concern-Based-Adaption-Model (CBAM) mit der diagnostischen Dimension Stages of Concern (SoC) von Hall und Hord.

Die Wirksamkeits- und Veränderungsprüfung erfolgte in einer Begleitstudie mit 109 Sachunterrichtsstudierenden im Rahmen eines Vergleichsgruppendesigns, wobei 42 Studierende das Vertiefte Studium im Sachunterricht belegten.

Die Ergebnisse weisen auf eine deutliche Entwicklung und Veränderung der Studierenden hinsichtlich ihrer Einstellungsmuster, der Schülerorientierung, der Kooperationsbereitschaft und der Akzeptanz an dem Bildungskonzept Bildung für nachhaltige Entwicklung hin.

Referenz:

Heysel, Jan & Bertoldi, Frank (2021). Expliziter Unterricht zu naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 681). Universität Duisburg-Essen

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Bedenken bzgl. der Förderung von Bewertungskompetenz im Chemieunterricht

Bolte, Claus & Dreßler, Jonathan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Bedeutung von Sprache für Lehr- und Lernprozesse ist in der fachdidaktischen Forschung unstrittig. So ist die Schaffung von Lerngelegenheiten zu Sprache im (Physik-) Unterricht im Lehramtsstudium von großer Relevanz. Der Didaktischen Rekonstruktion folgend ist für die Entwicklung von Lernarrangements in der LehrerInnenausbildung die Kenntnis der Studierendenperspektiven relevant. Daher ist Ziel des vorgestellten Projektes, Vorstellungen von Physik-Lehramtsstudierenden unseres Standortes zu Sprache im Kontext Physikunterricht zu erheben, um das neu implementierte durchgängige Sprachmodul an diese Vorstellungen anknüpfend zu gestalten. Dafür wurden unter dem Forschungsansatz der Grounded Theory Interviews mit Physik-Lehramtsstudierenden durchgeführt und analysiert. Die eigene Sprachbiographie und Vorstellungen zur Relevanz von Sprache im Physikunterricht bzw. allgemein für Lern- und Bildungsprozesse, standen dabei im Fokus. Erste Ergebnisse werden auf dem Poster präsentiert.

Referenz:

Bolte, Claus & Dreßler, Jonathan (2021). Bedenken bzgl. der Förderung von Bewertungskompetenz im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 689). Universität Duisburg-Essen

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Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zu Sprache im Physikunterricht

Renner, Melanie & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Der Umgang mit schriftlichem Textmaterial ist ein zentraler Teil des Unterrichts aller Fächer. Um die Schüler*innen beim verstehenden Lesen zu unterstützen, ist eine optimale Passung zwischen Text, Lesendem und Lesezweck bedeutsam. Eine mögliche Herangehensweise, um diesem Anspruch im Unterricht zu entsprechen, besteht im Einsatz möglichst günstiger Texte.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden auf Basis bestehender Theorien Merkmale, die die Verständlichkeit von Sachtexten beeinflussen, identifiziert und anwendungsorientiert geordnet. Zum Zweck einer physikspezifischen Anpassung wurden insbesondere Aspekte fokussiert, die als typisch für naturwissenschaftliche Texte gelten.

Die Textmerkmale stellen im weiteren Verlauf der Arbeit Parameter dar, die gezielt variiert werden, um mehrere Versionen eines Texts zur elektrischen Spannung für Lernende der Mittelstufe zu erstellen. Eine empirische Überprüfung in Form einer Fragebogenstudie zur wahrgenommenen Verständlichkeit und zum unmittelbaren Wissenszuwachs soll in die Entwicklung eines Modells zur Verständlichkeit physikalischer Sachtexte münden.

Referenz:

Renner, Melanie & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2021). Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zu Sprache im Physikunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 693). Universität Duisburg-Essen

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Einflussfaktoren auf die Verständlichkeit physikalischer Fachtexte

Flieser, Katharina & Rincke, Karsten

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Covid-19 bringt Lehramtsstudierende in den Fächern Physik, Biologie und Chemie in eine schwierige Situation. Gemäß des Curriculum in der Ausbildungsregion Köln sollen sie im Vorbereitungsseminar und während des Praxissemesters in 8 Handlungssituationen Theorie vor dem Hintergrund von Praxis im Handlungsfeld Schule reflektieren. Zu den Handlungssituationen zählen das Hospitieren im Unterricht und das Experimentieren mit Schüler*innen. Die besondere Situation an Schulen machte dies nahezu unmöglich.

Zum Ausgleich wurden in der Videokonferenzsoftware Zoom Begegnungsmöglichkeiten zwischen Lehramtsstudierenden, Ausbildungslehrern, Fachleiter*innen und Fachdidaktikprofessuren der Universitäten Köln und Salzburg geschaffen, die sich als sehr produktiv herausstellten. Beispiele waren:

A) Die gemeinsame Gestaltung von Live-Experimentierstunden für den Unterricht und für 25.000 Schüler*innen im MINT-Livestream (https://www.mint-livestream.de)

B) Das gemeinsame „online-Hospitieren“ von Unterrichtssituationen aus der Lernplattform Intus^3 (https://www.intushochdrei.de) im stimulated Recall Verfahren

Diese Verfahren sollen in der Lehreraus- und Fortbildung verstetigt und und durch fachdidaktische Promotionen evaluiert werden.

Referenz:

Flieser, Katharina & Rincke, Karsten (2021). Einflussfaktoren auf die Verständlichkeit physikalischer Fachtexte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 697). Universität Duisburg-Essen

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Sprachbewusstheit Unterstützen durch ein kasuistisches Lehrformat

Helzel, Andreas & Rabe, Thorid

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Seit Jahren muss Deutschland mit einem Lehrkräftemangel umgehen, der die MINT-Fächer besonders stark betrifft und auf den mit diversen Einstellungsmaßnahmen reagiert wurde. So wird inzwischen ein substanzieller Anteil des heutigen MINT-Unterrichts mit fachfremd Unterrichtenden, Quer- und Seiteneinsteiger*innen und sogar studentischen Vertretungslehrkräften abgedeckt (Korneck, 2019).

Über die Auswirkungen kultusadministrativer Entscheidungen auf den Alltag und die Arbeitssituation von MINT-Lehrkräften ist jedoch wenig bekannt. Wie zufrieden ist das Lehrpersonal und welche Gestaltungsspielräume hat es? Gelingt es den Schulen, Lehrkräfte mit unterschiedlichen Voraussetzungen und Potenzialen ins Kollegium zu integrieren?

In Kooperation mit der TU Darmstadt und dem IPN ist geplant, in einer Online-Erhebung an allgemeinbildenden und beruflichen Schulen zu untersuchen, ob sich Gruppenunterschiede in Abhängigkeit von den Professionalisierungswegen, Schularten und Fachgruppen zeigen, aus denen Maßnahmen für die Verbesserung der Berufsbedingungen von MINT-Lehrkräften abgeleitet werden können.

Referenz:

Helzel, Andreas & Rabe, Thorid (2021). Sprachbewusstheit Unterstützen durch ein kasuistisches Lehrformat. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 629). Universität Duisburg-Essen

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Arbeitssituation und Professionalisierungswege von MINT-Lehrkräften

Vairo Nunes, Renan Marcello , Korneck, Friederike , Berger, Josephine, Ziegler, Birgit, Rönnebeck, Silke & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Fähigkeit von Lehrkräften, mögliche Schülerschwierigkeiten beim Experimentieren zu antizipieren und bei der Planung und Gestaltung von Phasen des eigenständigen Experimentierens zu berücksichtigen, kann zum Gelingen dieser Phasen beitragen.

Im Rahmen eines Promotionsprojekts wird mittels Interviews unter anderem untersucht, welche Schülerschwierigkeiten Studierende bei einem Experimentierauftrag zum Hebelgesetz antizipieren, welche Sichtweise sie dabei einnehmen (Kurth & Wodzinski, 2018) und inwiefern sich eigene Schwierigkeiten der Studierenden darauf auswirken. Die studentischen Aussagen werden qualitativ ausgewertet und mit real auftretenden Schülerschwierigkeiten, die im Rahmen einer Videostudie (Kurth & Wodzinski, 2019) induktiv kategorisiert wurden, abgeglichen. Auf dem Poster werden das methodische Vorgehen und die Ergebnisse der Interviewstudie präsentiert.

Langfristig sollen aus den gewonnenen Ergebnissen Möglichkeiten zur Förderung der Fähigkeit, Schwierigkeiten beim Experimentieren vorherzusagen und im Prozess zu diagnostizieren, entwickelt werden.

Referenz:

Vairo Nunes, Renan Marcello , Korneck, Friederike , Berger, Josephine, Ziegler, Birgit, Rönnebeck, Silke & Parchmann, Ilka (2021). Arbeitssituation und Professionalisierungswege von MINT-Lehrkräften. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 633). Universität Duisburg-Essen

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Ergebnisse der LEIFIphysik-Nutzerbefragung 2019

Meßinger-Koppelt, Jenny, Sauer, Ingolf & Laumann, Daniel

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Für die Weiterentwicklung der digitalen Hochschulbildung werden neue Lernkonzepte benötigt. Eines der am häufigsten verwendeten und positiv evaluierten Konzepte ist der Blended-Learning-Ansatz mit dem Schwerpunkt auf dem flipped-classroom.

Es wurde eine Vorlesung mit einem flipped-classroom-Konzept mit neuen digitalen Medien für Lehramtsstudierende des naturwissenschaftlichen Sachunterrichts entwickelt. Diese Medien dienen zur Reflektion, Sensibilisierung, Wiederholung, Übung sowie Vertiefung von Inhalten. Die eingesetzten Medien sind lernenzentriert, interaktiv, adaptiv und orientieren sich am game-based learning.

Neben dem Feedback der Studierenden für die weitere Entwicklung des Lernkonzepts, fokussiert die Evaluation auf die verwendeten digitalen Medien. Es wird untersucht, welche spezifischen Elemente dieser Medien inwieweit die Studierenden beim Wissenserwerb und der persönlichen Weiterentwicklung unterstützt haben. Auch der Einsatz der Lernmedien in spezifischen Phasen der Veranstaltung wird erforscht und die gesammelten Ergebnisse werden auf dem Poster dargestellt.

Referenz:

Meßinger-Koppelt, Jenny, Sauer, Ingolf & Laumann, Daniel (2021). Ergebnisse der LEIFIphysik-Nutzerbefragung 2019. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 569). Universität Duisburg-Essen

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Inwiefern gelingt es Studierenden, Schwierigkeiten zu antizipieren?

Kurth, Christopher & Wodzinski, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In dem vorgestellten Promotionsvorhaben wird der Einsatz von Augmented-Reality(AR)-Applikationen in der Schule als Ergänzung zum Realexperiment untersucht. Ziel ist es herauszufinden, wie sich Cognitive Load, Motivation, Interesse und Fachwissen im Vergleich zu klassisch durchgeführten oder mit Simulationen angereicherten Experimenten verhalten.

Nach erfolgreichem Entwickeln der AR-Applikationen zum Thema Magnetismus werden diese mit Hilfe eines System Usability Scores evaluiert und mittels einer qualitativen Umfrage optimiert.

Eine erste Pilotierung mit diesen Applikationen findet im Rahmen eines Lehr-Lern-Labors an der Universität Würzburg statt. Dabei wird durch ein komplexes Studiendesigns, ein Pre- und Post-Test und drei Zwischentests ein Zurückführen auf die jeweilig genutzte Intervention ermöglicht. Anhand der gewonnen Daten werden die Interventionen untereinander verglichen.

Die darauffolgende Hauptstudie erfolgt in mehreren bayerischen Gymnasien in Form einer experimentellen Feldstudie mit ca. 200-300 Schülern.

Referenz:

Kurth, Christopher & Wodzinski, Rita (2021). Inwiefern gelingt es Studierenden, Schwierigkeiten zu antizipieren?. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 637). Universität Duisburg-Essen

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Interaktive Experimentiervideos zum Teilchenmodell

Glatz, Lion Cornelius , Erb, Roger & Teichrew, Albert

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Seit einigen Jahren gibt es Initiativen verschiedener Akteure in Schul- und Bildungspolitik zur Erarbeitung von Konzepten für eine zukunftsfähige digitale Bildung. Das Land NRW unternimmt aktuell große Anstrengungen zur Ausschöpfung des digitalen Potenzials und hat hierzu neben der Formulierung eines Medienkompetenzrahmens u.a. auch das QLB-Projekt „Communities of Practice NRW für eine Innovative Lehrerbildung“ (ComeIn) ins Leben gerufen. Durch die Zusammenarbeit aller lehrerbildenden Hochschulen in NRW, in Form von konkret fächerspezifisch gegliederten Gruppen, sollen hierbei digitalisierungsbezogene Kompetenzen von Lehrkräften gefördert und entwickelt werden. Vor diesem Hintergrund wird im Beitrag ein Projekt zur Entwicklung eines Lernkonzeptes vorgestellt, welches sich einerseits mit digitalen Technologien als Lerngegenstand und andererseits mit dem didaktisch begründeten Einsatz von digitalen Medien, speziell im Technikunterricht, befasst. Nach der Erprobung im Rahmen eines universitären Seminars soll das Konzept perspektivisch im Rahmen einer Lehrerfortbildung umgesetzt werden.

Referenz:

Glatz, Lion Cornelius , Erb, Roger & Teichrew, Albert (2021). Interaktive Experimentiervideos zum Teilchenmodell. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 577). Universität Duisburg-Essen

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Augmented Reality in Schülerversuchen der Elektrizitätslehre in der Sekundarstufe I

Schwanke, Hagen, Kreikenbohm, Annika & Trefzger, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im Laufe des Sommersemesters 2020 wurden an der RWTH Aachen zur Lehrveranstaltung Experimentalphysik II digitale Selbsttests entwickelt und parallel zur Vorlesung auf der Plattform Moodle eingesetzt. Diese ermöglichen ein zeitnahes Vertiefen der physikalischen Inhalte und ein Üben ihrer Anwendung sowie eine Selbsteinschätzung der Studierenden. [Diesem Ziel dient auch eine Probeklausur mit einem Peer-Review-Verfahren für die Beurteilung der Aufgabenlösungen der Studierenden. Dieses Verfahren kann anonym durchgeführt werden und lässt sowohl eine Vertiefung der gelernten Fähigkeiten als auch eine Verringerung des Korrekturaufwands für die Dozierenden erwarten.] Die Bewertung der Antworten zu den Fragen der Selbsttests kann zum großen Teil automatisiert werden, was ein sofortiges Feedback an die Studierenden ermöglicht. Die Digitalisierung der Selbsteinschätzungsverfahren ermöglicht einen unbeschränkten, flexiblen und wiederholbaren Zugang für Studierenden.

Referenz:

Schwanke, Hagen, Kreikenbohm, Annika & Trefzger, Thomas (2021). Augmented Reality in Schülerversuchen der Elektrizitätslehre in der Sekundarstufe I. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 641). Universität Duisburg-Essen

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