Kategorie: TB2021

Digitale Kompetenzen im Techniklehramt

Albert, Gerrit & Riese, Josef

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Angesichts des Bedarfs an regulär qualifizierten Techniklehrkräften an allgemeinbildenden Schulen wurde an der RWTH Aachen unter Federführung der Physikdidaktik ein Lehramtsstudiengang Technik konzipiert. Hierfür wird ein Fachpraktikum im Sinne der didaktischen Rekonstruktion entwickelt, in dem berufsrelevante praktische Kompetenzen zum Umgang mit technischen Versuchen, Materialien und Geräten erworben werden sollen. Neben der Untersuchung der Lernerperspektive mittels Selbsteinschätzungen ist die fachinhaltliche Perspektive zentraler Entwicklungsaspekt. Die Inhalte des Praktikums wurden ausgehend von einer Sichtung fachbezogener Literatur empirisch abgesichert. Dafür wurde eine Bedarfsanalyse durch Experteninterviews mit Schulpraktiker*innen und Fachleitungen vorgenommen. Daraus resultierende Hinweise zu den als besonders zentral erachteten praktischen Inhalten und Kompetenzen sowie zu Differenzierungsmöglichkeiten fließen in die Praktikumsgestaltung ein. Das Poster stellt ausgewählte Ergebnisse der Interviews sowie die ersten Entwicklungszyklen des Praktikums vor.

Referenz:

Albert, Gerrit & Riese, Josef (2021). Digitale Kompetenzen im Techniklehramt. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 581). Universität Duisburg-Essen

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Experimentiersets aus Karton für den Einsatz mit der App phyphox

Asali, Ahmad, Staacks, Sebastian, Lüders, Christina & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Damit die Praxis des Quer- und Seiteneinstiegs in das Lehramt nicht mit einer De-Professionalisierung des Lehrberufs einhergeht, fordern fachdidaktische und fachwissenschaftliche Verbände die „Erstellung einheitlicher prototypischer Qualifizierungswege“ für nicht traditionell ausgebildete Lehrkräfte (GFD, 2018). Ein solcher Qualifizierungsweg ist der ‚Masterstudiengang für das Lehramt an Integrierten Sekundarschulen und Gymnasien mit dem Profil Quereinstieg‘ (Q-Master), welcher seit dem Wintersemester 2016/17 im Land Berlin als Modellstudiengang an der Freien Universität Berlin angeboten wird. Der Studiengang wird derzeit evaluiert und ein Fokus liegt exemplarisch auf dem Fach Physik. Es wird untersucht, welche Professionalisierungswege die Studierenden durchlaufen und welche Unterschiede und Gemeinsamkeiten im Vergleich zu regulären Lehramtsstudierenden bestehen. Zu diesem Zweck werden fachdidaktisches Wissen (FDW), Fachwissen (FW), Überzeugungen (zum Lehren und Lernen von Physik) und Berufswahlmotive quantitativ erhoben. Komplementär erweitert wird diese Erhebung durch Leitfadeninterviews zu den Themen Berufswahlmotive und Überzeugungen. Erste Ergebnisse zur Entwicklung von FDW und Überzeugungen deuten auf eine gelingende Professionalisierung im Zuge des Lehramtsmasterstudiums hin. Neue Ergebnisse der Begleitforschung werden vorgestellt.

Referenz:

Asali, Ahmad, Staacks, Sebastian, Lüders, Christina & Heinke, Heidrun (2021). Experimentiersets aus Karton für den Einsatz mit der App phyphox. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 645). Universität Duisburg-Essen

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Praktische technische Kompetenzen im Techniklehramt

Ermel, Dorothee & Riese, Josef

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Zahlreiche Anbieter bieten auf verschiedenen YouTube-Kanälen Lernvideos an, die sich mit Inhalten des Chemieunterrichts auseinandersetzen. Als niederschwellige Bildungsressource sowie auf Grund ihrer multisensorischen Aufbereitung der Fachinhalte besitzen sie eine hohe Attraktivität für Lernende. Allerdings ist der Wert für Lernende nicht unumstritten, da diese Videos den Lernenden eine falsche Vorstellung der Verarbeitungstiefe der Fachinhalte vermitteln und gleichzeitig durch die unreflektierte Vermischung von Fach- und Alltagssprache zur Entwicklung von Fehlkonzepten bei Schüler*innen beitragen können. Das Poster stellt das Forschungsprojekt CHEMideos vor, das Erklärvideos verschiedener Anbieter hinsichtlich fachlicher, fachdidaktischer und medienpädagogischer Aspekte mittels eines literaturbasierten Analyseleitfadens qualitativ analysiert, um drauf aufbauend Möglichkeiten für den Einsatz von Erklärvideos im (sprachsensiblen) Chemieunterricht der Sekundarstufe abzuleiten.

Referenz:

Ermel, Dorothee & Riese, Josef (2021). Praktische technische Kompetenzen im Techniklehramt. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 585). Universität Duisburg-Essen

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CHEMideos – Fachdidaktische Analyse chemischer Erklärvideos

Harmer, Sandra Pia & Groß, Katharina

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Bisher wurden belletristische Werke, darunter sowohl Hochliteratur als auch Trivialliteratur, zumeist in den sprachlich orientierten Unterrichtsfächern verwendet. Doch auch im Chemieunterricht lohnt sich deren Einsatz. Sowohl ganze Werke als auch einzelne Ausschnitte ermöglichen als Ankermedien eine ganzheitliche Betrachtung chemischer bzw. naturwissenschaftlicher Inhalte in einem für Schülerinnen und Schüler vergleichsweise einfachen Kontext, wodurch passende Aufgabenstellungen einen noch authentischeren Charakter erhalten können. Inwiefern sich literarische Stellen im Chemieunterricht als Ankermedium und damit als Ausgangspunkt für authentische Aufgabenstellungen einsetzen lassen, soll der einzureichende Posterbeitrag aufzeigen.

Referenz:

Harmer, Sandra Pia & Groß, Katharina (2021). CHEMideos – Fachdidaktische Analyse chemischer Erklärvideos. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 589). Universität Duisburg-Essen

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Belletristische Literatur als Ankermedium im Chemieunterricht

Suppert, Simone, Fleischer, Timo & Strahl, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Binnendifferenzierung gilt als zentrale Maßnahme, um einer heterogenen Schülerschaft gerecht zu werden. Bislang ist empirisch nicht gesichert, welche Effekte Binnendifferenzierung im Chemieunterricht hat. Bisherige Studien kommen zu unterschiedlichen Ergebnissen, sie betrachten jedoch lediglich leistungsgestützte Differenzierungsmaßnahmen (z.B. Kallweit, 2015). Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist es, die Effekte interessengestützter Differenzierungsmaßnahmen durch den Einsatz systematisch variierter Kontextaufgaben zu untersuchen.

Zu diesem Zweck werden zwei Teilstudien durchgeführt. In der ersten Studie wird untersucht, welche Personenmerkmale sich als Prädiktoren für die Kontextwahl ausmachen lassen. Auf Grundlage der Ergebnisse der ersten Teilstudie wird ein Instrument entwickelt, welches Kontextaufgaben basierend auf den ausgemachten Personenmerkmalen zuweist. In der zweiten Teilstudie werden dann die Effekte interessengestützter Differenzierungsmaßnahmen durch den Einsatz des entwickelten Instruments untersucht.

Erste Arbeitsergebnisse werden auf dem Poster dargestellt.

Referenz:

Suppert, Simone, Fleischer, Timo & Strahl, Alexander (2021). Belletristische Literatur als Ankermedium im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 593). Universität Duisburg-Essen

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Interessengestützte Binnendifferenzierung im Chemieunterricht

Güth, Fabien & Vorst, Helena van

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Diagramme und Formeln sind bedeutende Darstellungsformen in der Physik und finden daher auch Verwendung im Physikunterricht. Doch für wie wichtig erachten Lehrende diese Darstellungen und welche Fähigkeiten beim Umgang mit diesen erwarten sie von ihren SchülerInnen? Entsprechende Vorstellungen zur Formelnutzung wurden bereits in einer schriftlichen Befragung von Lehrenden erfasst (vgl. Strahl et al 2012, 2015). Wie unterscheiden sich diese von den Ergebnissen einer mündlichen Befragung? Um diese in den zeitlich engen Schulalltag von Lehrenden zu integrieren, wurde die Interviewzeit stark verkürzt gewählt. Es beteiligten sich 12 Physiklehrende aus Israel und Schweden an diesen Kurzinterviews. Sie beschreiben zum Beispiel ganz unterschiedliche Präferenzen und Hierarchien bezüglich Diagrammen und Formeln.

Das Poster präsentiert die Methode der Kurzinterviews als handhabbare und aufschlussreiche Erhebungsmethode im Kontext von Schule. Außerdem werden weiterführende Forschungsergebnisse zu Vorstellungen von Lehrenden beim Umgang mit Diagrammen und Formeln präsentiert.

Referenz:

Güth, Fabien & Vorst, Helena van (2021). Interessengestützte Binnendifferenzierung im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 597). Universität Duisburg-Essen

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Kurzinterviews mit Physiklehrenden–Warum sind Diagramme und Formeln wichtig?

Geyer, Marie-Annette & Kuske-Janßen, Wiebke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Um Beobachtungen in Erkenntnissen zu überführen, müssen Lernende ihr epistemologisches Verständnis nutzen. Die Bewertung von Daten und Beobachtungen sowie die Herstellung von Verbindungen zwischen verschiedenen Informationen stellen Lernende dabei oft vor Probleme. Fehlt ein belastbares epistemologisches Verständnis, können Informationen teils gar nicht, oder nur unzufriedenstellend verarbeitet werden.

Ziel des vorgestellten Projektes ist es, durch die Konfrontation mit anomalen Daten einen Conceptual Change auf Ebene der Metakonzepte auszulösen. Das so entstehende, bzw. wachsende epistemologische Konzept soll anschließend auf neue Situationen transferiert werden. Model-of-data (Chinn & Brewer, 1993) bieten die Möglichkeit, das epistemologische Verständnis direkt aus dem fachlichen Kausalsystem der Lernenden abzuleiten. So kann die Informationsverarbeitung, inkl. der Reaktionsformen auf anomale Daten analysiert werden. Es werden Ergebnisse einer ersten Vorstudie vorgestellt.

Referenz:

Geyer, Marie-Annette & Kuske-Janßen, Wiebke (2021). Kurzinterviews mit Physiklehrenden–Warum sind Diagramme und Formeln wichtig?. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 601). Universität Duisburg-Essen

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Erweiterung des epistemologischen Verständnisses durch Konfrontation mit anomalen Daten

Pollmeier, Pascal & Fechner, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Mentale Modelle von Lernenden spielen für den Erkenntnisgewinn eine zentrale Rolle. Durch das Modellieren werden mentale Modelle aufgegriffen, in die Wirklichkeit überführt, angewendet und überarbeitet. Diese Methode ist bereits in der Grundschule möglich, wie es nationale und internationale Studien bestätigen. Dennoch zeigt sich, dass der Erklärungsgehalt der Modelle unzureichend ist.

Eine Möglichkeit für die Unterstützung des Modellierungsprozesses ist das Bilden von Analogien. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, wie das Modellieren durch die Analogiebildung im chemie-bezogenen Sachunterricht unterstützt werden kann. Hierzu gilt es zu überprüfen, ob das Bilden von Analogien den Erklärungsgehalt der erstellten Modelle erhöht. Zentrum der Studie ist eine Lernsituation, in der lebensweltliche Kontexte Anlässe für das Modellieren bieten. Dazu werden Modelle gezeichnet und in analogen Situationen angewendet sowie überarbeitet. Ziel ist es, Implikationen für die Praxis abzuleiten.

Referenz:

Pollmeier, Pascal & Fechner, Sabine (2021). Erweiterung des epistemologischen Verständnisses durch Konfrontation mit anomalen Daten. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 605). Universität Duisburg-Essen

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Unterstützung des Modellierungsprozesses durch Analogiebildung im Sachunterricht

Elsner, Julia, Tenberge, Claudia & Fechner, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Modelle gelten in den Naturwissenschaften als wichtige Denk- und Arbeitswerkzeuge der Erkenntnisgewinnung. In der Chemie, deren Bezugsobjekte für das menschliche Auge nicht sichtbar sind, stellen Modelle die einzige Annäherungsmöglichkeit zur Deutung von Experimenten auf atomarer Ebene dar. Bisherige Studien schreiben Schüler*innen häufig ein unzureichend ausgebildetes Modellverständnis sowie Probleme beim Heranziehen von Modellen zur Interpretation von Beobachtungen bei Experimenten zu. Auch ist weitgehend ungeklärt, inwiefern Beobachtung und Deutung relationiert werden sollten, um ein tragfähiges mentales Modell zu entwickeln. Aufbauend auf ersten empirischen Hinweisen zur förderlichen Wirkung von Augmented Reality (AR) sollen die Effekte von AR unterstützten Experimentiergelegenheiten in einem Promotionsprojekt untersucht werden, wobei zunächst eine AR-Umgebung, die ein makroskopisch beobachtbares Phänomen durch eine submikroskopische Modellierung ergänzt, entwickelt wird, um im Anschluss während der Beobachtungs- sowie Deutungsphase von Experimenten ihre Wirksamkeit zu erproben.

Referenz:

Elsner, Julia, Tenberge, Claudia & Fechner, Sabine (2021). Unterstützung des Modellierungsprozesses durch Analogiebildung im Sachunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 609). Universität Duisburg-Essen

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Augmented Reality als Experimentierhilfe bei Deutung und Beobachtung

Peeters, Hendrik, Habig, Sebastian & Fechner, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Eine der Ursachen für die Herausbildung von Schülervorstellungen zur Elektrizitätslehre der Sekundarstufe I wird in alltagssprachlichen Formulierungen gesehen. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen einer Masterarbeit der Frage nachgegangen, ob signifikante Unterschiede im Hinblick auf die Ausprägung typischer Schülervorstellungen zwischen chinesisch- und deutschsprachigen Schülerinnen und Schülern beobachtet werden können. Die chinesische Sprache ist dabei von Interesse, da einige der relevanten Begriffe und Formulierungen deutliche Unterschiede zum Deutschen aufweisen. Die Erhebung fand mithilfe des zweistufigen Testinstruments von Urban-Woldron und Hopf statt, das von taiwanischen Schülerinnen und Schülern nach der Behandlung des Themas im Unterricht bearbeitet wurde. Um den konfundierenden Einfluss des Elektrizitätslehreunterrichts zu reduzieren, fand zudem eine Abfrage von Assoziationen zu zentralen Begrifflichkeiten bei deutschen und taiwanischen Schülerinnen und Schülern der 6. Klasse statt. Das Poster stellt den Aufbau und zentrale Ergebnisse des Forschungsprojekts dar.

Referenz:

Peeters, Hendrik, Habig, Sebastian & Fechner, Sabine (2021). Augmented Reality als Experimentierhilfe bei Deutung und Beobachtung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 613). Universität Duisburg-Essen

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