Kategorie: TB2021

Unterstützung für Studierende in einem digitalen Semester

Nell, Sebastian, Goertz, Simon & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

LEIFIphysik ist das größte Lehr-Lern-Portal für Schulphysik im deutschsprachigen Raum. Um das Portal den Bedürfnissen der beiden Hauptzielgruppen (Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte) folgend entsprechend weiterzuentwickeln, wird alle drei Jahre eine Befragung der Nutzerinnen und Nutzer durchgeführt. Zuletzt erfolgte die Befragung im Herbst 2019. Im Poster werden die Ergebnisse der im Herbst 2019 in Kooperation mit der Universität Münster durchgeführten Befragung vorgestellt (N = 1575). Dabei werden u. a. die unterschiedlichen Einsatz- und Nutzungsszenarien der Zielgruppen und besondere Bedürfnisse bzw. Anforderungen von Schülerinnen und Schülern sowie Lehrkräften aufgezeigt. Ergänzt werden die Ergebnisse durch Erkenntnisse zum realen Nutzerverhalten, welches auf Basis von Google Analytics Daten analysiert wurde.

Referenz:

Nell, Sebastian, Goertz, Simon & Heinke, Heidrun (2021). Unterstützung für Studierende in einem digitalen Semester. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 565). Universität Duisburg-Essen

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Videovignetten zur Professionalisierung angehender Chemielehrkräfte

Krabbe, Christina & Melle, Insa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Bislang wurden fachdidaktische Inhalte in der universitären Ausbildung von Chemielehrkräften überwiegend in Präsenzseminaren vermittelt. Das Sommersemester 2020 musste jedoch wegen des Lockdowns infolge der Corona-Krise ausschließlich „auf Distanz“ stattfinden. Daher wurde das Vorbereitungsseminar Chemie zum Praxissemester in ein digitales Format überführt. Dabei sollte nicht nur die zum Präsenzseminar gleichwertige Vermittlung der Inhalte gewährleistet werden, sondern es sollten gleichzeitig digitale Lehr-Lern-Arrangements und betriebssystemunabhängige Tools vorgestellt, erprobt und reflektiert werden, um die angehenden Lehrkräfte auch für den Online-Unterricht zu professionalisieren. Das Seminar fand in Online-Sitzungen zu den angegebenen Seminarzeiten statt und wurde analog zum Konzept der Präsenzveranstaltung durch instruktive Phasen und Erarbeitungsphasen in Partner- und Gruppenarbeit gemäß den Kriterien des Kooperativen Lernens gestaltet. Auf dem Poster wird Umsetzung des Vorbereitungsseminars im digitalen Format detailliert vorgestellt.

Referenz:

Krabbe, Christina & Melle, Insa (2021). Videovignetten zur Professionalisierung angehender Chemielehrkräfte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 505). Universität Duisburg-Essen

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Entwicklung eines digitalen Formats für ein chemiedidaktisches Seminar

Holländer, Monika & Melle, Insa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die wachsende Digitalisierung deutscher Schulen verspricht großes Potenzial, zunehmend heterogene Lerngruppen individualisiert und umfassend zu fördern. Hinsichtlich der Wirkung digitaler Lernformate erstens im Fachunterricht Chemie und zweitens im Kontext einer heterogenen Schülerschaft besteht jedoch noch Forschungsbedarf. Im Rahmen dieses Projekts wird eine digitale Lernumgebung zum Thema Stofftrennung für die Sekundarstufe I entwickelt und evaluiert. Ziel ist es zu ermitteln, welche Wirkung der Einsatz von Tablets in verschiedenen Unterrichtsphasen auf das Lernen hat. Dazu werden die Lernenden einer Klasse in zwei vergleichbare Gruppen unterteilt. Eine Gruppe arbeitet in der Experimentier- und Theoriephase Tablet-gestützt und die andere Gruppe mit klassischen Arbeitsheften. Für die Untersuchung werden u. a. das Fachwissen, die Einstellung sowie die kognitive Belastung der Lernenden nach den einzelnen Unterrichtsphasen erhoben. Auf dem Poster werden die Lernumgebung, das Forschungsdesign sowie ausgewählte Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Holländer, Monika & Melle, Insa (2021). Entwicklung eines digitalen Formats für ein chemiedidaktisches Seminar. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 509). Universität Duisburg-Essen

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Unterstützung von Lehr-Lern-Prozessen durch maschinelles Lernen

Roski, Marvin, Hoppe, Anett , Dannemann, Sarah , Dietze, Stefan, Ewerth, Ralph, Friege, Gunnar, Marenzi, Ivana, Ntoutsi, Eirini, Schanze, Sascha

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Anhand des Experten-Novizen-Vergleichs konnten bisher das Verständnis von Tiefenstrukturen und Erlernen von Heuristiken als zentrale Gelingensbedingungen beim Bearbeiten von Physikaufgaben festgestellt werden (Friege, 2001).

Eine Vermittlung dieser Aspekte erfolgt in universitären Physikübungen oftmals nur implizit, daher wird ein entsprechendes Strategietraining für die Ingenieursstudierenden der Hochschule Ruhr West entwickelt.

Die Auswirkung spezifischen Lernmaterials sowie der Strategieübung auf die Problemlösekompetenz wird im Rahmen eines 2×2 Designs untersucht.

Die Konzeption des Lernmaterials beinhaltete die Entwicklung eines Manuals, das die Aufgabenanalyse anhand verschiedener Strukturmerkmale ermöglichte. Darauf aufbauend konnten Aufgaben gezielt adaptiert, sowie Worked-Examples konzipiert werden. Diese Gestaltung des Materials soll eine Verschiebung des Fokus auf die Problemrepräsentation und Erarbeitung eines Lösungsansatzes bewirken, welche die Grundlage des strategischen Problemlösens bilden.

Eine Pilotierung des Interventionsdesigns erfolgt im nächsten Präsenzsemester.

Referenz:

Roski, Marvin, Hoppe, Anett , Dannemann, Sarah , Dietze, Stefan, Ewerth, Ralph, Friege, Gunnar, Marenzi, Ivana, Ntoutsi, Eirini, Schanze, Sascha (2021). Unterstützung von Lehr-Lern-Prozessen durch maschinelles Lernen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 449). Universität Duisburg-Essen

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Aufgabenanalyse und Worked-Examples als Basis eines Strategietrainings

Plicht, Katja, Härtig, Hendrik & Dorschu, Alexandra

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Seit jeher wird versucht, mehr Mädchen für den Physikunterricht zu begeistern. Ein möglicher Grund für das anhaltende Desinteresse wird in der Konzipierung des Physikunterrichts gesehen. Im vorgestellten Dissertationsprojekt wird die Genderkompetenz von Lehrpersonen beleuchtet. In einem Mixed-Methods-Design soll untersucht werden, welche expliziten und impliziten Einstellungen/Überzeugungen Lehrer*innen gegenüber Mädchen und Jungen im Physikunterricht aufweisen. Außerdem wird erhoben, ob sie über geschlechtsspezifische Interessensunterschiede sowie gendergerechte Unterrichtsgestaltung Bescheid wissen. Es wird vermutet, dass Lehrer*innen bewusst oder unbewusst ihre Einstellungen/Überzeugungen im Unterricht vermittelt. Negative Einstellungen/Überzeugungen könnten Mädchen daran hindern, sich mit dem Fach zu identifizieren und Interesse zu entwickeln. Zudem könnte fehlendes Lehrer*innenwissen über geschlechtsspezifische Interessensunterschiede sowie über gendergerechte Unterrichtsgestaltung dazu führen, dass Mädchen sich vom Physikunterricht abwenden.

Referenz:

Plicht, Katja, Härtig, Hendrik & Dorschu, Alexandra (2021). Aufgabenanalyse und Worked-Examples als Basis eines Strategietrainings. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 453). Universität Duisburg-Essen

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Genderkompetenzforschung im Physikunterricht

Auer, Verena & Strahl, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Energie erweist sich im Chemieunterricht als ein besonders abstraktes Konzept, welches mit zahlreichen fehlerhaften Vorstellungen einhergeht. Zur Ausbildung eines adäquaten Konzeptverständnisses bedarf es u. a. der Stärkung der mentalen Modelle auf der Teilchenebene. Dazu eignen sich besonders Simulationen, die nach dem simulation learning lernförderlich in den Unterricht implementiert werden. Daher wurde ein Unterrichtsverfahren entwickelt, in dem Schüler*innen sich nach dem imagination effect per Zeichnung mit ihren Vorstellungen auseinandersetzen und diese mit Hilfe einer maßgeschneiderten Simulation weiterentwickeln.

Das Unterrichtsverfahren wird derzeit mittels Think-Aloud und retrospektiven Interviews mit Schüler*innen der Sek. II evaluiert (lfd. Untersuchung, derzeit N = 15). Erste Ergebnisse deuten auf eine Stärkung der mentalen Modelle hin, zeigen aber auch potentiell hausgemachte Vorstellungen durch die Simulation auf. Zukünftige Untersuchungen im Klassenverband zu allen sechs Unterrichtseinheiten sollen klären, inwieweit sich diese Ergebnisse verallgemeinern lassen.

Referenz:

Auer, Verena & Strahl, Alexander (2021). Genderkompetenzforschung im Physikunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 457). Universität Duisburg-Essen

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Simulationen im Chemieunterricht: Aufbau mentaler Modelle zu Energie

Peperkorn, Yannik & Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Sind Lehrkräfte mit dem digitalen Phänomen Internet-Challenges vertraut? Wie bewerten sie das Gefahrenpotenzial spezifischer Challenges, wie z.B. der Cinnamon-Challenge, bei der man einen Löffel voll Zimtpulver herunterschluckt? Welche Rolle spielt die Gesundheitsbildung im Chemieunterricht? Inwiefern ließe sich das Thema Internet-Challenges über diese an den Chemieunterricht anknüpfen? Der Posterbeitrag liefert Antworten auf diese Fragen anhand von Einblicken in problemzentrierte leitfadengestützte Interviews mit Chemielehrkräften. Die Interviews wurden anhand der zusammenfassenden Inhaltsanalyse nach Mayring und mithilfe von MAXQDA ausgewertet. In diesem Zusammenhang wurde ein Kategoriensystem erstellt. Die Befunde zeigen, dass insbesondere Fragen nach den Gefahrenpotenzialen und dem Bekanntheitsgrad von Internet-Challenges unter Jugendlichen bei Lehrkräften mit Unsicherheiten behaftet sind. Als Ausblick werden Implikationen für die Gesundheits- und Medienbildung im Chemieunterricht besprochen.

Referenz:

Peperkorn, Yannik & Schwedler, Stefanie (2021). Simulationen im Chemieunterricht: Aufbau mentaler Modelle zu Energie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 461). Universität Duisburg-Essen

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Sichtweisen von Lehrkräften im Fach Chemie auf das Phänomen Internet-Challenges

Werthmüller, Julia & Prechtl, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Strahlung ist um uns herum allgegenwärtig und doch gibt es in der Bevölkerung, besonders jedoch bei Schüler*innen immer noch einen Mangel an Wissen über Strahlung. Für diese Studie haben wir die Wirksamkeit eines Unterrichtskonzeptes zur Strahlung mittels Prä-Posttest-Design untersucht. Das Konzept wurde an Schüler*innen (n=141) in den Schulstufen 9 bis 11 an Gymnasien durchgeführt. Die Schüler*innen arbeiteten in Gruppen und erstellten unter anderem ihren eigenen strahlungsbasierten Superhelden. Wir stellen fest, dass sich das Wissen der Lernenden über Strahlungskonzepte durch die Lektion verbessert hat. So ordneten die Schüler*innen zum Beispiel Strahlungstypen genauer nach Energie und lieferten korrekte Antworten auf offene Fragen zur Wechselwirkung von Strahlung mit verschiedenen Materialien. Die meisten Schüler*innen begrüßten die Einbeziehung von Superheld*innen in den Unterricht und ließen sich durch deren Einsatz im Klassenzimmer nicht von Lerninhalt ablenken.

Referenz:

Werthmüller, Julia & Prechtl, Markus (2021). Sichtweisen von Lehrkräften im Fach Chemie auf das Phänomen Internet-Challenges. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 465). Universität Duisburg-Essen

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Superheroes of the electromagnetic spectrum! Ein neuer Ansatz für den Strahlungsunterricht

Plotz, Thomas & Fitzgerald, Barry W.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Das Projekt ESTA hat zum Ziel, die Aus- und Fortbildung von Lehrpersonen der naturwissenschaftlichen Fächer durch die Fortbildung des Hochschullehrpersonals zu verbessern. In diesem Projekt sind die Pädagogische Hochschule Ludwigsburg und die University of Limerik (Irland) die Partnerinstitutionen. Die IIlia State University und die Iakob Gogebashvili Telavi State University in Georgien, die University of Sarajevo sowie die University of Mostar aus Bosnien and Herzegowina, die De La Salle University und die Philippine Normal University von den Philippinen sind Programminstitutionen in diesem Projekt. Um das Ziel zu erreichen, werden Kurse entwickelt und angeboten, die den Fokus auf die Verwendung von Methoden zur Sensibilisierung bezüglich der Diversität der Schülerschaft legen. Diese Kurse werden in Programminstitutionen implementiert, wobei – ausgehend von einer Bedarfsanalyse – der Fokus auf kulturelle und sprachliche Vielfalt gelegt wird.

Referenz:

Plotz, Thomas & Fitzgerald, Barry W. (2021). Superheroes of the electromagnetic spectrum! Ein neuer Ansatz für den Strahlungsunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 469). Universität Duisburg-Essen

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Anregung kognitiver Prozesse im naturwissenschaftlichen Unterricht

Böttcher-Graf, Pauline & Koenen, Jenna

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im hochschulweiten QLB-Projekt „InDiKo“ zur Digitalisierung in der Lehrkräftebildung sollen an der PH Karlsruhe im Teilprojekt Physik die digitalbezogenen Kompetenzen von angehenden Physiklehrkräften im Bereich des Experimentierens gefördert werden. Dazu werden die physikalischen Praktika dahingehend überarbeitet, dass Systeme zur digitalen Messwerterfassung (dMWE) zum Einsatz kommen, um Technological-Pedagogical-Content-Knowledge (TPCK)-Kompetenzen zu fördern. Obwohl entsprechende Systeme seit Jahrzehnten existieren, werden diese bisher kaum im Unterricht eingesetzt (Wenzel & Wilhelm, 2017). Künftige Physiklehrende müssen aber digitale Kompetenzen besitzen, um einen Beitrag zur Digitalisierung des Physikunterrichts leisten zu können (KMK, 2016; Vogelsang, 2018). Diese physikspezifischen Kompetenzen sind im Bereich des Experimentierens insbesondere mit dem Einsatz von dMWE verknüpft (Boczianowski, Ludwig & Pyras, 2019). Vor diesem Hintergrund präsentiert das Poster differenzierte TPCK-Kompetenzen in diesem Bereich sowie einen aktuellen Stand eines Konzeptes zur Umsetzung.

Referenz:

Böttcher-Graf, Pauline & Koenen, Jenna (2021). Anregung kognitiver Prozesse im naturwissenschaftlichen Unterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 410). Universität Duisburg-Essen

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