Autor: GDCP

Increasing perceived relevance of the required content knowledge

Massolt, Joost & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Lehramtsstudierende haben oft Schwierigkeiten, das universitäre Wissen mit dem in der Schule benötigten Wissen zu verknüpfen. Die wahrgenommene Relevanz des vermittelten Fachwissens ist aber wichtig, da dieses positiv mit dem Lernerfolg korreliert.

Der berufsspezifische Anteil des Fachwissens, das vertiefte Schulwissen, wurde, aufbauend auf bestehenden Definitionen, in einer multi-disziplinären Gruppe für mehrere Fächer modelliert. Es wird durch ein vernetztes, konzeptuelles Wissen charakterisiert und kann als Bindeglied zwischen dem universitären Wissen und dem Schulwissen gesehen werden.

Hieraus stellt sich die Frage, ob nach dem Modell operationalisierte Lerninhalte die wahrgenommenen Relevanz des vermittelten Fachwissens vergrößern können.

Auf Basis des Modells wurden Aufgaben zum Fach Experimentalphysik 1 entwickelt und gleichwertig zu klassischen Aufgaben in wöchentlichen (N = 12) Übungszetteln eingesetzt. Eine Analyse zeigt, dass in der mehr vom Schulstoff entfernte zweiten Semesterhälfte, die neu konstruierten Aufgaben als relevanter als die übrigen Aufgaben beurteilt wurden.

Referenz:

Massolt, Joost & Borowski, Andreas (2018). Increasing perceived relevance of the required content knowledge. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 488). Universität Regensburg

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Von der Schule in die Hochschule – Physik-Vorbildung angehender Studierender der Ingenieurswissenschaften und Entwicklung eines Vorkurses

Marmé, Nicole & Knemeyer, Jens-Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Von der Schule in die Hochschule – Viele verschiedene Bildungswege und unterschiedliche Bildungsstandards in den Bundesländern stellen die Hochschulen vor große Herausforderungen. Besonders in den Ingenieurwissenschaften ist die physikalische Vorbildung oft sehr divergent, weshalb viele Hochschulen mit der Einführung von Vorkursen reagieren.

Im Vortrag werden die Vorkenntnisse und die diversen Bildungswege von Studierenden der Ingenieurwissenschaften in der Metropolregion Rhein-Neckar gezeigt. Außerdem wird ein neu konzipierter einwöchiger Physik-Vorkurs vorgestellt, der die fachlichen Grundlagen der Mechanik und Wärmelehre behandelt und Elemente des Problembasierten Lernens enthält. In einer Studierendenbefragung konnten erste Ergebnisse zur Wirksamkeit erhalten werden.

Referenz:

Marmé, Nicole & Knemeyer, Jens-Peter (2018). Von der Schule in die Hochschule – Physik-Vorbildung angehender Studierender der Ingenieurswissenschaften und Entwicklung eines Vorkurses. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 484). Universität Regensburg

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Von den Teilchen zur Formel mit Simulation: BIRC im Chemiestudium

Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Nicht nur das hohe mathematische Niveau, auch abstrakte physikochemische Konzepte bereiten Chemiestudierenden Schwierigkeiten. Die webbasierten BIRC-Lerneinheiten sollen in beiden Fällen helfen. Den Kern jeder Lerneinheit bildet eine interaktive Simulation, die das Verhalten einiger hundert Teilchen in Echtzeit berechnet und die Dynamik submikroskopischer Prozesse abbilden kann. Im Laufe der Lerneinheit müssen die Studierenden zunächst ihre Vorstellungen zum physikochemischen Konzept aktivieren (Imagine), anhand der Simulation überprüfen und ggf. korrigieren (Try), bevor diese Vorstellungen mit der mathematischen Repräsentationsebene verknüpft werden (Bridge).

Nach Vortests und technischer Umrüstung auf javascript wurden im WS 16/17 erstmals zwei Lerneinheiten (zur Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung und zur inneren Energie) in einer Erstsemesterveranstaltung des Chemiestudiums eingesetzt. Begleitende Einzelfallstudien mit think-aloud und Interview, sowie eine Fragebogenstudie indizieren positive Ergebnisse hinsichtlich Akzeptanz, Lernerfolg und Unterstützungswirkung von BIRC.

Referenz:

Schwedler, Stefanie (2018). Von den Teilchen zur Formel mit Simulation: BIRC im Chemiestudium. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 480). Universität Regensburg

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Identität als Analyseperspektive für die Physikdidaktik?

Rabe, Thorid & Krey, Olaf

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Vor allem aus internationalen Forschungsprojekten gibt es zahlreiche Evidenzen dafür, dass Identitäten von Personen und mit ihnen zusammenhängende Konstrukte das Wahlverhalten bezüglich naturwissenschaftlicher Bildungswege beeinflussen. Zugespitzt formuliert könnte hinter der Frage, ob Physik als Unterrichts- oder Studienfach angewählt werden soll, die Vorstellung davon stehen, ob Physik zur eigenen Person passt. Identitäten gelten in aktuellen Forschungsansätzen als Ergebnisse von Konstruktionsprozessen von Individuen in der Interaktion mit anderen Personen und ihrer Umwelt und werden häufig auch im Hinblick auf eine einzelne Person im Plural konzipiert. Identitäten stehen nicht fest, sondern werden immer wieder und abhängig von dem jeweiligen Kontext hergestellt bzw. ausgehandelt.

Für die Physikdidaktik im deutschsprachigen Raum spielt das Konstrukt Identität allerdings bisher eher eine untergeordnete Rolle. Zu fragen ist, ob und für welche Fragestellungen Identität auch aus physikdidaktischer Perspektive zu einer relevanten Analyseperspektive werden kann.

Referenz:

Rabe, Thorid & Krey, Olaf (2018). Identität als Analyseperspektive für die Physikdidaktik?. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 472). Universität Regensburg

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Eingangsvoraussetzungen als Prädiktoren zur Vorhersage von Studienerfolg in Physik

Schild, Nikola & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Fach und im Lehramt Physik sind seit vielen Jahren hohe Abbruchquoten zu verzeichnen. Das Projekt „HeLP“ (Hochschulerfolg im Lehramt Physik) hatte zum Ziel, aus den Eingangsvoraussetzungen von Studienanfänger*innen mögliche Prädiktoren zur Vorhersage von Studienerfolg in der Physik zu identifizieren. Im Zuge des Projektes wurde ein passendes Testinstrument zu den Eingangsvoraussetzungen, bestehend aus einem Fachkompetenz- und einem affektiv-motivationalen Testteil, entwickelt und evaluiert. Im Wintersemester 2015/16 begann die Haupterhebung. Hierzu wurden Studienanfänger*innen des Fachs und des Lehramts Physik an der Freien Universität Berlin befragt. Nach drei Semestern (Februar 2017), wurde die Erhebung abgeschlossen, indem überprüft wurde, welche der befragten Studienanfänger*innen noch immer das Studium verfolgen. Diese wurden auch nach ihrer Studienzufriedenheit befragt. Diese Kriterien sind das Maß für Studienerfolg. Im letzten Schritt wurde nun der Einfluss der gemessenen Prädiktoren auf den Studienerfolg bestimmt. Die Ergebnisse der Studie werden im Vortrag vorgestellt.

Referenz:

Schild, Nikola & Nordmeier, Volkhard (2018). Eingangsvoraussetzungen als Prädiktoren zur Vorhersage von Studienerfolg in Physik. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 468). Universität Regensburg

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Generierung und Nutzung von Analogien beim Umgang mit Modellexperimenten

Toschka, Christina & Sommer, Katrin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Eine Analogie ist denkpsychologisch gesehen ein mentaler Prozess des Vergleichens von Ähnlichkeiten zwischen Basis und Ziel. Gentner (1989) sequenziert in ihrer Strukturabbildungstheorie die Generierung & Nutzung einer Analogie in fünf Subprozesse, die den kognitionspsychologischen Rahmen der Studie bilden. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, dass Basis & Ziel als propositionale Netzwerke mental repräsentiert werden.

Ziel dieser empirischen Studie ist die Identifizierung der (Mikro-)Struktur des Analogienutzungsprozesses von Lernenden der Jahrgangsstufe 7 beim Umgang mit Modellexperimenten. Die Modellexperimente weisen strukturelle, aber keine oberflächlichen Ähnlichkeiten zum Original auf.

Dabei werden audiographierte Laut-Denk-Protokolle (Van Someren et al.,1994) im Mai/ Juni in einer Pilotstudie erhoben. Im Zuge der Datenauswertung der Pilotstudie wird induktiv ein Kategoriensystem erstellt, das in der Hauptstudie angewendet & gegebenenfalls induktiv ergänzt werden soll. In dem Vortrag werden das methodische Vorgehen und erste Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt & diskutiert.

Referenz:

Toschka, Christina & Sommer, Katrin (2018). Generierung und Nutzung von Analogien beim Umgang mit Modellexperimenten. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 464). Universität Regensburg

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Traditionell oder vegetarisch? – „Es geht um die Wurst“ im GreenLab_OS

Budke, Michael & Beeken, Marco

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Schülerlabore an Universitäten erfreuen sich großer Beliebtheit und stellen wertvolle Angebote da. Dennoch existieren Grenzen, wie hohe Fahrtkosten und lange Fahrtzeiten die einen Besuch eines außerschulischen Lernortes für Schulen unattraktiv machen. Das GreenLab_OS stellt einen außerschulischen Lernort zu aktuellen Themen der Nachhaltigkeit da und soll die Nachteile von stationären Schülerlaboren mit einer mobilen Variante vergleichen. Dabei wird mit einer quantitativen Interviewstudie erhoben, ob ein mobiles Schülerlabor für die SchülerInnen eine Alternative zu stationären Angeboten darstellt und vielleicht sogar zu höheren motivationalen Effekten für den Fachunterricht führen kann. In Ergebnissen aus einer Pilotstudie (n=206) zeigt sich, dass die Motivation für den Chemieunterricht bei beiden Standorten acht Wochen nach der Intervention signifikant abgenommen hat. Jedoch ist die Motivation am Lernort Schule allgemein signifikant höher, als am Standort Universität. Im Vortrag werden das Konzept des GreenLab_OS sowie die Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt.

Referenz:

Budke, Michael & Beeken, Marco (2018). Traditionell oder vegetarisch? – „Es geht um die Wurst“ im GreenLab_OS. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 460). Universität Regensburg

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Lernprozesse im Schülerlabor – Bedingungsfaktoren und Modellierung

Sajons, Christin & Komorek, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

MINT-Lernen in Schülerlaboren verspricht eine hohe Attraktivität. Bestimmte Wirkungen auf Interesse und Motivation sind bekannt (Engeln, 2004; Scharfenberg, 2005; Glowinski, 2007; Guderian, 2007; Pawek, 2010). Allerdings ist wenig geklärt, welche physikbezogenen Lernprozesse in Schülerlaboren ablaufen, welche Charakteristika der Schülerlabore fachliches Lernen unterstützen oder hemmen und welche Mediatorvariablen eine Rolle spielen. Um Daten für die Modellierung von Lernprozessen von Schüler/innen zu erhalten, werden einzelne Gruppen bei ihrer Arbeit im Schülerlabor engmaschig begleitet. Sie werden dabei nach ihren Handlungen und Beweggründen für ihr Tun befragt, um auf der Tiefenebene ihre Kognitionen und Motivationen sowie ihre Kompetenzwahrnehmung und ihr Autonomieerleben rekonstruieren zu können. Zusätzlich werden ihre Handlungen auf der Sichtebene mittels Beobachtungsraster festgehalten. Parallel wird in einem pre-post-design mittels Fragebogen erhoben, wie sich Wissen und Vorstellungen durch den Besuch im Schülerlabor in der gesamten Schulklasse verändern.

Referenz:

Sajons, Christin & Komorek, Michael (2018). Lernprozesse im Schülerlabor – Bedingungsfaktoren und Modellierung. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 456). Universität Regensburg

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Bewertungskompetenz – Lebensferne durch Lebensweltnähe -Rekonstruktiver Aufgabencheck

Düker, Peter & Menthe, Jürgen

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Der Vortrag widmet sich einem Teilaspekt eines Promotionsvorhabens zum Thema „Bewertungskompetenz – Aufgaben richtig verstehen“. Er fokussiert das Konfliktpotential zwischen Lebensweltorientierung und rationaler Modellierung von Bewertungskompetenz – dieser Konflikt ist besonders bedeutsam, weil er systematisch Widersprüche in Aufgaben erzeugt. Wodurch geschieht dies?

Modelle und Operationalisierungen können Messaufgaben in ihrer konkreten Gestalt nicht hinreichend bestimmen – es bleiben Leerstellen, die über andere Entscheidungsmechanismen gefüllt werden: didaktische Leitlinien, pädagogische Habitus, Routinen.

Über eine rekonstruktive Analyse werden diese Mechanismen sichtbar gemacht. Widersprüche und Irritationen werden aufgespürt. Die Ergebnisse der Rekonstruktion ermöglichen Rückbindungen an die theoretische Basis und liefern konkrete Hinweise zur Aufgabengestaltung.

Referenz:

Düker, Peter & Menthe, Jürgen (2018). Bewertungskompetenz – Lebensferne durch Lebensweltnähe -Rekonstruktiver Aufgabencheck. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 452). Universität Regensburg

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Aufgabenentwicklung zur Erhebung der Modellnutzung für den Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Um das Nutzen von Modellen für wissenschaftliches Denken bei Schülerinnen und Schülern operationalisierbar zu machen, bedarf es neben qualitativer Fallbeschreibungen auch quantitativer Instrumente zur Entwicklung statistisch abgesicherter Beschreibungen. Im vorliegenden Projekt wurden Multiple-Choice-Aufgaben entwickelt und in einer Vorstudie (N=252) in zwei Gymnasien und einer Sekundarschule pilotiert. Ein Expertenrating unterstützte die Konstruktvalidität. Begleitend wurden das aufgabenbezogene Interesse, Fachwissen, kognitive Fähigkeiten, sowie der LGVT erhoben. Deskriptive Analysen sowie eine Rasch-Skalierung wurden für die inhaltliche und testtheoretische Revision der Aufgaben eingesetzt. Der Schwerpunkt des Vortrags liegt auf der Präsentation der Aufgabenentwicklung, ebenso werden erste Ergebnisse aus der abgeschlossenen Hauptstudie präsentiert. Für eine Diskussion der Einschränkungen bei quantitativen Erhebungen im komplexen Feld der Modellnutzung werden die Daten zwischen epistemologischen Erwägungen und dem Kenntnisstand der aktuellen empirischen Forschung eingeordnet.

Referenz:

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger (2018). Aufgabenentwicklung zur Erhebung der Modellnutzung für den Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 448). Universität Regensburg

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