Autor: GDCP

Kompetenz und Unterrichtsqualität von Studierenden des Lehramts für Haupt- und Realschulen (HR) und für Gymnasien (Gym)

Korneck, Friederike, Krüger, Marvin & Szogs, Michael

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Prädiktion von Unterrichtsqualität durch professionelle Kompetenz von (angehenden) Physiklehrkräften bedarf aktuell weiterer Untersuchung und Klärung, da bisherige Studien meist auf kleinen und heterogenen Gelegenheitsstichproben basieren.

Die Studie Φactio begegnet diesen Einschränkungen mit einer Standardisierung des Forschungsdesigns durch die Erhebung im Rahmen einer universitären Microteaching-Lehrveranstaltung, deren Teilnehmer sich bezüglich ihrer allgemeinen Voraussetzungen am bedeutendsten im Studiengang (Lehramt für Haupt- und Realschulen, HR; Lehramt für Gymnasien, Gym) unterscheiden. Die Studiengänge werden daher in Bezug auf die untersuchten Fragestellungen getrennt analysiert, um gut beschreibbare Stichproben zu erhalten.

Die Erhebung der Zielvariable Unterrichtsqualität erfolgt durch die Analyse 12-minütiger Unterrichtsminiaturen, sodass die Auswertung gegenüber anderen Studien wesentlich ökonomischer gestaltet und insgesamt eine Stichprobe von 59 Gym- und 66 HR-Studierenden für die vorgestellten Ergebnisse herangezogen werden konnte.

Referenz:

Korneck, Friederike, Krüger, Marvin & Szogs, Michael (2018). Kompetenz und Unterrichtsqualität von Studierenden des Lehramts für Haupt- und Realschulen (HR) und für Gymnasien (Gym). In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 75). Universität Regensburg

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Implementierung von Aspekten Forschenden Lernens in den Chemieunterricht der Sekundarstufe II

Hofer, Elisabeth & Lembens, Anja

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Implementierung von Forschendem Lernen (FL) wird nicht nur vielfach empfohlen, sondern in den österreichischen Lehrplänen für Chemie auch explizit gefordert. Um einen gewinnbringenden Einsatz zu ermöglichen, ist es wichtig, LehrerInnen bei der Implementierung von FL in den eigenen Unterricht zu unterstützen. Zu diesem Zweck wurden in Zusammenarbeit mit drei Chemie-Lehrerinnen der Sekundarstufe II drei Unterrichtseinheiten geplant, implementiert, reflektiert und weiterentwickelt. Durch entsprechende Versuchsanleitungen und Unterrichtsstrategien sowie eine konkrete Strukturierung der Unterrichtseinheiten wird das Lernen fachlicher Inhalte mit dem Erwerb von Kompetenzen im Bereich des FLs (Fragen stellen, Hypothesen bilden, Erkenntnisse gewinnen und Schlüsse ziehen) verknüpft.

Im Vortrag werden die entwickelten Unterrichtssequenzen sowie die bei dessen Implementierung aufgetretenen Herausforderungen vorgestellt und es wird gezeigt, wie die Erkenntnisse aus dem Projekt in die (Weiter)Entwicklung der Materialien und Unterrichtseinheiten einbezogen wurden.

Referenz:

Hofer, Elisabeth & Lembens, Anja (2018). Implementierung von Aspekten Forschenden Lernens in den Chemieunterricht der Sekundarstufe II. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 79). Universität Regensburg

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Mehrdimensionale Lernwege beim Experimentieren und ihre Bedeutung für das Forschende Lernen

Paul, Jürgen & Groß, Jorge

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Forschendes Lernen ist ein prominentes Feld fachdidaktischer Forschung. Als eine der zentralen fachgemäßen Denk- und Arbeitsweisen steht dabei häufig das Experimentieren im Fokus, wie auch beim Wettbewerb „Jugend forscht“. Die zentralen Fragen unserer Studie sind, welche Vorstellungsänderungen sich bei den teilnehmenden Jugendlichen im Verlauf des Wettbewerbs ergeben, welche Ursachen dafür identifizierbar sind und inwieweit die abgeleiteten Lernwege beim Experimentieren mit vorhandenen Kompetenzstufenmodellen zur Deckung zu bringen sind.

Der Hintergrund der Arbeit beruht auf einem moderaten Konstruktivismus, dem revidierten Conceptual Change-Ansatz und dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion. Für unsere Studie wurden 57 Einzelinterviews qualitativ analysiert sowie bundesweit quantitative Daten mittels Fragebogen im Vor-/Nach-/Retentions-Test-Design erhoben (n > 1000). Die Ergebnisse sollen helfen, fachgemäße Denk- und Arbeitsweisen sowie damit verbundene Vorstellungen sowohl in einem wettbewerblichen als auch in einem schulunterrichtlichen Umfeld gezielter fördern zu können.

Referenz:

Paul, Jürgen & Groß, Jorge (2018). Mehrdimensionale Lernwege beim Experimentieren und ihre Bedeutung für das Forschende Lernen. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 83). Universität Regensburg

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Ausbildung für fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht
Schwerpunkt: Vorstellungen von der Natur der Naturwissenschaften

Hoffmann, Clemens & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Das QLb-Projekt ProfJL (Professionalisierung von Anfang an im Jenaer Modell der Lehrerbildung) bildet an der Friedrich-Schiller-Universität Jena den Rahmen für die Anpassung der universitären Lehramtsausbildung an die aktuelle Situation des naturwissenschaftlichen Unterrichts in Thüringen. Mit der Einführung der Fächer Mensch-Natur-Technik (Klassenstufe 5/6) und Naturwissenschaften und Technik (Klassenstufe 9/10) ergibt sich für Lehrkräfte der Disziplinen Biologie, Chemie und Physik die Anforderung auch fächerübergreifenden bzw. integrierten Unterricht zu gestalten. Grundlage des Ausbildungsmoduls bilden zentrale Merkmale des fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterrichts. Neben ersten, exemplarischen Zugängen zu fachfremden Inhalten stehen vor allem die Kooperation der Lehramtsstudierenden und ihrer unterschiedlichen Fachdisziplinen, sowie deren Vorstellungen von der Natur der Naturwissenschaften im Mittelpunkt. Im Vortrag sollen erste Ergebnisse aus dem Projekt vorgestellt werden.

Referenz:

Hoffmann, Clemens & Woest, Volker (2018). Ausbildung für fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht
Schwerpunkt: Vorstellungen von der Natur der Naturwissenschaften. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 87). Universität Regensburg

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Fächerübergreifende Naturwissenschaften in der Weiterbildung von Lehrkräften

Engelmann, Philipp & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Im Rahmen der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ wird an der Friedrich-Schiller-Universität Jena eine Weiterbildung für alle Naturwissenschaftslehrkräfte entwickelt, die auf das Unterrichten integrierter Naturwissenschaftsfächer abzielt. Die Forderung einer diesbezüglich adäquaten Weiterbildung für Thüringer Lehrkräfte geht mit der Implementation der Fächer Mensch-Natur-Technik (Klassenstufe 5/6) und Naturwissenschaften und Technik (Klassenstufe 9/10) in Thüringen einher. Die Konstruktion der Weiterbildung umfasst neben einer Expertenbeurteilung des Konzeptes vor allem eine Interviewstudie mit Thüringer Lehrkräften über guten fächerübergreifenden Naturwissenschaftsunterricht, Defizite beim Unterrichten und Anforderungen und Wünsche an eine entsprechende Weiterbildung. Gleichwohl werden die Weiterbildungsmaterialien nach dem Modell der didaktischen Rekonstruktion erstellt und durch erfolgte und noch geplante Pilotierungen weiterentwickelt. Im Vortrag sollen erste Ergebnisse aus diesem Projekt vorgestellt werden.

Referenz:

Engelmann, Philipp & Woest, Volker (2018). Fächerübergreifende Naturwissenschaften in der Weiterbildung von Lehrkräften. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 91). Universität Regensburg

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Messung von Kompetenzen im Umgang mit Messunsicherheiten

Schulz, Johannes & Priemer, Burkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Die Beurteilung der Qualität von Messungen ist essentiell in Naturwissenschaft und Technik. Hierfür wurden z. B. Standards zur Erfassung von Messunsicherheiten wie dem GUM entwickelt. Über die Fachdomänen hinaus ist die Behandlung von Messunsicherheiten aber auch in der Lehre bedeutsam, denn auch hier werden Folgerungen aus empirischer Evidenz gezogen. Um in diesem Bereich Kompetenzen von Schülerinnen und Schüler valide und reliabel zu erfassen, bedarf es eines geeigneten Messinstrumentes. Für die Entwicklung eines solchen Testinstrumentes wurden Konzepte eines validierten Sachstrukturmodells zum Themas Messunsicherheiten (Hellwig, 2013 und Hellwig & Priemer, 2012) durch einen Test operationalisiert und auf Basis der Item Response Theorie erfassbar gemacht. In diesem Vortrag werden die Ergebnisse von empirischen Erhebungen mit Schülerinnen und Schülern bzw. Studierenden für verschiedene Teilbereiche des Modells vorgestellt.

Referenz:

Schulz, Johannes & Priemer, Burkhard (2018). Messung von Kompetenzen im Umgang mit Messunsicherheiten. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 95). Universität Regensburg

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The role of confidence in Ordered Multiple Choice items about the universe’s expansion

Aretz, Sarah, Borowski, Andreas, Schmeling, Sascha & Buschhüter, David

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2017

Construct Maps beschreiben aufeinander aufbauende Verständnisniveaus eines bestimmten Konzepts. Sind diese gut entwickelt, kann eine Person innerhalb einer solchen Map in ein bestimmtes oder in zwei nebeneinanderliegende Verständnisniveaus eingeordnet werden. Zur Validierung einer Construct Map können Ordered Multiple-Choice (OMC) Aufgaben verwendet werden. Bei diesen ist jede Antwortoption einem Niveau der zugrundeliegenden Construct Map zugeordnet. Auf der Grundlage unserer entwickelten Map zur Expansion des Universums wurden modellkonforme OMC Aufgaben konstruiert. Diese wurden innerhalb eines Fragebogens zur Kosmologie bei N=317 deutschen OberstufenschülerInnen (15-20 Jahre) aus fünf verschiedenen Schulen eingesetzt. Zusätzlich sollte nach jeder Aufgabe ein Konfidenzniveau angegeben werden. Je nach Berücksichtigung der Konfidenzniveaus bei der Validierung des Modells kommt es zu anderen Ergebnissen. Bei einer entsprechenden Miteinbeziehung können mehr als 70% der übrig bleibenden SchülerInnen (30%) sehr gut eingeordnet werden.

Referenz:

Aretz, Sarah, Borowski, Andreas, Schmeling, Sascha & Buschhüter, David (2018). The role of confidence in Ordered Multiple Choice items about the universe’s expansion. In: C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017. (S. 99). Universität Regensburg

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Die Rolle der Information beim forschenden Lernen im Fernlabor

Thoms, Lars-Jochen & Girwidz, Raimund

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Banchi und Bell (2008) beschreiben vier Ebenen des forschenden Lernens mit ansteigendem Öffnungsgrad und fortschreitender Rücknahme vorgegebener Struktur: Confirmation Inquiry, Structured Inquiry, Guided Inquiry und Open Inquiry. Basierend auf dieser Klassifikation wurden unterschiedliche computerbasierte Lernumgebungen entwickelt. Diese erlauben es Schülerinnen und Schülern, sich selbst in die Atomphysik einzuführen sowie haushaltsübliche Leuchtmittel zu untersuchen, zu vergleichen und zu bewerten und schließlich geeignete Leuchtmittel für unterschiedliche Beleuchtungssituationen auszuwählen. Da diese Themen neu für die Schülerinnen und Schüler sind, benötigen sie zusätzliche Informationen (z. B. zum Versuchsaufbau). Es stellt sich die Frage, welches domänenspezifische Wissen wann angeboten werden sollte? Und wie sollten die Informationen dargeboten werden? Am Poster werden theoriebasierte Annahmen diskutiert sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Thoms, Lars-Jochen & Girwidz, Raimund (2017). Die Rolle der Information beim forschenden Lernen im Fernlabor. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 820). Universität Regensburg

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Responsible Research and Innovation – Konzepte für den Unterricht

Weisermann, Maria, Kampschulte, Lorenz, Blonder, Ron, Klostermann, Mareike & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Verantwortungsvolle Forschung und Innovation (RRI) beschreibt die Notwendigkeit einer engen Zusammenarbeit zwischen Gesellschaft und Forschung (Sutcliffe, 2011). Ziel des EU-Projekts IRRESISTIBLE (www.irresistible-project.eu) ist, den verantwortungsvollen Umgang mit Forschungs- und Innovationsergebnissen bereits in der Schule zu thematisieren. Dazu wurden 17 Lernmodule entwickelt, die aktuelle Forschungsthemen wie Nanotechnologie oder Meeresforschung sowie deren Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft beleuchten. Die Module folgen dem Ansatz des forschenden Lernens (Bybee, 2009) und integrieren vielfältige methodische Ansätze zur Erarbeitung und Präsentation, etwa Rollenspiele und schülerkuratierte Ausstellungen. Neben begleitenden Befragungen der Teilnehmer werden die Einheiten Kriterien-geleitet hinsichtlich der Umsetzung der RRI-Zieldimensionen durch qualitative Inhaltsanalyse evaluiert. Das Poster präsentiert ausgewählte Ergebnisse dieser Modulanalyse. Über eine Prä-Post-Befragung der Lernenden lassen sich erste Indizien für die Wirksamkeit der unterschiedlichen Ansätze ableiten.

Referenz:

Weisermann, Maria, Kampschulte, Lorenz, Blonder, Ron, Klostermann, Mareike & Parchmann, Ilka (2017). Responsible Research and Innovation – Konzepte für den Unterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 824). Universität Regensburg

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Effektivität von Lernleitern im Chemieunterricht der Sekundarstufe I

Hauerstein, Marie-Therese, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2016

Die Heterogenität der Schülerinnen und Schüler macht eine Differenzierung im Unterricht notwendig. Gleichzeitig ist bekannt, dass insbesondere leistungsschwache Lernende von einer verstärkten Strukturierung profitieren. Deshalb wird in dieser Studie eine Kombination beider Ansätze in Form einer Lernleiter realisiert.

Es soll mithilfe eines 2×2-Designs untersucht werden, inwiefern bei gleichzeitigem Einsatz beider Interventionsmaßnahmen (Strukturierung, Differenzierung) Interaktionseffekte bezüglich des Fachwissens im Chemieunterricht zu beobachten sind. Dazu werden Lernmaterialien entwickelt, die in jeweils vier Parallelklassen der Jahrgangsstufe 8 eingesetzt werden sollen. Dabei erhält Gruppe 1 beide Interventionsmaßnahmen, während in den Gruppen 2 und 3 nur eine der beiden Maßnahmen realisiert wird. Gruppe 4 wird ohne Strukturierung und ohne Differenzierung unterrichtet, erhält aber das entwickelte Lernmaterial und dient somit als Kontrollgruppe.

Referenz:

Hauerstein, Marie-Therese, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke (2017). Effektivität von Lernleitern im Chemieunterricht der Sekundarstufe I. In: C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016. (S. 792). Universität Regensburg

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