Autor: GDCP

Untersuchung der Kontextwahl von Lernenden im Chemieunterricht

Vorst, Helena van & Aydogmus, Hatice

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Das Interesse der Schüler*innen spielt für den Lernerfolg eine ebenso große Rolle wie für die Studien- und Berufswahl. Laut der „Person-Gegenstands-Theorie“ von Krapp (2002) ist das Interesse einer Person gegenstandsspezifisch.

Bisher wurde das Interesse von Schüler*innen im Hinblick auf vier Aspekte untersucht: interessante Inhalte (z.B. Mechanik), Kontexte (z.B. biologisch), Aufgaben (z.B. berechnen) und Lernumgebungen (z.B. Schule). Frühere Studien stimmten überein, dass der Kontext den größten Einfluss auf das Interesse hat. Außerdem wurden Schüler*innen gemäß ihrer Interessen in verschiedene Typen kategorisiert. In der Regel wurden jedoch Inhalte der Modernen Physik nicht miteinbezogen und der Fokus auf die Genderproblematik des Physikunterrichts gelegt.

Im Rahmen dieses PhD Projekts wird untersucht, wie interessiert 9.Klässler*innen an Inhalten der Modernen Physik sind. Dabei sollen Interessenstypen identifiziert und Cluster Variablen jenseits von Geschlecht berücksichtigt werden. In diesem Beitrag werden das Forschungsdesign und erste Ergebnisse einer Pilotstudie vorgestellt.

Referenz:

Vorst, Helena van & Aydogmus, Hatice (2021). Untersuchung der Kontextwahl von Lernenden im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 149). Universität Duisburg-Essen

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Professionelles Wahrnehmen sprachsensibler Maßnahmen im Unterricht fördern

Grewe, Oliver, Todorova, Maria & Möller, Kornelia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Erklärvideos bilden eine immer wichtiger werdende Lerngelegenheit für Schülerinnen und Schüler. Es kann angenommen werden, dass ihre Lernwirksamkeit im Physikunterricht u.a. von ihrer fachdidaktischen und multimedialen Qualität abhängt. Um diese Annahme im Rahmen einer Laborstudie zu überprüfen, wurden zwei Erklärvideos unterschiedlicher Qualität zum Thema „elektrischer Widerstand“ entwickelt. Der Gestaltung lag ein Kriterienkatalog zugrunde, der Heuristiken der Elementarisierung, Merkmale von Erklärqualität sowie multimediale Gestaltungsprinzipien aufgreift. Um die unterschiedliche Qualität der beiden Videos zu bestätigen, wurde auf der Basis des Kriterienkatalogs eine Expertenvalidierung vorgenommen. Dazu wurde die Einschätzung von Fachdidaktiker*innen der Physik mittels eines Online-Fragebogens erhoben. Im Vortrag wird über die Entwicklung des Kriterienkatalogs und der Erklärvideos sowie die Ergebnisse der Expertenbefragung berichtet.

Referenz:

Grewe, Oliver, Todorova, Maria & Möller, Kornelia (2021). Professionelles Wahrnehmen sprachsensibler Maßnahmen im Unterricht fördern. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 109). Universität Duisburg-Essen

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Evaluation eines interdisziplinären Seminars zur Erkenntnisgewinnung

Tampe, Jana & Spatz, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die E-Lehre stellt Lehrende und Lernende in der Sek I vor große Herausforderungen. Insbesondere gelingt es Lehrkräften trotz intensiver Bemühungen häufig nicht, ihren Schülerinnen und Schülern ein Verständnis für die Spannung als Differenzgröße zu vermitteln. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen des Projektes „Elektrizitätslehre mit Potenzial – Elektrizitätslehre mit Kontexten“, kurz EPo-EKo, das Unterrichtskonzept „Elektrizitätslehre mit Potenzial“ entwickelt. Damit dieses zu einer nachhaltigen Innovation der Unterrichtspraxis beitragen kann, muss es jedoch nicht nur von den Lehrkräften akzeptiert, sondern auch als Verbesserung des Unterrichts wahrgenommen werden. Entsprechend des für DBR-Projekte typischen multiperspektivischen Ansatzes fand deshalb neben einer quantitativen Erhebung des Lernerfolgs auch eine qualitative Befragung der teilnehmenden Lehrkräfte aus Bayern, Hessen, Wien, Niederösterreich und der Steiermark statt. In Hinblick auf eine mögliche Weiterentwicklung des Konzepts sollen deshalb im Vortrag die schulpraktischen Erfahrungen der Lehrkräfte reflektiert werden.

Referenz:

Tampe, Jana & Spatz, Verena (2021). Evaluation eines interdisziplinären Seminars zur Erkenntnisgewinnung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 141). Universität Duisburg-Essen

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Das Konzept „Elektrizitätslehre mit Potenzial“ aus Sicht der Lehrkräfte

Burde, Jan-Philipp, Schubatzky, Thomas, Haagen-Schützenhöfer, Claudia, Wilhelm, Thomas, Dopatka, Liza, Spatz, Verena, Ivanjek, Lana & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Kontextbasierter Unterricht ist ein integraler Bestandteil der Curricula im Fach Chemie. Bisherige Studienergebnisse deuten jedoch an, dass unterschiedliche Schülergruppen von unterschiedlichen Kontexten profitieren. Die vorgestellte Untersuchung knüpft an diese Ergebnisse an und untersucht die Kontextwahl von Lernenden mit unterschiedlichen Personenmerkmalen, ihre Wahlmotive und ihre Zufriedenheit nach der Aufgabenbearbeitung. Ziel ist es, Schülertypen bezüglich der Kontextwahl zu identifizieren. Dazu wurde eine Schülerbefragung in der Jahrgangsstufe 9 an Gymnasien durchgeführt. Die Lernenden erhielten Aufgaben zum Thema Säuren und Basen, eingebettet in sechs unterschiedliche Kontexte. Unmittelbar nach der Entscheidung für einen Kontext wurden die Gründe für die Kontextwahl mithilfe eines Fragebogens erhoben. Abschließend erfolgte nach der Bearbeitung der Aufgabenstellung eine Reflexion der Kontextwahl.

Mithilfe einer Clusteranalyse konnten unterschiedliche Schülertypen beschrieben werden, die sich hinsichtlich ihrer Wahlmotive unterscheiden.

Referenz:

Burde, Jan-Philipp, Schubatzky, Thomas, Haagen-Schützenhöfer, Claudia, Wilhelm, Thomas, Dopatka, Liza, Spatz, Verena, Ivanjek, Lana & Hopf, Martin (2021). Das Konzept „Elektrizitätslehre mit Potenzial“ aus Sicht der Lehrkräfte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 145). Universität Duisburg-Essen

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Vergleich von Elementarisierungen der Mechanik in der Sekundarstufe I

Seiter, Marco, Krabbe, Heiko & Wilhelm, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Corona-Pandemie forderte eine digitale Organisation des Unterrichts, in der insbesondere asynchrone, individuelle Lehrangebote sinnvoll erscheinen. Mit der Bereitstellung von Online-Lernvideos zu einfachen Stromkreisen und anschließenden interaktiven Online-Aufgaben können zuhause eigenständig Konzepte erarbeitet und in kurzen Videokonferenzen intensiviert werden, was dem Grundgedanken des Flipped Classrooms sehr nahe kommt.

In einer Kooperation dreier Universitäten wurde eine digitale Unterrichtskonzeption mit insgesamt 12 Lerneinheiten zum Elektronengasmodell für den Flipped Classroom mit Lernvideos und interaktiven Aufgaben entwickelt, die nun in 15 Schulklassen (N = 320 SuS) und in einer Vorlesung Schulphysik (N = 12 Studierende) im Homeschooling eingesetzt wurden. Dabei wurden u.a. das Nutzungsverhalten sowie die empfundene Verständlichkeit der Materialien eruiert. Die Ergebnisse aus dieser Erhebung werden im Beitrag vorgestellt.

Aufbauend auf diesen Ergebnissen sollen in einer Folgestudie die experimentelle Kompetenz und das konzeptionelle Verständnis der SuS untersucht werden.

Referenz:

Seiter, Marco, Krabbe, Heiko & Wilhelm, Thomas (2021). Vergleich von Elementarisierungen der Mechanik 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. 133). Universität Duisburg-Essen

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Problemlösefähigkeiten zu Studienbeginn

Woitkowski, David

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Lernende haben große Lernschwierigkeiten beim physikalischen Kraftbegriff. Auch nach Unterricht verfügen sie oft über kein angemessenes physikalisches Verständnis (Schecker et al., 2018). Das 2D-dynamische Mechanikkonzept nach Wiesner hat sich im Vergleich zu nicht genauer spezifiziertem „konventionellen“ Unterricht als erfolgreicherer Zugang erwiesen (Wodzinski, 1996; Tobias, 2010). Da jedoch weitere Parameter (bspw. der Medieneinsatz) gegenüber den Vergleichsgruppen variiert wurden, kann der Erfolg nicht allein der Elementarisierung zugeordnet werden. Diese quantitative Konsolidierungsstudie versucht, den der Einfluss der Elementarisierung auf den Lernerfolg zu untersuchen. Dem dynamischen Mechanikkonzept nach Wiesner, das 2D-Bewegungen bei Kraftstößen betrachtet, wird eine konventionellere Adaption mit 1D-Bewegungen bei konstanten Kräften gegenübergestellt. Für beide Lehrgänge wurde Unterrichtsmaterial erstellt, das in den anderen Parametern möglichst gleich ist, und Lehrkräften nach einer Fortbildung zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse der Prä-Post-Studie werden vorgestellt.

Referenz:

Woitkowski, David (2021). Problemlösefähigkeiten zu Studienbeginn. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 129). Universität Duisburg-Essen

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Schriftliches Erklären im Physikunterricht unterstützen

Wöhlke, Carina & Krabbe, Heiko

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Der Sachunterricht (SU) legt die fachsprachlichen Grundlagen für zahlreiche Fächer der Sekundarstufe 1 (Benholz & Rau, 2011). Viele Lehrkräfte fühlen sich allerdings für eine Verbindung von sprachlichen und fachlichen Lerninhalten nicht qualifiziert (Riebling, 2013).

In einem BMBF-Projekt wurden potentielle Maßnahmen der Lehrkraft zur Förderung sprachlicher Kompetenzen im SU auf Basis theoretischer Ansätze beschrieben (Grewe & Möller, 2020). Der professionellen Wahrnehmung (pW) solcher Maßnahmen kommt eine wichtige Bedeutung zu, da sie als grundlegend für das Handeln im Unterricht gilt (Bromme & Haag, 2008). Sie kann durch Interventionen domänenspezifisch gefördert werden (Sunder et al., 2015). Da Erkenntnisse bzgl. der Förderung der pW sprachsensibler Maßnahmen fehlen, wird untersucht, inwiefern sich die pW in dieser Domäne fördern lässt. An der Studie im Prä-Post-Design nahmen 128 Masterstudierende im SU teil. Die EG (n=82) wurde in der pW sprachsensibler Maßnahmen in einem Seminar mit Video- und Praxisanteilen geschult. Die KG (n=46) erhielt kein vergleichbares Seminar.

Im Vortrag werden das Seminar und die Ergebnisse einer offenen Videoanalyse zur Erfassung der pW präsentiert.

Referenz:

Wöhlke, Carina & Krabbe, Heiko (2021). Schriftliches Erklären im Physikunterricht unterstützen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 105). Universität Duisburg-Essen

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Nutzung digitaler Materialien zum Elektronengasmodell im Homeschooling

Lutz, Wolfgang, Haase, Sebastian, Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas & Trefzger, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Für viele Fragestellungen aus Natur und Alltag, die auch für den Schulunterricht interessant sind, hat es einen Mehrwert, sie aus einer naturwissenschaftsübergreifenden Perspektive zu bearbeiten. Um zukünftige Lehrkräfte auf solch einen interdisziplinär orientierten Unterricht vorzubereiten, werden Lehramtsstudierende der Naturwissenschaften an der TU Darmstadt durch ein neues Modul miteinander vernetzt, in dem sie sich mit der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und deren Vermittlung auseinandersetzen. Dazu beschäftigen sich die Studierenden in einem theoriegeleiteten Seminar mit fachdidaktischen Konzepten und Unterrichtsideen zur Erkenntnisgewinnung und setzen diese abschließend in einem eigenen Experimentierprojekt um.

Das Modul wurde erstmalig im Sommersemester 2020 angeboten – pandemiebedingt als Online-Veranstaltung. Hierbei wurde in einem Pre-Post-Design eine Evaluation des Kompetenzerwerbs der Studierenden bezüglich ihrer Vorstellungen zur naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung durchgeführt. Im Vortrag werden ausgewählte Aspekte dieser Daten präsentiert.

Referenz:

Lutz, Wolfgang, Haase, Sebastian, Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas & Trefzger, Thomas (2021). Nutzung digitaler Materialien zum Elektronengasmodell im Homeschooling. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 137). Universität Duisburg-Essen

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Diagnose experimenteller Kompetenzen in der Chemielehrer*innenbildung

Poensgen, Fabian & Reiners, Christiane S.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Der so genannte Brain Type kann aufklären, inwiefern ein Mensch für eine Beschäftigung mit Naturwissenschaften motiviert ist (Baron-Cohen 2004, Zeyer 2017, Skorsetz 2019). Der Brain Type setzt sich aus zwei Dimensionen zusammen: dem Empathisieren als Drang, Emotionen zu erkennen, um darauf zu reagieren, und dem Systematisieren als Drang, Systeme zu verstehen, um Vorgänge vorauszusagen. Je stärker das Systematisieren ausgeprägt, ist desto größer die Motivation, sich mit naturwissenschaftlichen Themen zu beschäftigen.

Studierende des Lehramts an Grundschulen sollen in Zukunft naturwissenschaftliche Themen im Sachunterricht vermitteln. Ob und an welchen naturwissenschaftlichen Themen sie selbst Interesse haben, ist bisher nur in Ansätzen erforscht. In der Studie soll nun mithilfe einer Fragebogenuntersuchung herausgefunden werden, welche Brain-Type-Verteilung bei Grundschullehramtsstudierenden vorherrscht und wie sich das auf ihre naturwissenschaftlichen Interessen auswirkt. Ergebnisse von drei Hochschulstandorten werden im Vortrag vorgestellt und diskutiert.

Referenz:

Poensgen, Fabian & Reiners, Christiane S. (2021). Diagnose experimenteller Kompetenzen in der Chemielehrer*innenbildung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 97). Universität Duisburg-Essen

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Computer-basierte Sprachanalyse von Reflexionstexten in der Physik

Wulff, Peter, Buschhüter, David, Nowak, Anna & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Experimentelles Arbeiten im Labor ist für Lehramtsstudierende das wesentliche Charakteristikum ihres Chemiestudiums. Inwiefern die dabei angestrebten experimentellen Kompetenzen vermittelt werden, ist jedoch wenig erforscht und wird kontrovers diskutiert. In dem hier vorgestellten Projekt wird deshalb systematisch untersucht, welche Kompetenzen Chemielehramtsstudierende erwerben sollen und auf welche Weise deren Kompetenzniveau überprüft werden kann. Dazu wurde auf breiter Literaturbasis ein umfangreiches Kompetenzmodell erarbeitet und in einem iterativ-zyklischen Prozess anhand von videographierten Experimentiersituationen sowie einer Expertenbefragung evaluiert und weiterentwickelt. Außerdem wurde ein praktisches Prüfverfahren konzipiert, das den Studierenden exemplarisch an einem Alltagskontext die Entfaltung ihrer Kompetenzen ermöglicht. Die dabei erhobenen Daten werden mittels qualitativer Inhaltsanalyse auf Grundlage des Kompetenzmodells ausgewertet, um eine Diagnose der experimentellen Kompetenzen zu ermöglichen.

Referenz:

Wulff, Peter, Buschhüter, David, Nowak, Anna & Borowski, Andreas (2021). Computer-basierte Sprachanalyse von Reflexionstexten in der Physik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 93). Universität Duisburg-Essen

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