Autor: GDCP

Übergreifende Kompetenzen am Übergang vom Sach- zum Fachunterricht

Rau-Patschke, Sarah

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im Chemieunterricht der Oberstufe wird von den Lernenden beim Auswerten von Versuchen erwartet, ihre Daten aufzubereiten und zu interpretieren, Schlussfolgerungen zu ziehen, den Versuch zu beurteilen sowie Generalisierungen zu finden. Ein gegenwärtiger Mangel an dedizierten Fördermaßnahmen lässt sich auch darauf zurückführen, dass bislang wenig darüber bekannt ist, wo Lernende hierbei mit Schwierigkeiten konfrontiert sind.

Als Ergebnis einer Pilotstudie (N = 24), bei der Zweiergruppen beim Auswerten selbsterhobener Daten videographiert wurden, konnte eine Reihe von Schwierigkeiten inhaltsanalytisch identifiziert werden. An die Überarbeitung des verwendeten Experimentiersettings schließt sich die Hauptstudie an, bei der erneut videographierte Auswertungsprozesse auf Schwierigkeiten hin untersucht werden. Bereits pilotierte Testinstrumente für das fachliche, prozedurale sowie epistemische Wissen dienen dabei der Bildung homogener Schülergruppen, sodass Rückschlüsse auf den Zusammenhang zwischen diesen Dispositionen und der Performanz der Lernenden beim Auswerten gemacht werden können.

Referenz:

Rau-Patschke, Sarah (2021). Übergreifende Kompetenzen am Übergang vom Sach- zum Fachunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 713). Universität Duisburg-Essen

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Fortbildungsbedarf im Fach Naturwissenschaften in Berlin/Brandenburg

Streller, Sabine & Bolte, Claus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die steigende Relevanz von Quantentechnologien in Deutschland (s. z. B. Acatech IMPULS; Konjunkturpaket der Bundesregierung) und Europa (s. z. B. Quantum Flagship) stellt die (universitäre) Ausbildung von Fachkräften in diesem Bereich vor neue Herausforderungen — nicht nur in der Physik, sondern auch in den Ingenieurwissenschaften. Ein Ziel des europäischen Flagship-Projektes QTEdu ist die Entwicklung eines europäischen Kompetenzrahmens für die Quantentechnologien der zweiten Generation.

Als Grundlage dafür dient die hier vorgestellte Delphi-Studie: Es werden Kenntnisse und Kompetenzen im Bereich der Quanteninformationstechnologien identifiziert, die teilweise schon jetzt, vor allem aber in Zukunft, in der Industrie benötigt werden. Diese werden strukturiert, um schließlich messbare Kompetenzstufen abzuleiten. So soll ein Kompetenzrahmen entstehen, der die Anforderungen an Fachkräfte im Bereich der Quantentechnologien widerspiegelt.

Das Poster zeigt die Ergebnisse der Pilotrunde, die die Basis für die Befragung der ersten Hauptrunde bilden.

Referenz:

Streller, Sabine & Bolte, Claus (2021). Fortbildungsbedarf im Fach Naturwissenschaften in Berlin/Brandenburg. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 705). Universität Duisburg-Essen

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Covid-19/ Zusammenarbeit über alle 3 Phasen der Lehrerbildung

Noethlichs, Michael, Niehs, Benjamin, Strahl, Alexander & Bresges, André

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Entwicklung von Professionalität angehender und berufserfahrener Lehrer*innen ist eine das Berufsleben überdauernde Aufgabe und nicht einfach eine Folge erlebter Praxis. Lehrer*innen müssen sich daher selbst als lebenslang Lernende verstehen und oft erst lernen, ein Selbstverständnis zu entwickeln, das eigene Tun zu reflektieren sowie sich kontinuierlich fortzubilden. Dabei sollten Fort- und Weiterbildungsangebote personenbezogen und bedürfnisorientiert gestaltet werden.

In Berlin und Brandenburg unterrichtet das Gros der Lehrer*innen das Fach Naturwissenschaften 5/6 fachfremd und sieht sich mit diversen fachinhaltlichen und fachdidaktischen Herausforderungen konfrontiert. Welche Wünsche und Bedürfnisse an Fortbildungsformate Berliner Lehrer*innen zur Einführung des Unterrichtsfaches in Berlin 2004/05 formulierten, und welche Brandenburger Lehrer*innen mit Einführung des Fachs 2017/18 artikulierten, haben wir in vergangenen Jahren untersucht.

In unserem Beitrag berichten wir über Ergebnisse aus unseren Studien aus den Jahren 2005, 2015 und 2020.

Referenz:

Noethlichs, Michael, Niehs, Benjamin, Strahl, Alexander & Bresges, André (2021). Covid-19/ Zusammenarbeit über alle 3 Phasen der Lehrerbildung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 701). Universität Duisburg-Essen

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Einflussfaktoren auf die Verständlichkeit physikalischer Fachtexte

Flieser, Katharina & Rincke, Karsten

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Covid-19 bringt Lehramtsstudierende in den Fächern Physik, Biologie und Chemie in eine schwierige Situation. Gemäß des Curriculum in der Ausbildungsregion Köln sollen sie im Vorbereitungsseminar und während des Praxissemesters in 8 Handlungssituationen Theorie vor dem Hintergrund von Praxis im Handlungsfeld Schule reflektieren. Zu den Handlungssituationen zählen das Hospitieren im Unterricht und das Experimentieren mit Schüler*innen. Die besondere Situation an Schulen machte dies nahezu unmöglich.

Zum Ausgleich wurden in der Videokonferenzsoftware Zoom Begegnungsmöglichkeiten zwischen Lehramtsstudierenden, Ausbildungslehrern, Fachleiter*innen und Fachdidaktikprofessuren der Universitäten Köln und Salzburg geschaffen, die sich als sehr produktiv herausstellten. Beispiele waren:

A) Die gemeinsame Gestaltung von Live-Experimentierstunden für den Unterricht und für 25.000 Schüler*innen im MINT-Livestream (https://www.mint-livestream.de)

B) Das gemeinsame „online-Hospitieren“ von Unterrichtssituationen aus der Lernplattform Intus^3 (https://www.intushochdrei.de) im stimulated Recall Verfahren

Diese Verfahren sollen in der Lehreraus- und Fortbildung verstetigt und und durch fachdidaktische Promotionen evaluiert werden.

Referenz:

Flieser, Katharina & Rincke, Karsten (2021). Einflussfaktoren auf die Verständlichkeit physikalischer Fachtexte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 697). Universität Duisburg-Essen

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Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zu Sprache im Physikunterricht

Renner, Melanie & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Der Umgang mit schriftlichem Textmaterial ist ein zentraler Teil des Unterrichts aller Fächer. Um die Schüler*innen beim verstehenden Lesen zu unterstützen, ist eine optimale Passung zwischen Text, Lesendem und Lesezweck bedeutsam. Eine mögliche Herangehensweise, um diesem Anspruch im Unterricht zu entsprechen, besteht im Einsatz möglichst günstiger Texte.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden auf Basis bestehender Theorien Merkmale, die die Verständlichkeit von Sachtexten beeinflussen, identifiziert und anwendungsorientiert geordnet. Zum Zweck einer physikspezifischen Anpassung wurden insbesondere Aspekte fokussiert, die als typisch für naturwissenschaftliche Texte gelten.

Die Textmerkmale stellen im weiteren Verlauf der Arbeit Parameter dar, die gezielt variiert werden, um mehrere Versionen eines Texts zur elektrischen Spannung für Lernende der Mittelstufe zu erstellen. Eine empirische Überprüfung in Form einer Fragebogenstudie zur wahrgenommenen Verständlichkeit und zum unmittelbaren Wissenszuwachs soll in die Entwicklung eines Modells zur Verständlichkeit physikalischer Sachtexte münden.

Referenz:

Renner, Melanie & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2021). Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zu Sprache im Physikunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 693). Universität Duisburg-Essen

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Bedenken bzgl. der Förderung von Bewertungskompetenz im Chemieunterricht

Bolte, Claus & Dreßler, Jonathan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Bedeutung von Sprache für Lehr- und Lernprozesse ist in der fachdidaktischen Forschung unstrittig. So ist die Schaffung von Lerngelegenheiten zu Sprache im (Physik-) Unterricht im Lehramtsstudium von großer Relevanz. Der Didaktischen Rekonstruktion folgend ist für die Entwicklung von Lernarrangements in der LehrerInnenausbildung die Kenntnis der Studierendenperspektiven relevant. Daher ist Ziel des vorgestellten Projektes, Vorstellungen von Physik-Lehramtsstudierenden unseres Standortes zu Sprache im Kontext Physikunterricht zu erheben, um das neu implementierte durchgängige Sprachmodul an diese Vorstellungen anknüpfend zu gestalten. Dafür wurden unter dem Forschungsansatz der Grounded Theory Interviews mit Physik-Lehramtsstudierenden durchgeführt und analysiert. Die eigene Sprachbiographie und Vorstellungen zur Relevanz von Sprache im Physikunterricht bzw. allgemein für Lern- und Bildungsprozesse, standen dabei im Fokus. Erste Ergebnisse werden auf dem Poster präsentiert.

Referenz:

Bolte, Claus & Dreßler, Jonathan (2021). Bedenken bzgl. der Förderung von Bewertungskompetenz im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 689). Universität Duisburg-Essen

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Expliziter Unterricht zu naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung

Heysel, Jan & Bertoldi, Frank

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In der Lehramtsausbildung nehmen Studienangebote zum Bildungskonzept Bildung für nachhaltige Entwicklung immer noch eine untergeordnete Rolle ein. Die Universität Siegen bietet für Sachunterrichtsstudierende fakultativ die Möglichkeit eines perspektivvernetzenden Vertiefungsmoduls, in dem schwerpunktmäßig Aspekte eine einer Bildung für nachhaltige Entwicklung thematisiert werden.

Es wird untersucht, inwiefern sich dabei professionsbezogene Einstellungen, Bedürfnisse und Bedenken angehender Sachunterrichtslehrkräfte im Hinblick auf Bildung für nachhaltige Entwicklung entwickeln. Grundlage hierfür bildet das Concern-Based-Adaption-Model (CBAM) mit der diagnostischen Dimension Stages of Concern (SoC) von Hall und Hord.

Die Wirksamkeits- und Veränderungsprüfung erfolgte in einer Begleitstudie mit 109 Sachunterrichtsstudierenden im Rahmen eines Vergleichsgruppendesigns, wobei 42 Studierende das Vertiefte Studium im Sachunterricht belegten.

Die Ergebnisse weisen auf eine deutliche Entwicklung und Veränderung der Studierenden hinsichtlich ihrer Einstellungsmuster, der Schülerorientierung, der Kooperationsbereitschaft und der Akzeptanz an dem Bildungskonzept Bildung für nachhaltige Entwicklung hin.

Referenz:

Heysel, Jan & Bertoldi, Frank (2021). Expliziter Unterricht zu naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 681). Universität Duisburg-Essen

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Rating der Qualität kollegialer Reflexionen im Prä-/Post-Vergleich

Große, André, Szogs, Michael, Lamprecht, Jan & Korneck, Friederike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Zum Bereich „Nature of Science“ (NOS) gibt es in der aktuellen Literatur der Fachdidaktik der Naturwissenschaften verschiedene allgemeine Ansätze. Ein gemeinsames Element ist dabei, dass eine explizite Behandlung der Thematik im Unterricht gefordert wird. In der gängigen Unterrichtspraxis des Physikunterrichts ist eine explizite Thematisierung naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung und weiterer damit zusammenhängender NOS-Themen jedoch rar.

Ziel dieser Arbeit ist es daher, ein konkretes didaktisches Konzept zu erarbeiten, wie ein expliziter Unterricht zum Bereich naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung im Physikunterricht der Mittel- und Oberstufe zu einem entsprechenden Kompetenzerwerb beitragen kann.

Im Format des design-based research wird dazu zunächst ein solches Konzept entworfen, anschließend exemplarisch an kooperierenden Schulen erprobt, durch eine formative Evaluation weiterentwickelt und abschließend evaluiert.

Mit diesem Poster werden der aktuelle Stand und die Planungen des Projekts vorgestellt.

Referenz:

Große, André, Szogs, Michael, Lamprecht, Jan & Korneck, Friederike (2021). Rating der Qualität kollegialer Reflexionen im Prä-/Post-Vergleich. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 677). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftlicher Unterricht während der Corona-Pandemie

Henne, Anna, Beuter, Anja, Hachfeld, Axinja, Schumann, Stephan & Möhrke, Philipp

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Um der Forderung nach einer allgemeinen naturwissenschaftlichen Grundbildung (scientific literacy) nachzukommen, ist mit dem Lernbereich ‚Natur der Naturwissenschaften‘ (nature of science) eine Metaebene als essentiell erkannt worden. In der internationalen science education entstand früh ein Konsens-Ansatz (Lederman und Kolleg*innen), aus dessen Kritik sich weitere Konzepte bildeten (Allchin, family resemblance approach). Dazu zeigt die deutschsprachige Forschung eine eigene Tradition (klassische Trennung Wissenschaftstheorie, Erkenntnistheorie, Ethik) und auch die Entwicklungspsychologie entwirft ein Design (Urhahne, Sodian). Es finden sich demnach ganz unterschiedliche Denkansätze, die nur selten gegeneinander geprüft werden (Arndt & Rehm).

Eben eine detaillierte Untersuchung ist für die theoretische Fundierung aber unabdingbar. In diesem Beitrag wird die Berücksichtigung der nature of science in Lehrplänen nachvollzogen und eine grundlegende Analyse des Konsens-Ansatzes vorgestellt. Aus diesen ersten Schritten ergeben sich Grundprinzipien für einen eigenen Vorschlag

Referenz:

Henne, Anna, Beuter, Anja, Hachfeld, Axinja, Schumann, Stephan & Möhrke, Philipp (2021). Naturwissenschaftlicher Unterricht während der Corona-Pandemie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 669). Universität Duisburg-Essen

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Experimentiersets aus Karton für den Einsatz mit der App phyphox

Goertz, Simon & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die präsentierte Studie untersuchte im Zeitraum von 3 Wochen nach den Schulschließungen bis zum Ende der Osterferien wie Lehrkräfte die Umstellung auf Fernunterricht wahrnahmen, wie sie ihren Fernunterricht umsetzten und welche Chancen und Herausforderungen sie in der Krise für die Zukunft des digital-gestützten Unterrichts sahen. 394 Lehrkräfte weiterführender Schulen beantworteten den Onlinefragebogen, wovon 106 mindestens ein MINT-Fach unterrichten.

In der Studie wurde gezielt nach der Umsetzung von naturwissenschaftlichem Unterricht gefragt, wobei insbesondere die Rolle des Experimentierens betrachtet wurde. Die Ergebnisse zeigen einen Wandel von rechenlastigen Aufgabenformaten hin zu mehr Argumentations- und Textaufgaben. Des Weiteren konnten Unterschiede zwischen Lehrerinnen und Lehrern von MINT-Fächern und denen anderer Fächer bezüglich des Einsatzes digitaler Medien, den Organisationsformen und Zielen der gewählten Aufgaben sowie der Einschätzung der Zukunft des digitalen Unterrichts untersucht werden.

Referenz:

Goertz, Simon & 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. 665). Universität Duisburg-Essen

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