Autor: GDCP

Empathisierer und Systematisierer und ihre Motivation in naturwissenschaftlichen Lernumgebungen im Elementarbereich

Skorsetz, Nina & Welzel-Breuer, Manuela

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Menschen sind unterschiedlich stark motiviert, sich mit Naturwissenschaften zu beschäftigen (Glynn & Koballa 2006). Die Empathisierer-Systematisierer-Theorie (Baron-Cohen 2004) kann ein möglicher Erklärungsansatz dafür sein. Sie besagt, dass das Gehirn jedes Menschen zwei Dimensionen zuzuordnen sei: dem Empathisieren als Drang, Emotionen zu erkennen, um darauf zu reagieren, und dem Systematisieren als Drang, Systeme zu verstehen, um Vorgänge vorauszusagen. Empirische Ergebnisse zeigen, dass sich jugendliche Systematisierer eher für ein naturwissenschaftliches Studium entscheiden als jene mit einem hohem Empathisierer-Anteil (Zeyer et al. 2012). In unserer Studie wurden daraufhin getestete Vorschulkinder in zwei Lernumgebungen videographiert, welche sich nur in einem Oberflächenmerkmal unterschieden. In Korrelationen mit Fragebogendaten zeigte sich, dass Kinder mit einem hohen Systematisierer-Anteil in beiden Lernumgebungen auf die Sache fokussiert zu sein scheinen, Kinder mit hohem Empathisierer-Anteil nicht. Im Vortrag werden die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert.

Referenz:

Skorsetz, Nina & Welzel-Breuer, Manuela (2020). Empathisierer und Systematisierer und ihre Motivation in naturwissenschaftlichen Lernumgebungen im Elementarbereich. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 349). Universität Duisburg-Essen

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Kumulatives Physiklernen im Lehramtsstudium

John, Tilmann & Starauschek, Erich

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Lehrveranstaltungen der Physik an Universitäten sind selten an den Anforderungen eines Lehramtsstudiums orientiert. Um eine Professionsorientierung zu ermöglichen, wurde an der PH Ludwigsburg ein Ansatz „kumulatives Lehren und Lernen im Lehramtsstudium Physik” entwickelt. Er besteht im Kern aus einem wiederholten Aufgreifen und Üben wichtiger Grundkonzepte der Physik, das abstrakte und allgemeine Konzepte konkretisieren und spezifizieren soll, dem Herstellen von Schulbezügen sowie die explizite Auseinandersetzung der Studierenden mit den eigenen Alltagsvorstellungen. Das Lehrkonzept wird in den Lehrveranstaltungen zur Mechanik exemplarisch umgesetzt und mit einem Mixed-Methods Design evaluiert. Im Vortrag wird insbesondere die Frage untersucht, wie sich die kumulative Lehre auf das Lernverhalten und den Fachwissenserwerb der Studierenden auswirkt. Mit Marton et al. (1993) zeigen sich Oberflächen- und Tiefenlerner. Es kann gezeigt werden, dass die Lerntypen in unterschiedlicher Art beim Wissenserwerb von der kumulativen Lehre profitieren.

Referenz:

John, Tilmann & Starauschek, Erich (2020). Kumulatives Physiklernen im Lehramtsstudium. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 393). Universität Duisburg-Essen

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Erstsemesterstudierende in Chemie an Universitäten und Fachhochschulen

Paczulla, Bianca, Fischer, Vanessa, Sumfleth, Elke & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Teilprojekt Chemie des vom BMBF geförderten Forschungsprojekts CASSIS werden auf Grundlage des Studienabbruchmodells von Heublein (2014) und Isleib (2015) fachspezifische Gründe für Studienerfolg und Studienabbruch an Universitäten und Fachhochschulen unter Berücksichtigung soziodemografischer Unterschiede von Studierenden untersucht. Die Studienleistungen werden neben den Modulabschlussnoten durch den Fachwissenserwerb in Allgemeiner, Anorganischer, Analytischer, Organischer und Physikalischer Chemie operationalisiert. Zum aktuellen Zeitpunkt wurde das Fachwissen in Allgemeiner, Analytischer und Physikalischer Chemie zu Beginn (1. MZP) und am Ende (2. MZP) des Wintersemesters 2018/2019 erhoben. Erste Ergebnisse liefern Hinweise darauf, dass sich die Erstsemesterstudierenden an Universitäten und Fachhochschulen in ihren Eingangsvoraussetzungen aus fachlicher und aus soziodemographischer Sicht unterscheiden.

Referenz:

Paczulla, Bianca, Fischer, Vanessa, Sumfleth, Elke & Walpuski, Maik (2020). Erstsemesterstudierende in Chemie an Universitäten und Fachhochschulen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 389). Universität Duisburg-Essen

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Hochschulfachdidaktische Herausforderungen
beim Lernen der Chemie

Graulich, Nicole & Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Graulich, Nicole & Schwedler, Stefanie (2020). Hochschulfachdidaktische Herausforderungen
beim Lernen der Chemie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 401). Universität Duisburg-Essen

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Physikalische Chemie zu Studienbeginn
Analyse eines Stolpersteins

Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Aufbau angemessener, mentaler Modelle zur universitären Physikalischen Chemie gilt unter Studierenden und Fachdidaktikern als besonders herausfordernd. Der Mangel an konzeptuellem Verständnis wird in der Regel auf die Dominanz prozedural-algorithmischer Lehr-Lernstrategien und die inhärente Fachstruktur der Disziplin zurückgeführt. Für Becker et al. ist dagegen die Vernachlässigung der submikroskopischen Ebene als bedeutende, soziochemische Bezugsnorm eine zentrale Ursache des Problems. Dieser Beitrag exploriert die Rolle der Physikalischen Chemie in der Studieneingangsphase sowie die fachspezifischen Herausforderungen bei ihrer Vermittlung. Dokumentenanalysen zeigen auf, welche Anteile das Fach in der Studieneingangsphase einnimmt und inwieweit die submikroskopische Ebene in Grundlehrwerken des Fachs Berücksichtigung findet. Think-Aloud-Erhebungen zu acht zentralen Kernthemen der Kinetik und Thermodynamik indizieren, inwieweit im ersten Studienjahr tatsächlich ein Mangel an mentalen Modellen, insbesondere hinsichtlich der submikroskopischen Ebene, vorliegt.

Referenz:

Schwedler, Stefanie (2020). Physikalische Chemie zu Studienbeginn
Analyse eines Stolpersteins. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 407). Universität Duisburg-Essen

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Pilotierung eines Mindsetfragebogens mit Physik-(Lehramts-)Studierenden

Rehberg, Jana, Wilhelm, Thomas, Spatz, Verena & Goldhorn, Laura

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Studien über das „Growth Mindset“ nach Dweck sowie der fachspezifischen Resilienz konnten positive Korrelationen zum Lernerfolg in MINT- Fächern belegen. Interventionen in diesem Bereich könnten daher einen Beitrag leisten, Abbruchquoten von Physik-Studierenden zu minimieren.

Während aktuelle Studien zur fachspezifischen Resilienz bereits Physik-Studierende untersuchen, beschäftigt sich der Großteil der Mindsetforschung mit SchülerInnen. In einer geplanten Studie soll dieser Aspekt auf Studienbeginner der Physik bzw. des Physiklehramtes bezogen werden. Die Intention des Forschungsprojektes besteht darin, das Mindset von Physik-(Lehramts-)Studierenden zu erfassen und durch eine Intervention positiv zu beeinflussen. Fachspezifische Resilienz und Attribuierungsstile werden als weitere Variablen in die Untersuchung einbezogen.

Zur Erhebung wurde ein eigener Fragebogen auf Grundlage der bisherigen Forschungen erarbeitet. Der Vortrag stellt die Ergebnisse der Pilotierung vor und beleuchtet, wie sich die theoretischen Konstrukte empirisch trennen bzw. zusammenfassen lassen.

Referenz:

Rehberg, Jana, Wilhelm, Thomas, Spatz, Verena & Goldhorn, Laura (2020). Pilotierung eines Mindsetfragebogens mit Physik-(Lehramts-)Studierenden. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 397). Universität Duisburg-Essen

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Ein Systematisierungsversuch von Forschungsansätzen zur Studieneingangsproblematik

Haak, Inka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das Interesse an der Studieneingangsphase ist in der hochschuldidaktischen MINT-Forschung in den letzten Jahren aufgrund von Diskussionen über Abbruchquoten (z.B. Heublein et al., 2010) stark gestiegen. Vergleicht man verschiedene Ansätze, so lassen sich kontrastiv zwei Forschungsmethodologien unterscheiden: deterministische Ansätze, die quantitativ Vorhersagen des Studienerfolgs mithilfe von Eingangsvoraussetzungen anstreben (ALSTER; HeLP!; Buschhüter et al., 2016; Freyer, 2013; Albrecht, 2011) und prozessorientierte Ansätze, die die Schwierigkeiten in der Studieneingangsphase mit Anpassungsprozessen und Identitätsaushandlungen erklären (Holmegaard et al., 2012; Tinto, 1975). Dazwischen sind Ansätze zu verorten, die auf die Entwicklung von Maßnahmen zur Unterstützung fachlichen Lernens zielen (Woitkowski & Reinhold, 2019; Haak, 2017; Brebeck, 2014).

In diesem Beitrag werden verschiedene Forschungsansätze gegenübergestellt und bezüglich ihrer Klärung der Studieneingangsproblematik diskutiert (anknüpfend an Borowski, 2019). Abschließend werden Forschungsdesiderate formuliert.

Referenz:

Haak, Inka (2020). Ein Systematisierungsversuch von Forschungsansätzen zur Studieneingangsproblematik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 385). Universität Duisburg-Essen

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Eine Fallstudie zur Entwicklung domänenspezifischer Expertise

Lenzer, Stefanie, Smarsly, Bernd & Graulich, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Experten einer Domäne fällt es im Gegensatz zu Studierenden leicht, verschiedene Ressourcen, wie Werkzeuge, Messmethoden und Visulisierungen zu nutzen, um domänenspezifische Probleme zu lösen. Studierende verwenden diese Ressourcen, häufig ohne Bewusstsein dafür, ob und warum deren Einsatz angemessen ist, um das jeweilige Problem zu lösen.

Zur Förderung der domänenspezifischen Expertise im Studiengang Materialwissenschaft, wurde eine Lernumgebung entwickelt und implementiert, in der die Studierenden unter Verwendung verschiedener Ressourcen selbstständig eine Problemstellung bearbeiten. Um zu untersuchen, wie und ob die Studierenden eine domänenspezifische Expertise entwickeln, wurde die Projektarbeit qualitativ mit Audioportfolios und Interviews begleitet. Die Daten wurden hinsichtlich des sich entwickelnden Bewusstseins für die Ressourcen, sowie der einzelnen Problemlöseschritte der Studierenden analysiert. Durch die Kombination beider Analyseperspektiven konnten wir zeigen, wie sich die Expertise im Laufe der Projekte entwickelt.

Referenz:

Lenzer, Stefanie, Smarsly, Bernd & Graulich, Nicole (2020). Eine Fallstudie zur Entwicklung domänenspezifischer Expertise. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 411). Universität Duisburg-Essen

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Professionelle Unterrichtswahrnehmung und fachdidaktisches Wissen

Wöhlke, Carina & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die professionelle Unterrichtswahrnehmung von Lehrkräften wird in Theorie und Praxis als Voraussetzung für guten Unterricht gehandelt. In dieser Studie wird unter anderem untersucht, ob diese situative Fähigkeit mit fachdidaktischem Wissen korreliert. Um Fragen wie diese beantworten zu können, wurde ein Instrument entwickelt, welches aus Videovignetten und einem Fragebogen besteht. Theoretisch hergeleitete Drehbücher dienten als Grundlage für die Videos. In einem mehrstufigen Verfahren wurde das Instrument validiert. Ein Expertenrating konnte inhaltliche, curriculare und ökologische Validität erfolgreich sichern. Der Fragebogen wurde in einer Pilotierung entwickelt. Nach Durchführung der Hauptstudie an drei Universitäten mit N=160 Studierenden konnte die Konstrukt-Validität von 19 Items mittels IRT-Skalierung bestätigt werden. Begleitend wurden Kovariaten wie fachdidaktisches Wissen, Lehrerfahrung und Fachsemester erhoben. Ob und inwiefern physikdidaktisches Wissen und weitere Kovariaten mit professioneller Unterrichtswahrnehmung korreliert, soll in unserem Beitrag berichtet werden.

Referenz:

Wöhlke, Carina & Höttecke, Dietmar (2020). Professionelle Unterrichtswahrnehmung und fachdidaktisches Wissen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 423). Universität Duisburg-Essen

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Lehren und Lernen Organischer Chemie

Bittorf, Robert & Schanze, Sascha

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Für die reflektierte Handlungsfähigkeit angehender Chemielehrer bilden fachliches Wissen und Verständnis eine essentielle Grundlage. Jedoch stellen insbesondere fachchemische Inhalte der Organischen Chemie, eine große Herausforderung für die Studierenden dar. Um eine explizite Förderung von fachlichem Wissen und Verständnis zu erzielen, wurde im Rahmen der Einführungsveranstaltung „Organischen Chemie I“ des Wintersemesters 2016/17, ein flipped classroom gestaltet und umgesetzt. Die Implementation in die rund 300 Studierende umfassende Grundlagenvorlesung, wurde mit Hilfe einer Studie im case study research Design nach Yin (2003) begleitet. Im Rahmen des Vortrags werden ausgewählte Ergebnisse dieser Studie präsentiert. Der Fokus liegt auf dem Umgang der Studierenden mit den präsentierten Fachinhalten, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Lehrveranstaltung (u.a. Lernverhalten und wahrgenommene Relevanz), und darauf bezogene Entwicklungen im Verlauf des Semesters.

Referenz:

Bittorf, Robert & Schanze, Sascha (2020). Lehren und Lernen Organischer Chemie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 415). Universität Duisburg-Essen

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