Autor: GDCP

Professionalisierung von Lehrpersonen für Forschendes Lernen −
Herausforderungen und Grenzen

Hofer, Elisabeth & Lembens, Anja

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Forschendes Lernen (Inquiry-based Learning, IBL) wird längst als wesentlicher Bestanteil eines zeitgemäßen naturwissenschaftlichen Unterrichts angesehen und dennoch nehmen viele Lehrpersonen davon Abstand, IBL in ihrem eigenen Unterricht einzusetzen. Trotz aller Bemühungen von FachdidaktikerInnen, entsprechende Professionalisierungsangebote zu gestalten und anzubieten, fühlen sich viele Lehrpersonen unsicher und nicht kompetent genug, IBL selbstständig zu implementieren. Im Vortrag stellen wir ein Fortbildungsprogramm vor, das vor allem auf die Entwicklung von Unterrichtseinheiten fokussiert − ein Aspekt, der in vielen Professionalisierungsangeboten unterrepräsentiert ist, jedoch als essentiell für die Verknüpfung von Theorie und Praxis gilt. Neben der Erläuterung von Herausforderungen und Grenzen, denen wir bei der Entwicklung und Durchführung dieses Fortbildungsprogramms begegnet sind, diskutieren wir auch, inwiefern wir die Durchführung eines „idealen“ Fortbildungsangebots zur Professionalisierung von Lehrpersonen für IBL als realisierbar erachten.

Referenz:

Hofer, Elisabeth & Lembens, Anja (2020). Professionalisierung von Lehrpersonen für Forschendes Lernen −
Herausforderungen und Grenzen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 419). 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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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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Der Einfluss eines industriellen Lernumfeldes auf die zukunftsorientierte
naturwissenschaftliche Motivation

Bodesheimer, Fenja & Lühken, Arnim

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Um Wissen über die Naturwissenschaften zu lehren oder zu lernen, werden die verwandten, kompetenzorientierten Konstrukte der „Nature of Science“ und der „Naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen“ häufig als Vorbild gesehen. Subjektiven Beziehungen – wie Interesse, Selbstkonzept oder Motivation – zwischen einer Person und den Naturwissenschaften basieren allerdings nicht nur auf dem reinen Informationsangebot, sondern auch auf der jeweiligen Annahme des Lernortes, welche wiederum von dem Lernklima abhängig ist. Zentrale Faktoren hierfür sind das Kompetenzerleben, die Autonomie und nicht zuletzt die soziale Eingebundenheit der Lernenden.

Bei dieser Nebenstudie zu dem Eltern-Kind-Projekt KEMIE® in Frankfurt liegt der Fokus auf der zukunftsorientierten, naturwissenschaftsbezogenen Motivation der Schülerinnen und Schüler. Dafür werden neben den Kindern auch die Eltern per Pre-Post-Test befragt. Um außerdem das „Wie?“ zu beantworten, werden die Kontextfaktoren des Lernumfeldes – das Bildungsangebot, die Struktur des außerschulischen Lernortes und die familiale Dimension – analysiert.

Referenz:

Bodesheimer, Fenja & Lühken, Arnim (2020). Der Einfluss eines industriellen Lernumfeldes auf die zukunftsorientierte
naturwissenschaftliche Motivation. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 361). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftliche Interessen von Studierenden des Grundschullehramts

Wagner, Steffen, Ziesler, Janine & Priemer, Burkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der NaWi-Anfangsunterricht findet bereits in der Grundschule statt, weshalb vielerorts der Besuch von NaWi-Fachvorlesungen für Studierende des Lehramts an Grundschulen obligatorisch ist. Da sich die Vermittlung fachlicher Inhalte für diese Zielgruppe jedoch auf wenige Veranstaltungen beschränkt, ist die Auswahl der Inhalte besonders wichtig und gleichzeitig schwierig. Daher kommt vorhandenen NaWi-Interessen der Studierenden eine besondere Rolle zu, über die jedoch kaum umfangreiche Erkenntnisse vorliegen. Um diesem Desiderat zu begegnen, wurden 244 Studierende des Lehramts an Grundschulen Berliner und Brandenburger Universitäten mit einem kurzen, offenen Fragebogen zu ihren NaWi-Interessen befragt. Die Antworten wurden sowohl mit Hilfe vorgegebener Kategorien (z. B. Fach), als auch induktiv mit der QIA (Mayring, 2010) strukturiert, um über die Fächerstruktur hinausgehende Schwerpunkte und Besonderheiten zu identifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass eine konventionell strukturierte Vermittlung von Inhalten, z. B. in der Physik, das vorhandene Interesse nicht abdeckt.

Referenz:

Wagner, Steffen, Ziesler, Janine & Priemer, Burkhard (2020). Naturwissenschaftliche Interessen von Studierenden des Grundschullehramts. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 357). Universität Duisburg-Essen

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Textverständlichkeit sprachlich variierter physikbezogener Sachtexte

Hackemann, Timo, Heine, Lena & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Je sprachlich schwieriger ein physikalischer Sachtext ist, desto weniger verstehen Schü-ler_innen ihn. Stimmt das? Wirkungen des sprachlichen Anforderungsniveaus von Sachtexten auf das Textverständnis sind bislang kaum geklärt. Auch die Variation des sprachlichen An-forderungsniveaus von Testitems wirkt nicht konsistent auf ihre Schwierigkeit. Dennoch zei-gen Schulleistungsstudien, dass Lesefähigkeit mit Schülerleistung zusammenhängt.

In diesem Projekt fragen wir deshalb, ob und wie das sprachliche Anforderungsniveau von physikalischen Sachtexten auf das Textverständnis von Schülern_innen wirkt. Dazu wird das sprachliche Anforderungsniveau anhand mehrerer Oberflächenmerkmale modellbasiert auf drei Stufen variiert. In der Hauptstudie wird das Textverständnis von Schüler_innen der Mit-telstufe mittels MC-Items erhoben und mittels IRT ausgewertet. Zur Vorbereitung der Haupt-studie wurden zwei qualitative und eine quantitative Pilotstudie durchgeführt, um die Sachtexte und Items zu entwickeln und zu erproben, deren Ergebnisse berichtet werden.

Referenz:

Hackemann, Timo, Heine, Lena & Höttecke, Dietmar (2020). Textverständlichkeit sprachlich variierter physikbezogener Sachtexte. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 306). Universität Duisburg-Essen

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Physik mal anders – Kompetenzförderung durch Lernvideos

Reichel, Erich & Sattler, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Im Internet wird eine Vielzahl von Lernvideos unterschiedlicher Gestaltung angeboten. Doch vielfach stellt sich die Frage–unabhängig von der Ausführungsqualität der Videos–ob sie sich wirklich zum Lernen eignen? Und kann die Beschäftigung mit diesen Videos Kompetenzförderung bewirken? Oft sind diese Videos reine Erklärvideos, die die Lernenden in die Rolle des passiven Beobachters treiben. Wir haben deshalb im Rahmen von „Physik mal anders“ die Form zweigeteilter Videos gewählt. Der erste Teil führt die Lernenden in eine Situation, die unterschiedliche Kompetenzen, z.B. die Fragekompetenz, ansprechen. Die Videos bieten genug Information, die enthaltene Herausforderung zu lösen, regen aber auch an, notwendige weitere Informationen zu recherchieren. Das zweite Video enthält eine entsprechende Erklärung. Inhaltlich widmen sich die Videos abgegrenzter physikalischer Inhalte, die in ansprechender Form mit unterschiedlichen Stilmitteln gestaltet sind und schülernahe Kontexte einbinden. Ihr Einsatz im Physikunterricht wird als motivierend eingestuft und zeigt einen deutlichen Lernzuwachs.

Referenz:

Reichel, Erich & Sattler, Sabine (2020). Physik mal anders – Kompetenzförderung durch Lernvideos. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 302). Universität Duisburg-Essen

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Motive und Verhalten bei der Nutzung von Erklärvideos

Varnai, Agnes Szabone , Sterzing, Fabian & Reinhold, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Veranstaltung „Physikalische Grundlagen“ für das Fach Sachunterricht beinhaltet ein Praktikum, bei dem die Studierenden in 3er-Gruppen experimentelle Aufgaben auf Mittelstufenniveau bearbeiten. Um das Praktikum didaktisch wirkungsvoller zu gestalten, wurden kurze Erklärvideos erfolgreich eingesetzt. Im Rahmen von weiteren Projekten sollen die Feldbeobachtungen systematisch vertieft und Motivation, Nutzungsverhalten, didaktische Wirksamkeit, multimediale Gestaltung sowie Einsatzformate genauer untersucht und auch auf Physikunterricht (s. Posterbeitrag Sterzing, Szabone Varnai und Reinhold) erweitert werden.

Im WS 18/19 wurden die dem jeweiligen Nutzungsverhalten zugrunde liegenden Motive von 160 Studierenden mit Hilfe eines Fragebogens erhoben und analysiert. Im Beitrag wird das das Gesamtprojekt dargestellt und über die Entwicklung des Fragebogens und die Ergebnisse zum Nutzungsverhalten berichtet.

Referenz:

Varnai, Agnes Szabone , Sterzing, Fabian & Reinhold, Peter (2020). Motive und Verhalten bei der Nutzung von Erklärvideos. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 298). Universität Duisburg-Essen

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Perspektiven von Schüler*innen auf Mehrsprachigkeit im
naturwissenschaftlichen Unterricht

Kroll, Nele & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Mehrsprachige Praktiken wie das „Mischen“ von Sprachen sind für multilinguale – also im Alltag mehrsprachig interagierende – Schüler_innen Bestandteil alltagssprachlicher Interaktionen. Bekannt ist, dass Phasen alltagssprachlicher Interaktionen im naturwissenschaftlichen Unterricht verständnisfördernd wirken können. Hinsichtlich des hohen Anteils multilingualer Schüler_innen scheint eine Erweiterung dieses Ansatzes um mehrsprachige Praktiken sinnvoll. Ziel unserer Forschung ist daher, Lernprozesse im Zusammenhang mit alltagssprachlichen Interaktionen, die mehrsprachige Praktiken enthalten, in einem sprachexplizit angelegten Physikunterricht zu untersuchen. Hierfür bedarf es zunächst eines Settings, in dem mehrsprachige Praktiken legitimer Bestandteil unterrichtlicher Interaktionen sind. In einer vorbereitenden ethnographischen Studie wurden daher Perspektiven multilingualer Schüler_innen und ihrer Mitschüler_innen auf mehrsprachige Interaktionen im Physikunterricht erhoben und inhaltsanalytisch ausgewertet. Im Vortrag werden Ergebnisse dieser Exploration berichtet und diskutiert.

Referenz:

Kroll, Nele & Höttecke, Dietmar (2020). Perspektiven von Schüler*innen auf Mehrsprachigkeit im
naturwissenschaftlichen Unterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 294). Universität Duisburg-Essen

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Der Einsatz von TBLT zur Förderung fachsprachlicher Kompetenzen im Physikunterricht

Pieber, Corinna, Dür, Wolfgang & Hinger, Barbara

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Diverse Autoren beschreiben den Sprachgebrauch im Physikunterricht als eine Herausforderung für Schülerinnen und Schüler. Zur Bewältigung dieser Herausforderung werden beispielsweise Schulbuchmodifikationen, in anderen Fachbereichen erprobte Mikromethoden oder der Einsatz des Scaffolding-Konzepts im Physikunterricht vorgeschlagen.

Task-Based-Language-Teaching (TBLT), ein bewährter pädagogischer Ansatz aus der Fremdsprachendidaktik, vereint einige Merkmale dieser Bemühungen. Daher ist davon auszugehen, dass TBLT im Physikunterricht einen positiven Einfluss auf die Entwicklung der fachsprachlichen Kompetenzen der Lernenden hat.

Aufbauend auf den Ergebnissen einer interdisziplinären Task-Based Needs Analysis werden Aufgaben präsentiert, die die Lernenden sowohl sprachlich als auch fachlich im Physikunterricht der Sekundarstufe II auf die Reifeprüfung im Fach Physik und das Verfassen einer Vorwissenschaftlichen Arbeit im naturwissenschaftlichen Bereich vorbereiten sollen.

Referenz:

Pieber, Corinna, Dür, Wolfgang & Hinger, Barbara (2020). Der Einsatz von TBLT zur Förderung fachsprachlicher Kompetenzen im Physikunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 286). Universität Duisburg-Essen

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