Autor: GDCP

Tablet-gestütztes Experimentieren und Lernen im Chemieunterricht

Kieserling, Mats & Melle, Insa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die voranschreitende Digitalisierung an deutschen Schulen verspricht großes Potenzial dahingehend, zunehmend heterogene Lerngruppen individualisiert und umfassend zu fördern. Hinsichtlich der Wirksamkeit digitaler Lernformate erstens im Fachunterricht und zweitens im Kontext einer heterogenen Schülerschaft besteht jedoch noch Forschungsbedarf. So wird im Rahmen dieses Projekts eine digitale Lernumgebung zum Thema Stofftrennung für die Sekundarstufe I entwickelt und evaluiert. Ziel ist es zu ermitteln, welche Wirkungen der Einsatz von Tablets in unterschiedlichen Unterrichtsphasen auf das Lernen hat. Dazu werden die Lernenden einer Klasse in zwei vergleichbare Gruppen unterteilt, welche sich dadurch unterscheiden, dass eine Gruppe in der Experimentier- und Theoriephase Tablet-gestützt und die andere Gruppe mit klassischen Arbeitsheften arbeitet. Für die Untersuchung werden u. a. das Fachwissen, die Einstellung sowie der Cognitive Load der Lernenden nach den einzelnen Unterrichtsphasen erhoben. Im Vortrag werden die Lernumgebung, das Studiendesign sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Kieserling, Mats & Melle, Insa (2020). Tablet-gestütztes Experimentieren und Lernen im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 214). Universität Duisburg-Essen

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Vernetzung von universitärem und schulischem Fachwissen
Evaluation einer Interventionsstudie im Lehramtsstudium Chemie

Lorentzen, Jenny, Ropohl, Mathias, Steffensky, Mirjam & Friedrichs, Gernot

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Lehramtsstudierende haben häufig Schwierigkeiten die Relevanz fachwissenschaftlicher Studieninhalte für ihre spätere Berufstätigkeit zu erkennen. Daraus resultiert eine niedrige Lern- und Leistungsbereitschaft und damit ungünstige Ausgangsbedingungen für das spätere Unterrichten. In einem spezifischen Lernangebot wurden daher Lehramtsstudierende der Chemie schon während des Lernens von fachlichen Studieninhalten unterstützt, indem das an der Universität vermittelte und das in der Schule zu unterrichtende Fachwissen in Form des fachlichen Strukturierungswissens vernetzt wurde. Dadurch soll die wahrgenommene Berufsrelevanz der fachlichen Studieninhalte erhöht werden. Dieses Lerngebot wurde in einem Interventionsstudiendesign mit Kontrollgruppe und Pre-Post-Testung (N = 55) hinsichtlich seiner Effekte auf die wahrgenommene Berufsrelevanz und das fachliche Strukturierungswissen evaluiert. Im Vortrag werden die Konzeption des Lernangebots und Ergebnisse des Gruppenvergleichs bzgl. der wahrgenommenen Relevanz präsentiert.

Referenz:

Lorentzen, Jenny, Ropohl, Mathias, Steffensky, Mirjam & Friedrichs, Gernot (2020). Vernetzung von universitärem und schulischem Fachwissen
Evaluation einer Interventionsstudie im Lehramtsstudium Chemie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 238). Universität Duisburg-Essen

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Chemie als „kulturfreie Zone“? Die Perspektive der Lehrpersonen

Markic, Silvija, Rüschenpöhler, Lilith & Schneider, Marlon

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

In dieser Studie wurde untersucht, (i) welche Vorstellungen Chemielehrpersonen von der Rolle der Kultur im Chemieunterricht haben und (ii) welche Strategien sie kennen, um mit der Kultur und ggf. Unterschieden im Unterricht umzugehen. Sieben Chemielehrpersonen wurden in offenen Interviews befragt. Die Interviews wurden in einer Qualitativen Inhaltsanalyse analysiert und die Aussagen der Lehrpersonen bezüglich strukturalistischer und post-strukturalistischer Kulturkonzepte interpretiert. Die Mehrheit der Befragten zeigte ein elaboriertes Kulturkonzept, in dem strukturalistische mit post-strukturalistischen Elementen vereint vorliegen. Alle Lehrpersonen betrachten die Kulturen der Schülerschaft als eine Bereicherung für das schulische Lernen, jedoch scheint die Vielfalt im Chemieunterricht keine Rolle zu spielen. Chemieunterricht erscheint als „kulturfreie Zone“. Dies kann durch die untergeordnete Rolle erklärt werden, die die Kultur in der chemiedidaktischen Forschung spielt. Die einzelnen Ergebnisse der Studie werden präsentiert sowie mit Blick auf die Praxis diskutiert.

Referenz:

Markic, Silvija, Rüschenpöhler, Lilith & Schneider, Marlon (2020). Chemie als „kulturfreie Zone“? Die Perspektive der Lehrpersonen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 242). Universität Duisburg-Essen

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Entwicklung und Anwendung einer Conceptual Coherence Map zur Analyse von Schulbüchern anhand des Themas ‚Säuren und Basen‘

Lembens, Anja & Hammerschmid, Susanne

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Schulbücher sind einer von vielen Faktoren, die das konzeptuelle Lernen beeinflussen. Sie werden von den Lernenden in der Schule und zuhause verwendet. Lehrende nutzen Schulbücher für ihre Unterrichtsplanung, vorbereitung und -durchführung. Bei der Auswahl dessen, was und wie sie unterrichten, vertrauen sie auf die fachliche und fachdidaktische Korrektheit und Angemessenheit dieser Schulbücher. Daher ist es entscheidend, dass Schulbücher die naturwissenschaftlichen Inhalte korrekt und in einer für die Zielgruppe angemessenen Art und Weise präsentieren.

Um unserem Erkenntnisinteresse, inwiefern das Thema ‘Säuren und Basen’ in einer fachlich richtigen, konzeptuell kohärenten sowie adressatengerechten Art und Weise in Österreichischen Schulbüchern für die Sek I dargestellt ist, nachzugehen, wurden zunächst Big Ideas zum Thema ‘Säuren und Basen’ formuliert und daraus eine Conceptual Coherence Map (CCM) nach Roseman et al. (2010) entwickelt. Auf dieser Basis wurde ein Codiermanual erstellt und erprobt. Im Vortrag werden die CCM und Erkenntnisse aus der Analyse der Schulbücher vorgestellt.

Referenz:

Lembens, Anja & Hammerschmid, Susanne (2020). Entwicklung und Anwendung einer Conceptual Coherence Map zur Analyse von Schulbüchern anhand des Themas ‚Säuren und Basen‘. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 246). Universität Duisburg-Essen

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Fachbezogene Förderung des Einsatzes digitaler Medien

Thoms, Lars-Jochen, Finger, Alexander, Laumann, Daniel, Vogelsang, Christoph, Mayer, Peter & Thyssen, Christoph

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Lehrkräfte sollten darauf vorbereitet sein, digitale Medien als wirksames Unterrichtswerkzeug einsetzen zu können. Dazu wurden an dreizehn deutschen Universitäten neue Seminare für angehende Lehrkräfte der Naturwissenschaften entwickelt. Außerdem wurden Lehrerfortbildungen für die zweite und dritte Phase angeboten. Umfragen vor und nach der Intervention wurden durchgeführt, um die Wirksamkeit der Maßnahmen und die Änderung der Einstellung der Teilnehmenden gegenüber dem Lernen mit digitalen Medien zu bewerten. Um diese Bewertung über die Universitäten hinweg mit den jeweils intendierten kognitiven und affektiven Lernzielen in Beziehung setzen zu können, wurden die Dozierenden auch nach den angestrebten Zielen in ihren eigenen Kursen befragt. In diesem Beitrag wird erörtert, inwiefern sich Effekte erreichen lassen, die sich mit den Zielsetzungen der Interventionen decken. Basierend auf den Erkenntnissen wird im dritten Beitrag des Symposiums ein Orientierungsrahmen für digitale Kompetenzen angehender Lehrkräfte in den Naturwissenschaften vorgestellt und diskutiert.

Referenz:

Thoms, Lars-Jochen, Finger, Alexander, Laumann, Daniel, Vogelsang, Christoph, Mayer, Peter & Thyssen, Christoph (2020). Fachbezogene Förderung des Einsatzes digitaler Medien. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 186). Universität Duisburg-Essen

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Analyse von Einflussfaktoren auf den Einsatz digitaler Werkzeuge im naturwissenschaftlichen Unterricht

Finger, Alexander, Thyssen, Christoph, Laumann, Daniel & Christoph, Vogelsang

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Für die Digitalisierung werden Lehrkräfte benötigt, die digitale Medien adäquat im Fachkontext einsetzen. Befragungen zeigen, dass gerade Lehramtsstudierende dem Einsatz digitaler Medien kritisch gegenüberstehen (Schmidt et al. 2017). Es stellt sich die Frage, welche Erfahrungen Studierende mit digitalen Medien besitzen bzw. während des Studiums sammeln und wie diese ihre Einstellung und Orientierung zum Medieneinsatz im späteren Unterricht beeinflussen. Um dies zu untersuchen wurde eine Befragung, basierend auf der Theory of Planned Behavior (Ajzen & Fishbein 2010), von angehenden Nawi-Lehrkräften (N=603) an 13 Hochschulen durchgeführt. Demnach besitzen Studierende nur geringe lernbezogene Vorerfahrungen mit digitalen Werkzeugen zum Einsatz im naturwissenschaftlichen (auch schulischen) Kontext. Durch eine Pfadanalyse konnte gezeigt werden, dass schulische Lernerfahrungen zu einer Reduzierung subjektiven Hinderungsgründe führen. Lernerfahrungen aus universitären Lehrveranstaltungen können somit Einstellungen und Selbstwirksamkeitserwartungen zum Medieneinsatz positiv beeinflussen.

Referenz:

Finger, Alexander, Thyssen, Christoph, Laumann, Daniel & Christoph, Vogelsang (2020). Analyse von Einflussfaktoren auf den Einsatz digitaler Werkzeuge 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. 182). Universität Duisburg-Essen

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Lehrerkompetenzen im naturwissenschaftlichen Kontext anschlussfähiger Übergangsgestaltung

Brüggerhoff, Julia, Rau-Patschke, Sarah & Rumann, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Kumulative Entwicklung naturwissenschaftlicher Kompetenzen erfordert die Anschlussfähigkeit von Lernprozessen über Schulstufen hinweg. Eine anschlussfähige Übergangsgestaltung ist u.a. von den Kompetenzen der Lehrkraft abhängig und somit auch auf Ebene der Lehrerausbildung zu betrachten. Ziel der Studie ist es, relevante Kompetenzen zur anschlussfähigen Gestaltung des Übergangs vom naturwissenschaftlichen Sach- zum (integrierten) Fachunterricht zu erfassen. Dazu werden ExpertInnen in einer dreistufigen Delphi-Befragung zur Auflistung von Fähigkeiten und Fertigkeiten aufgefordert, um diese anschließend unter Rückmeldung des Gruppenurteils einer quantifizierenden Bewertung zu unterziehen. Pilotierungsergebnisse der ersten Befragungsrunde zeigen, dass sich die genannten Fähigkeiten und Fertigkeiten einer der folgenden, in einer Vorstudie ermittelten, sechs Hauptkategorien zuordnen lassen: Curriculares Wissen, Unterrichtsgestaltung, Diagnostik, Schulleben, Kooperation und Übergangssensibilität. Im Rahmen des Beitrags werden Ergebnisse der ersten und zweiten Befragungsrunde vorgestellt.

Referenz:

Brüggerhoff, Julia, Rau-Patschke, Sarah & Rumann, Stefan (2020). Lehrerkompetenzen im naturwissenschaftlichen Kontext anschlussfähiger Übergangsgestaltung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 174). Universität Duisburg-Essen

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Komplexe organische Stoffklassen im naturwissenschaftlichen Unterricht

Jünger, Theresa & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Für die „Learning-to-Teach Lab: Science“ des QLB-Projekts werden curriculare Lernbausteine für naturwissenschaftliche Themen unter der Leitlinie „Forschungsorientierung“ entworfen und in schulischen Kontexten erprobt. Dabei werden exemplarische Inhalte sowohl unter dem Prinzip der Didaktischen Rekonstruktion erschlossen als auch methodisch-experimentell für den naturwissenschaftlichen Unterricht aufgearbeitet. Präsentiert wird die Konstruktionsarbeit zur Thematik „Drogen im Chemieunterricht – Die Stoffklasse der Amphetamine“, die bereits mehrfach mit Studierenden und Lehrkräften pilotiert, erprobt und evaluiert wurde. Die Konstruktion erfolgt dabei unter Einbezug von Studierenden in universitären Seminareinheiten, Lehrkräften in Lehrerfortbildungen sowie Fachwissenschaftlern als Kooperationspartner. Der Vortrag stellt erste Ergebnisse des Promotionsvorhabens vor und gibt einen Ausblick über die Untersuchung der Passung der entwickelten Materialien in schulischen Settings.

Referenz:

Jünger, Theresa & Woest, Volker (2020). Komplexe organische Stoffklassen 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. 166). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaften integrativ – Ergebnisse eines Entwicklungsprojekts

Engelmann, Philipp, Hoffmann, Clemens & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Mit der Implementation naturwissenschaftlicher Verbundfächer mit integrativem Charakter stehen Lehrkräfte in Deutschland mangels adäquater Professionalisierungsangebote vor der Herausforderung, diese Fächer sowohl fachlich qualifiziert und fachdidaktisch kompetent zu unterrichten. An der Friedrich-Schiller-Universität Jena wurden im Zeitraum von 2015 bis 2018 im Rahmen der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ ein Fortbildungskonzept sowie eine universitäre Seminareinheit für (angehende) Naturwissenschaftslehrkräfte entwickelt, die auf das Unterrichten integrierter Naturwissenschaften vorbereiten. Neben der konzeptionellen Entwicklungsforschung nach dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion wurden im Sinne eines Mixed-Methods-Designs Lehrer- und Studierendenperspektiven auf fächerübergreifenden Unterricht qualitativ wie quantitativ untersucht und in die Konstruktion der Lernangebote integriert. Im Vortrag werden die Ergebnisse dieses Projektes dargestellt und ein Einblick in die Fort- sowie Seminareinheiten gegeben.

Referenz:

Engelmann, Philipp, Hoffmann, Clemens & Woest, Volker (2020). Naturwissenschaften integrativ – Ergebnisse eines Entwicklungsprojekts. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 162). Universität Duisburg-Essen

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Disziplinübergreifende Lehrerbildung zwischen Fach und Fachdidaktik

Woest, Volker, Engelmann, Philipp, Hoffmann, Clemens, Jünger, Theresa & Simon, Marcel

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Woest, Volker, Engelmann, Philipp, Hoffmann, Clemens, Jünger, Theresa & Simon, Marcel (2020). Disziplinübergreifende Lehrerbildung zwischen Fach und Fachdidaktik. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 158). Universität Duisburg-Essen

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