Autor: GDCP

Optimierung und Evaluation eines Laborpraktikums

Platova, Elina & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Auf die Ausschreibung des Fortbildungsprojekts MINTeinander meldeten sich 225 Kooperationsverbünde, von denen 24 aus 14 Bundesländern ausgewählt wurden. Jeder Verbund umschließt mindestens je einen Kindergarten, eine Grundschule und eine Schule der Sekundarstufe I. Auf einer zentralen dreitägigen Fortbildungsveranstaltung wurden Ende 2013 aus jedem Verbund drei bis vier Mentoren/innen mit dem Spiralcurriculum vertraut gemacht: Ziele und Inhalte, didaktische Konzepte, inhalts- und prozessbezogene Kompetenzen. Anfang 2014 führten in einer zweiten, ebenfalls dreitägigen Veranstaltung das Forschungsteam und die Mentoren/innen ihre Kollegen/innen aus den jeweiligen Verbünden in das Curriculum ein. Kurzreferate, fachdidaktische Diskussionen, eigenes Experimentieren und Ideenaustausch für die Implementation prägten die beiden Veranstaltungen mit 90 bzw. 160 Teilnehmenden. MINTeinander soll Entwicklungen auf Unterrichts- und institutioneller Ebene initiieren. Im Vortrag werden das Fortbildungskonzept, die Implementation und erste Evaluationsergebnisse vorgestellt und diskutiert

Referenz:

Platova, E. & Walpuski, M. (2015). Optimierung und Evaluation eines Laborpraktikums. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 268-270). Kiel: IPN.

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Auswirkung der Protokollierfähigkeit auf die Lernwirksamkeit

Engl, Lisa & Risch, Björn

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Ausgehend von einer Sichtung gegenwärtig vorliegender Auflistungen bzw. Modellierungen naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen (DA) und der Annahme, dass diese nicht in einer strikten Abfolge zu beschreiben sind, wurden für das Spiralcurriculum 12 DA unterschieden. Sie wurden für das Curriculum charakterisiert und ein gradueller Aufbau über die Stufen hinweg modelliert. Der Aufbau vollzieht sich dabei u. a. entlang der Annahme, dass die Kinder im Elementarbereich zunächst für die einzelnen DA sensibilisiert werden müssen und diese im Kontext lebensweltlicher Erfahrungen entfalten. Im Grundschulbereich wird stärker auf sachgerechte und zielgerichtete Aktivitäten fokussiert, diese sind jedoch noch stark an einzelne Beispiele gebunden und wenig differenziert. Im Sekundarbereich werden die DA weiter differenziert und generalisiert oder es wird ein höherer Grad an Eigenständigkeit in der Umsetzung der DA angestrebt. Im Vortrag werden die Modellierung und die Progression vorgestellt und anhand von Beispielen aus dem Spiralcurriculum konkretisiert.

Referenz:

Engl, L. & Risch, B. (2015). Auswirkung der Protokollierfähigkeit auf die Lernwirksamkeit. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 265-267). Kiel: IPN.

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Strukturelle- und externe Validierung eines Experimentiertests

Heidrich, Jan, Neumann, Knut & Petersen, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Förderung von konzeptuellem Wissen zum Thema Magnetismus beginnt in dem hier vorgestellten Spiralcurriculum im Elementarbereich mit der Entwicklung erster Vorstellungen zu Magneten und ihren Eigenschaften, die dann in zunehmend systematischer Weise in der Grundschule und in den weiterführenden Schulen aufgegriffen, erweitert und differenziert werden. Im Vordergrund des Bildungsangebots für den Elementarbereich stehen spielerische Erfahrungen zur Wechselwirkung zwischen einem Magneten und Gegenständen aus verschiedenen Materialien; in den ersten beiden Klassen der Grundschule wird dieses wiederholt, aber zudem die Wechselwirkung zwischen zwei Magneten intensiv bearbeitet. In den folgenden Klassen der Grundschule werden weitere spezifische Aspekte wie der Erdmagnetismus und der Kompass bearbeitet, die dann in der Sekundarstufe zunächst wiederholt sowie vertieft und erweitert werden. Im Vortrag werden die angenommene Progression des konzeptuellen Wissens und das sich daraus ergebende Spiralcurriculum dargestellt und diskutiert.

Referenz:

Heidrich, J., Neumann, K. & Petersen, S. (2015). Strukturelle- und externe Validierung eines Experimentiertests. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 262-264). Kiel: IPN.

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Argumentationsprozesse im Chemielabor am Beispiel Lösungen

Erdo?an, Ümit I??k & Koçak, Kübra

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Die Förderung anschlussfähiger Bildungsprozesse über Stufenübergänge hinweg ist erklärtes Ziel, scheitert allerdings häufig an nicht abgestimmten Lehr- bzw. Bildungsplänen der einzelnen Stufen. So kommt es häufig zu Brüchen bzw. simplen Wiederholungen im Aufbau inhalts- bzw. prozessbezogener Kompetenzen. Am Bsp. des Themas Magnetismus wurde daher in einer Zusammenarbeit von Experten/innen aus dem Elementar-, Primar- und Sekundarbereich ein aufeinander abgestimmtes Spiralcurriculum entwickelt. In einem zweiten Schritt wird versucht, diese abgestimmten Curricula über begleitende Fortbildungen und Materialien in den beteiligten Stufen zu implementieren und die Zusammenarbeit zwischen den Stufen zu fördern. Das Implementationsprojekt MINTeinander wird evaluativ begleitet, so dass Erkenntnisse über mögliche Schwierigkeiten einer stufenübergreifenden Zusammenarbeit abgeleitet werden können. Der in das Symposium einführende Vortrag stellt die lernpsychologischen und fachdidaktischen Grundlagen des Spiralcurriculums sowie Ziele und Vorgehen bei der Entwicklung und Implementation vor.

Referenz:

Erdo?an, Ü. I??k & Koçak, K. (2015). Argumentationsprozesse im Chemielabor am Beispiel Lösungen. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 259-261). Kiel: IPN.

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Argumentationsmuster von Lehramtskanidaten in Physik

Gromadecki-Thiele, Ulrike & Priemer, Burkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Seit 2009 wurde in einer ersten Projektphase ein stufenübergreifendes Spiralcurriculum für den Elementar-, Primar- und den unteren Sekundarbereich zum Thema „Magnetismus: Naturwissenschaftlich arbeiten und denken lernen“ forschungsbasiert entwickelt. An der Entwicklung waren Experten/Expertinnen aus allen drei Bildungsstufen beteiligt. Das Spiralcurriculum zielt auf einen abgestimmten Aufbau inhalts-und prozessbezogener Kompetenzen über die beteiligten Stufen hinweg. In einer zweiten Projektphase wird das Spiralcurriculum seit 2013 in stufenübergreifenden Verbünden mit 101 beteiligten Institutionen und 160 Personen aus dem Elementar-, Primar- und Sekundarbereich über Fortbildungen und zur Verfügung gestellte Unterrichtsmaterialien implementiert. Weitere Curricula zur Mechanik und zu Schwimmen und Sinken befinden sich in der Entwicklung. Im Symposium werden (1) Ziele und Struktur des Entwicklungs- und Implementationsprojekts, (2) der stufenübergreifende Aufbau inhalts- und (3) prozessbezogener Kompetenzen sowie (4) das Implementationskonzept und erste Evaluationsergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Gromadecki-Thiele, U. & Priemer, B. (2015). Argumentationsmuster von Lehramtskanidaten in Physik. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 256-258). Kiel: IPN.

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Einflussfaktoren auf den Erfolg beim Problemlösen von Studierenden

Brandenburger, Martina, Mikelskis-Seifert, Silke & Labudde, Peter

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) ist bisher unzureichend in die Lehramtsstudiengänge implementiert (KMK 2012). Zur Entwicklung von BNE-Lehrerkompetenzen im Studium ist noch wenig bekannt und es gibt auch noch kein passendes Messinstrument.
In einem fächerverbindenden Projekt der Informatik- und Physikdidaktik wurde daher ein Konzept zur Integration von BNE ins Lehramtsstudium erstellt (Krofta et al. 2015). Das neue Konzept des Praxisseminars Smart Grid fokussiert auf die Entwicklung von BNE-Lehrerkompetenzen nach dem KOM-BiNE-Modell (Rauch et al. 2008). Die Studierenden reflektieren mittels Portfolio die eigene Kompetenzentwicklung anhand von KOM-BiNE. Eine Forschungsfrage im Projekt bezieht sich auf die Erfassung von BNE-Lehrerkompetenzen mittels qualitativer Inhaltsanalyse der Portfolios. Eine erste Auswertung der Portfolios zeigt, dass es den Studierenden größtenteils gelungen ist, inhaltlich und didaktisch professionell vorzugehen und sich in allen KOM-BiNE-Kompetenzen zu verbessern. Wir möchten daher das Seminarkonzept anderen Hochschulen zur Durchführung empfehlen.

Referenz:

Brandenburger, M., Mikelskis-Seifert, S. & Labudde, P. (2015). Einflussfaktoren auf den Erfolg beim Problemlösen von Studierenden. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 253-255). Kiel: IPN.

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Electronic Design – Physik im Kunstunterricht

Knemeyer, Jens-Peter, Hörner, Lars & Marmé, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Beitrag werden die Ergebnisse eines qualitativen Forschungsprojekts vorgestellt. Ziel des Projekts war die Rekonstruktion der dem Urteilen und Entscheiden von Schülern in variablen Kontexten nachhaltiger Entwicklung zu Grunde liegenden Tiefenstrukturen (Orientierungsrahmen). In fokussierten Einzelinterviews wurden dilemmatisch strukturierte Urteilssituationen, die sich thematisch im Bereich der Nachhaltigkeit verorten, mittels Audiovignetten präsentiert. Der Kontext der Urteilssituationen wurde systematisch zwischen politischen Entscheidungen mit v.a. langfristigen Folgen und persönlichen Entscheidungen mit v.a. kurzfristig wirksamen Folgen variiert. Nachdem auf der letzten Jahrestagung ausgewählte Eckfälle bei der Bearbeitung einer Vignette präsentiert wurden (Sander & Höttecke, 2015), ermöglichte es die Rekonstruktion der Orientierungen der Schüler mittels der dokumentarischen Methode, Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Bearbeitung der verschiedenen Entscheidungssituationen zu identifizieren. Diese werden im Vortrag anhand ausgewählter Fälle eingehend analysiert.

Referenz:

Knemeyer, J., Hörner, L. & Marmé, N. (2015). Electronic Design – Physik im Kunstunterricht. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 250-252). Kiel: IPN.

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Werbung im Chemieunterricht – ein Kleinmodul zum Thema „Proteinshakes“

Belova, Nadja, Affeldt, Fiona & Eilks, Ingo

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Erprobung eines Experimentiersets zur Nichtlinearen Physik (speziell Granulare Materie und Strukturbildung) vorgestellt.
Hintergrund: Im Rahmen eines Projekts zur Entwicklungsforschung wurde basierend auf einer explorativen Expertenbefragung (N=27) und einer Bedarfsanalyse unter Physik-Lehrkräften (N=108) ein Experimentierset entwickelt und in Schulen erprobt (N=60). Ein Ziel dabei war es, zu untersuchen, ob es auf diese Weise gelingen kann neue Inhalte in Schule einfließen zu lassen.

Referenz:

Belova, N., Affeldt, F. & Eilks, I. (2015). Werbung im Chemieunterricht – ein Kleinmodul zum Thema „Proteinshakes“. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 247-249). Kiel: IPN.

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Berufsorientierende Lernaufgaben

Sokolowski, Sascha & Pietzner, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Zentrales Ziel naturwissenschaftlichen Unterrichts ist die Entwicklung eines integrierten Verständnisses des Energiekonzepts. Ein solches Verständnis schließt das Verständnis von vier Aspekten ein: Energieformen, -umwandlung, -entwertung und -erhaltung. Die naturwissenschaftsdidaktische Forschung zeigt, dass sich das Verständnis dieser Aspekte sequentiell entlang der genannten Reihenfolge entwickelt. Insbesondere der Aspekt der Erhaltung wird von den meisten Schülerinnen und Schülern auch am Ende der Schulzeit nicht verstanden. Im vorgestellten Promotionsvorhaben soll der Einfluss verschiedener Vermittlungsansätze auf die Entwicklung des Energieverständnisses untersucht werden. Im Rahmen einer experimentellen Prä-Post-Vergleichsstudie wird eine eher sequentielle Vermittlung der Aspekte mit einer unitären Vermittlung, bei der Phänomene unter expliziter Einbeziehung aller Aspekte betrachtet werden, verglichen. Als weitere Variable werden unterschiedliche Strategien zur Veranschaulichung energetischer Prozesse eingesetzt. Im Vortrag werden das Projekt sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Sokolowski, S. & Pietzner, V. (2015). Berufsorientierende Lernaufgaben. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 244-246). Kiel: IPN.

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Urteilen und Entscheiden in Kontexten nachhaltiger Entwicklung

Sander, Hannes & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Ziel ist die Entwicklung und Validierung einer Learning Progression zum Basiskonzept „Chemische Reaktion“ in der Sekundarstufe I, um mögliche, effiziente Lernverläufe zu identifizieren. In einer Strand Map kann eine solche Progression veranschaulicht werden, indem auf die Basiskonzepte „Chemische Reaktion“ und „Struktur der Materie“ bezogene Fähigkeiten sowie zwischen ihnen angenommene Relationen dargestellt werden. Mit einem auf Basis der Strand Map entwickelten Papier-Bleistift-Test (Multiple-Choice-Single-Select) werden die Fähigkeiten von ca. 500 Lernenden der Jahrgangsstufen 7-9 erfasst. Mithilfe von IRT-Methoden werden Itemschwierigkeiten geschätzt und in der Learning Progression angenommene Progressionsstufen überprüft. Das Vorliegen angenommener Abhängigkeiten zwischen Fähigkeiten wird mittels Korrelationsanalysen und Strukturgleichungsmodellen untersucht. Basierend auf Erkenntnissen aus einer Pilotstudie, in der Item Separation Reliability (.84) und EAP/PV-Reliabilität (.68) zufriedenstellend waren, wurden elf der 98 Items für die Hauptstudie im Juni 2015 überarbeitet.

Referenz:

Sander, H. & Höttecke, D. (2015). Urteilen und Entscheiden in Kontexten nachhaltiger Entwicklung. In: S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 241-243). Kiel: IPN.

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