Autor: GDCP

Forschendes Lernen im Chemieunterricht einer inklusiven Schule

Abels, Simone

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Zuge des drohenden Fachkräftemangels fordern chemische Industrie und Politik eine stärkere Berufsorientierung auch für chemische Berufe. In der Fachdidaktik haben Stuckey et al. (2013) die Berufsorientierung als eine Ebene ihres Relevanzmodells integriert.
In unserem Chem-Trucking-Projekt (Spitzer et al., 2015) bieten wir Schüler/-innen die Möglichkeit, an authentischen Lernorten umweltanalytische Messungen mit professionellem Equipment durchzuführen und so einen chemischen Beruf kennenzulernen. In einer Begleituntersuchung haben wir den Stand der Berufsorientierung von Schüler/-innen im Hinblick auf chemische Berufe unter Berücksichtigung von Image und Selbstkonzept erhoben. Die Ergebnisse werden im Vortrag vorgestellt.
Literatur:
Spitzer, P., Krischer, D., Gröger, M. (2015). Lernorte: Garten, Stausee, Bergwerkstollen. In Nachrichten aus der Chemie 63(1), pp. 93-95.
Stuckey, M., Hofstein, A., Mamlok-Naaman, R., & Eilks, I. (2013). The meaning of ‘relevance’ in science education and its implications for the science curriculum. Studies in Science Education, 49(1), pp. 1–34.

Referenz:

Abels, S. (2015). Forschendes Lernen im Chemieunterricht einer inklusiven Schule. 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. 88-90). Kiel: IPN.

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Scaffolding bei der Einführung Forschenden Lernens

Puddu, Sandra & Lembens, Anja

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Anknüpfend an bisherige Arbeiten zur chemiebezogenen Berufsorientierung wird im Rahmen eines Promotionsprojektes die chemiebezogene Berufsorientierung an Schulen untersucht und weiterentwickelt. Dazu wird zunächst der Ist-Zustand erhoben, um Informationen über die derzeitige Berufsorientierung zu erhalten Darauf aufbauend sollen in einem zweiten Schritt neue Unterrichtsmaterialien entwickelt und erprobt werden, welche authentische Tätigkeiten chemischer Berufe in den Chemieunterricht einbetten. Die von Schüler/innen oft empfundene Abstraktheit des Faches wird somit in lebensnahe Kontexte überführt, um Interesse an chemischen Berufen zu wecken oder zu fördern. Die Erhebung des Ist-Zustandes wurde mittels einer quantitativen Fragebogenstudie an allgemeinbildenden Schulen des Weser-Ems-Gebietes mit ca. 1100 Schüler/innen durchgeführt. Dabei wurde unter anderem die Akzeptanz und Bekanntheit chemischer Berufsbilder sowie das Selbstwirksamkeitskonzept der Schüler/innen bezüglich notwendiger Kompetenzen in der Chemiebranche erhoben. Im Vortrag werden die ersten Ergebnisse der Studie vorgestellt.

Referenz:

Puddu, S. & Lembens, A. (2015). Scaffolding bei der Einführung Forschenden Lernens. 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. 85-87). Kiel: IPN.

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PCK von Chemielehrern zum Lernen und Lehren von Fachsprache

Markic, Silvija

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Wichtige Themen des Unterrichtsfaches Chemie stellen häufig Lernhürden für viele Lernende dar. Besonders auffällig sind diese Hürden im Bereich des Stoffmengenbegriffs bzw. bei stöchiometrischen Berechnungen. Häufig werden diese nicht nur durch falsche, sondern oftmals auch durch fehlende oder nicht ausreichend elaborierte Vorstellungen hervorgerufen.
Mit Hilfe von Experten-Lernpfaden wurden die Durchführungen verschiedener Design-Experimente durch Schülerinnen und Schüler der Sek. I analysiert und so das intendierte Experten-Vorgehen mit ihrem individuellen Vorgehen verglichen. Zudem wurden mit Methoden der qualitativen Inhaltsanalyse sowohl das Schüler-Vorgehen als auch die Einflüsse der jeweiligen Interviewer auf die Äußerungen der Befragten analysiert. Hierbei werden die Qualität der Aussagen und deren Anpassung an den Empfänger in besonderem Maße berücksichtigt.
Die Ergebnisse der Analyse sollen dazu dienen, bekannte Schwierigkeiten derart umzugestalten, dass gerade für Lernschwächere häufiger Erfolge möglich sind, ohne aber die Anschlussfähigkeit der Inhalte zu gefährden.

Referenz:

Markic, S. (2015). PCK von Chemielehrern zum Lernen und Lehren von Fachsprache. 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. 82-84). Kiel: IPN.

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Umgang mit Diversität und Heterogenität im Chemieunterricht

Abels, Simone, Adesokan, Adejoke, Markic, Silvija & Puddu, Sandra

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Im Rahmen eines Lehr-Lern-Projektes werden an der RWTH Aachen unter systematischer Einbeziehung von Lehramtsstudierenden experimentelle Lernzirkel zu verschiedenen physikalischen Gebieten (Optik, E-Lehre, Mechanik) entwickelt, auf ihre Lernwirksamkeit getestet und in der Schulpraxis eingesetzt. Die Entwicklung der Lernzirkel mit je 5 Stationen baut jeweils auf aktuellen Voruntersuchungen zu Präkonzepten der Schüler aus der Region auf. Nach dem Test der 45-minütigen Zirkel auf ihre Praxistauglichkeit wird die Auswirkung ihrer Durchführung auf die Präkonzepte der Schüler im Prä-Post-Test erfasst. Die optimierten Lernzirkel können von Schulen über die Städteregion Aachen kostenfrei entliehen werden und erfreuen sich eines regelmäßigen, positiven Zuspruchs. Im Vortrag wird einerseits das Konzept der engen Verzahnung von Lehrerbildung, fachdidaktischer Forschung und Unterstützung der Schulen der Region vorgestellt. Andererseits werden Einblicke in die Lernzirkel „Camera Obscura to go“ und „Handy XXL“ und deren Lernwirksamkeit vermittelt, die bei jeweils mehr als 200 Schülerinnen und Schülern erhoben wurde.

Referenz:

Abels, S., Adesokan, A., Markic, S. & Puddu, S. (2015). Umgang mit Diversität und Heterogenität im Chemieunterricht. 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. 79-81). Kiel: IPN.

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Design und Evaluation eines naturwissenschaftlichen Wettbewerbstags

Blankenburg, Janet S. , Höffler, Tim N. & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

In der Kognitionspsychologie beschreibt Priming die „unbewusste“ Wahrnehmung eines sogenannten Primes, der die Verarbeitung von Informationen und damit Entscheidungs- und Lernprozesse beeinflussen kann (Brand & Markowitsch, 2004). Der Prime kann vor oder bei den Verarbeitungsprozessen dargeboten werden. Es stellt sich die Frage: Kann Priming auch komplexe Lernprozesse wie das Physiklernen beeinflussen? Unsere Studie ist ein erster Versuch, diese Frage zu beantworten. Die möglichen Lernprozesse werden mit einem computergestützten Lernprogramm, bestehend aus Texten und Bildern zum 3. Newtonschen Axiom, angeregt. Die Lernprozesse werden durch eine zusätzliche Animation, dem Prime, begleitet . Untersucht werden soll der Einfluss des Primings auf den Wissenserwerb. In dem Vortrag werden das Lernprogramm zum 3. Newtonschen Axiom, der Prime, sowie das Design und die Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt.

Referenz:

Blankenburg, J. S. , Höffler, T. N. & Parchmann, I. (2015). Design und Evaluation eines naturwissenschaftlichen Wettbewerbstags. 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. 76-78). Kiel: IPN.

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Schülervorstellungen zur Natur der Naturwissenschaften beim Wettbewerb Jugend forscht

Paul, Jürgen & Groß, Jorge

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Hausaufgaben im Fach Physik können die Lernleistung fördern. Schülerinnen und Schüler gehen bei der Bearbeitung von Physikhausaufgaben unterschiedlich vor. Einige Schülerinnen und Schüler bearbeiten die Hausaufgaben z.B. am Tag des Unterrichts, andere erst am Tag vor der nächsten Physikstunde. Wir wollen die Frage untersuchen, ob der Zeitpunkt der Hausaufgabenbearbeitung die Lernleistung beeinflusst. Hierzu wurde im Schuljahr 2012/13 eine Interventionsstudie in Klasse 9 durchgeführt, an der 35 Gymnasialklassen mit N=910 Schülerinnen und Schülern teilnahmen. Im Rahmen des Wärmelehreunterrichts bearbeiteten die Schülerinnen und Schüler über einen längeren Zeitraum die Hausaufgaben in einem Onlineportal. Insbesondere erfolgte mit Hilfe des Onlineportals (Logfiledaten) die Messung des Zeitpunkts der Hausaufgabenbearbeitung. Im Vortrag werden Mehrebenenmodelle vorgestellt, die über den Einfluss des Bearbeitungszeitpunkts von Hausaufgaben auf den Wissenserwerb Aufschluss geben.

Referenz:

Paul, J. & Groß, J. (2015). Schülervorstellungen zur Natur der Naturwissenschaften beim Wettbewerb Jugend forscht. 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. 73-75). Kiel: IPN.

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Lässt sich der Erfolg bei Wettbewerben vorhersagen?

Nick, Sabine, Urhahne, Detlef, Stang, Justine & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Bei der Entwicklung von Lösungsbeispielen, besonders zu komplexen Inhalten, sollte eine stärkere Beachtung der Cognitive Load Theory (vgl. u.a. Sweller, 2005) und der Cognitive Theory of Multimedia Learning (Mayer, 2009; 2014) die Lösungsbeispiele lernwirksamer machen. Schülerinnen und Schüler (N = 85) lernten mit drei Lösungsbeispiele zum Thema Säure, die aktuellen Gestaltungsanforderungen genügen (vgl. u.a. Renkl, 2013; 2014). Erste Ergebnisse zeigen, dass Schülerinnen und Schüler mit diesen Materialien chemische Fachinhalte selbstständig erarbeiten können (pre-post: t(85) = 12.94, p < .001, d = 1.40). Lernprozessrelevante Daten, wie investierte Denkanstrengung, empfundene Aufgabenschwierigkeit, Selbsteinschätzung des Verständnisses und die Bewertung des Lernmaterials geben darüber hinaus über weitere Aspekte Aufschluss, die den Lernprozess beeinflussen können. Dieser Beitrag soll Zusammenhänge zwischen den genannten Variablen und dem Lernerfolg aufzeigen und so einen Einblick in den Lernprozess geben sowie Hinweise für die weitere Gestaltung von Lernmaterialien liefern. Referenz: Nick, S., Urhahne, D., Stang, J. & Parchmann, I. (2015). Lässt sich der Erfolg bei Wettbewerben vorhersagen?. 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. 70-72). Kiel: IPN. Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

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Charakteristika von Wettbewerbsteilnehmenden

Köhler, Christine, Bernholt, Sascha, Höffler, Tim N. & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Seit Hatties Metaanalyse ‘Visible Learning’ (2007) gilt Feedback als einer der entscheidenden Faktoren für den Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern. Allerdings wird trotz des umfassenden Werks keine Studie zur Wirkung von Schülerfeedback zitiert. Das vorgestellte Dissertationsvorhaben untersucht aktuell in einer explorativ angelegten Studie Wirkmechanismen von regelmässigem Schüler-Kurzfeedbacks im Physikunterricht. Als Intervention werden in kurzen Abständen mehrere Schüler-Kurzfeedbacks durchgeführt, die jedoch nicht den Unterricht oder die Lehrperson bewerten, sondern der Lehrperson als Information dienen, ob der Unterricht die gewollten Denkprozesse bei den SuS auslöst. Die Kurzfeedbacks sind in eine Prä-/Post-Erhebung eingebettet, die das Unterrichtshandeln nach konstruktivistischen Gesichtspunkten, verschiedene Aspekte der Unterrichtsqualität und das Schüler-Lehrer-Verhältnis ermittelt. Es werden sowohl Fragebögen als auch Interviews eingesetzt. An der Tagung können erste Ergebnisse aus der Hauptstudie vorgestellt werden.

Referenz:

Köhler, C., Bernholt, S., Höffler, T. N. & Parchmann, I. (2015). Charakteristika von Wettbewerbsteilnehmenden. 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. 67-69). Kiel: IPN.

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Schülerwettbewerbsteilnehmende – Charakteristika und Erfolgsfaktoren

Höffler, Tim N. , Blankenburg, Janet S. & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

Der Beitrag basiert auf dem EU-Projekt ASSIST-ME (Assess Inquiry in Science, Technology and Mathematics Education). In dem Projekt werden u.a. verschiedene formative Beurteilungsmethoden im forschend-entdeckenden Unterricht implementiert.
Im Rahmen der ersten Implementationsphase wurden 7 Lehrpersonen mittels qualitativer Interviews sowie zusätzliche 11 Lehrpersonen per Fragebogen zu ihren Erfahrungen zur konkreten Umsetzung solcher Methoden befragt. Die Ergebnisse werden an der Tagung vorgestellt. Dabei werden zunächst generelle Chancen und Probleme formativer Beurteilung im Kontext des Schweizer Schulalltags aus Sicht der Lehrpersonen beleuchtet. Anschliessend werden an einzelnen Beurteilungsmethoden wichtige Entscheide und Überlegungen der Lehrperson bei der Unterrichtsvorbereitung illustriert sowie Umsetzungsvarianten und auftretende praktische Probleme vorgestellt. Abschliessend wird die Eignung der verschiedenen Methoden für unterschiedliche Schulstufen und für die Beurteilung verschiedener Kompetenzen aus Sicht der Lehrkräfte diskutiert.

Referenz:

Höffler, T. N. , Blankenburg, J. S. & Parchmann, I. (2015). Schülerwettbewerbsteilnehmende – Charakteristika und Erfolgsfaktoren. 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. 64-66). Kiel: IPN.

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Die Analyse des Lehrbuchs Physik, Teil 2

Mahdi, Benbetka, Abdelmadjid, Chenouga & Latef, Ahmed

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2014

TEMI steht für ‚Teaching Enquiry with Mysteries Incorporated‘. Im Rahmen dieses FP7 EU-Projektes wurde neben Materialien für den Unterricht auch ein Fortbildungsprogramm für LehrerInnen entwickelt. In den Fortbildungen werden LehrerInnen anhand des 5E-Modells unterstützt, Forschendes Lernen in ihren Klassen zu implementieren. Das 5E-Modell ist ein konstruktivistisch orientiertes Unterrichtsmodell in fünf Phasen, das zum Ziel hat, Lernenden zu ermöglichen, aus der Erfahrung heraus, ein eigenes Verstehen zu entwickeln. Die fünf Es stehen für fünf Phasen im Prozess des Forschenden Lernens: Engage, Explore, Explain, Extend und Evaluate. Dabei ist Evaluate nicht als klassisches Bewerten zu verstehen, vielmehr dient es dem Erkennen und Diagnostizieren von Lernvoraussetzungen und Lernfortschritten in jeder Phase und leitet damit das weitere Vorgehen der Lehrperson an. Das 5E-Modell wird einerseits als Unterrichtsplanungsmodell eingesetzt, andererseits bildet es zentrale Phasen im Lernprozess der SchülerInnen ab. Ergebnisse aus der Begleiterhebung zum Fortbildungsprogramm werden vorgestellt.

Referenz:

Mahdi, B., Abdelmadjid, C. & Latef, A. (2015). Die Analyse des Lehrbuchs Physik, Teil 2. 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. 61-63). Kiel: IPN.

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