Autor: GDCP

Professionalisierung im Lehr-Lern-Labor Physik

Dohrmann, René & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Prozedurales Wissen ist zu weiten Teilen erfahrungsbasiert und bildet eine wichtige Grundlage professionellen Lehrerhandelns. Darüber hinaus wird eine stärkere Verknüpfung von Theorie und Praxis im Studium sowohl von Seiten der Studierenden als auch seitens der Ausbildungslehrer gefordert. An der FU Berlin können die Studierenden daher bereits in den unteren Semestern des BA-Studiengangs Lehramt Physik erste Lehrerfahrungen im Lehr-Lern-Labor (LLL) sammeln. Um eine Überforderung der Teilnehmer zu vermeiden geschieht dies in einer geschützten und komplexitätsreduzierten Umgebung. Die zyklische Struktur des mit dem LLL verknüpften Praxisseminars fördert außerdem die Reflexionskompetenz der Studierenden und bildet die Grundlage für eine Umsetzung im Sinne des forschenden Lernens. In diesem Beitrag werden die konkreten fachlichen Inhalte des Praxisseminars sowie des integrierten LLL erläutert. Ferner wird der Entwicklungsstand der zum Einsatz kommenden Messinstrumente vorgestellt, welche die didaktisch-pädagogische Wirksamkeit der Lehrveranstaltung empirisch erfassen sollen.

Referenz:

Dohrmann, René & Nordmeier, Volkhard (2016). Professionalisierung im Lehr-Lern-Labor Physik. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 581). Universität Regensburg

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Untersuchung der professionellen Unterrichtswahrnehmung im Lehr-Lern-Labor Seminar

Treisch, Florian, Trefzger, Thomas & Fried, Susan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

An der Universität Würzburg wurde durch die Einbindung des Lehr-Lern-Labor Seminars in die Lehramtsausbildung eine zusätzliche Praxisphase integriert. In diesem Seminar entwickeln die Studierenden zu einem bestimmten Thema Experimentierstationen, begleiten mehrere Schulklassen an diesen Stationen, reflektieren anschließend ihr Vorgehen mit ihren Kommilitonen und bekommen zusätzlich Feedback von den Dozenten. Ergänzt wird die Reflexionsphase durch eine Videoreflexion der eigenen Betreuung. Das Forschungsvorhaben liegt nun darin zu untersuchen, inwieweit sich bei den Studierenden die professionelle Unterrichtswahrnehmung (PU) entwickelt, d.h. die Fähigkeit wichtige Unterrichtssituationen zu erkennen und richtig zu interpretieren, um Konsequenzen für ihr zukünftiges Unterrichtshandeln ableiten zu können. Die PU wird im Pre-Post-Design mit Hilfe des OBSERVER-Tools gemessen. Die Studie wird zeigen, ob man im Seminar mit bzw. ohne Videoreflexion einen größeren Kompetenzzuwachs erlangt. Am Poster werden Untersuchungsvorhaben, das Messinstrument und das Untersuchungsdesign vorgestellt.

Referenz:

Treisch, Florian, Trefzger, Thomas & Fried, Susan (2016). Untersuchung der professionellen Unterrichtswahrnehmung im Lehr-Lern-Labor Seminar. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 578). Universität Regensburg

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Lehrerbildung: Schulwerkstatt ‚Erkenntnisorientiertes Experimentieren‘

Emden, Markus & Baur, Armin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Erkenntnisorientiertes Experimentieren ist in den Bildungsstandards der naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer als Bildungsziel ausgewiesen. Obwohl der dort formulierte epistemologische Prozess entsprechend Einzug in die Curricula gefunden hat, zeigen Lernende Schwächen bei seiner Umsetzung. Neben bereits bestehenden Anstrengungen in der ersten und zweiten Phase der Lehrerbildung, erscheint es daher notwendig eine entsprechende Unterrichtsentwicklung durch wirksame Lehrerfortbildungsmaßnahmen in der dritten Phase zu unterstützen, um diese Probleme zu beheben. Im vorgestellten Projekt soll die Wirksamkeit eines längerfristig und kokonstruktiv angelegten, schulintern durchgeführten Lehrerbildungsformats überprüft werden. In dieser ‚Schulwerkstatt‘ entwickeln, erproben und reflektieren Lehrkräfte gemeinsam konkrete Unterrichtselemente, in denen Lernende sich den Prozess naturwissenschaftlich-experimenteller Erkenntnisgewinnung erschließen sollen. Das Projekt wird im Kontrollgruppen-Design durch Papier-Bleistift-basierte Maße und videografische Methoden begleitet und evaluiert.

Referenz:

Emden, Markus & Baur, Armin (2016). Lehrerbildung: Schulwerkstatt ‚Erkenntnisorientiertes Experimentieren‘. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 575). Universität Regensburg

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Optimierung eines Laborpraktikums durch kognitive Aktivierung

Platova, Elina & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

In den naturwissenschaftlichen Studiengängen nimmt die Laborpraxis einen wesentlichen Teil an. Diese wird an Universitäten jedoch oft bemängelt, da viele Experimente „kochbuchartige“ Anweisungen enthalten. Das Ziel der Studie ist daher die Optimierung eines Anfängerpraktikums in Allgemeiner Chemie, um die Studierenden zu einer Reflexion über die durchzuführenden Experimente anzuregen. Vor diesem Hintergrund werden, basierend auf den Lernzielen des Praktikums, Maßnahmen zur kognitiven Aktivierung implementiert. Es wird angenommen, dass so der Lernerfolg in Bezug auf das Fachwissen, Methodenwissen und Interesse erhöht werden kann. Hierzu wurde eine Interventionsstudie im Kontrollgruppendesign durchgeführt. Der im WS 2012/13 durchgeführten Pilotstudie folgte im WS 2013/14 eine Hauptstudie (N=31). Ein Vergleich der Interventions- und Kontrollgruppe zeigte keine signifikanten Unterschiede bezüglich des Fachwissens und der Lab Skills. Im WS 2014/15 fand eine erneute Datenerhebung statt, um die Fallzahlen zu erhöhen. In dieser Erhebung wurden zusätzliche qualitative Daten erfasst.

Referenz:

Platova, Elina & Walpuski, Maik (2016). Optimierung eines Laborpraktikums durch kognitive Aktivierung. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 572). Universität Regensburg

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Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Vorwissen, Zielorientierung und Praktikumserfolg

Elert, Thomas & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Schon zu Beginn des universitären Studiums wird von Chemie-Studierenden (meist implizit) verlangt, Theorie und Praxis in Laborpraktika zu verbinden. Diese Verbindung gelingt den Studierenden häufig nicht. Ein defizitäres Vorwissen über die chemischen Inhalte kann dafür ein tragender Faktor sein. Die zeitliche Belastung durch weitere Lehrveranstaltungen und hohe Kursanforderungen jedoch kann verhindern, dass die Lücken im Vorwissen hinreichend aufgearbeitet werden. Ein weiteres Problem von Laborpraktika stellt eine mangelnde Zieltransparenz dar. Ein Modell über die Effektivität von laborpraktischen Tätigkeiten (Abrahams & Millar, 2008) legt nahe, dass dies zu einer geringen Passung zwischen intendierten Lernzielen der Lehrenden und empfundenen Lernzielen der Studierenden führen kann. Ziel dieses Projektes ist es den Zusammenhang zwischen Vorwissen, Zielorientierung und Praktikumserfolg systematisch zu untersuchen. Dazu werden sowohl Lehrende, als auch zwei Praktikumsgruppen mit unterschiedlichem Vorwissen in Hinblick auf Lernziele interviewt und mittels online-Fragebögen befragt.

Referenz:

Elert, Thomas & Walpuski, Maik (2016). Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Vorwissen, Zielorientierung und Praktikumserfolg. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 569). Universität Regensburg

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Neue Technologien gegen den Rohstoffmangel – ein Experimentierworkshop

Behle, Julia & Wilhelm, Thomas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Fossile Rohstoffe stehen auf der Erde nicht unbegrenzt zur Verfügung, weshalb Maßnahmen zur Verwendung von erneuerbaren und sparsamen Energie- und Bauträgern gefordert und auch gefördert werden. Der vierstündige Workshop “Neue Technologien” soll Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe experimentell und selbstverantwortlich in die vielfältige Welt der erneuerbaren Energien einführen, indem sie selbst in die Rolle von “Experten in Ausbildung” schlüpfen, um eine Inselnation vor dem Energiekollaps zu retten. Im Fokus stehen dabei Wind-, Wasser- und Solarenergie sowie die Brennstoffzelle und Leichtbau. Entwickelt wurde der Workshoptag im Rahmen des Projektes “MINT – die Stars von Morgen”, einer mehrtägigen MINT-Workshopreihe mit Berufsorientierung für hessische Haupt- und Realschüler. Ziel ist neben dem Wecken von Interesse und der emotionalen Identifizierung mit dem Thema “Energie” auch, den Grundstein für ein physikalisch sinnvolles Energiekonzept zu legen. Der Workshoptag wird auf dem Poster vorgestellt und die geplante Evaluation angedacht.

Referenz:

Behle, Julia & Wilhelm, Thomas (2016). Neue Technologien gegen den Rohstoffmangel – ein Experimentierworkshop. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 566). Universität Regensburg

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SciVis – Making Science Visible Improvement of interactive methods to understand natural science and technological improvement

Lindner, Martin & Rudolph, Sandra

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

„SciVis“ ist ein von der EU gefördertes ERASMUS+ Projekt. Als Grundlage dienen die Forderungen aus dem Responsible Research and Innovation Report der EU-Kommission. Die Transparenz der Arbeitsvorgänge von Naturwissenschaftlern/Ingenieuren ist nur zu einem gewissen Grad gegeben und abhängig davon, wie viel die sogenannten „Spezialisten“ preisgeben. Die moderne Gesellschaft fordert aber einen allgemeinen Überblick, um aktiv an Entscheidungsprozessen und Diskussionen teilnehmen zu können. Die Kommunikation auf einer Ebene hat für beide Seiten Vorteile: „Spezialisten“ verlassen ihren Elfenbeinturm und haben die Möglichkeit einen Weitblick zu erhalten, Bürger erlangen ein Gefühl der Emanzipation und Unabhängigkeit. „SciVis“ beinhaltet interaktive Methoden (Interactive Screens, Online-Spiele und -Kurse, Zeitungen, Ausstellungen, ScienceCamps), um der Allgemeinheit Einblicke in wissenschaftliche Vorgänge/Ergebnisse zu gewähren. Das Konsortium besteht aus drei Universitäten, einem Science Center und einem Verlag. Enden wird das Projekt 2016 mit einer internationalen Konferenz in Berlin.

Referenz:

Lindner, Martin & Rudolph, Sandra (2016). SciVis – Making Science Visible Improvement of interactive methods to understand natural science and technological improvement. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 563). Universität Regensburg

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Inquiry Based Science Learning mit Experimentierkästen Anpassung traditioneller Lernumgebungen an moderne Anforderungen an naturwissenschaftlichen (Sach-) Unterricht

Köster, Hilde, Steger, Jan, Mehrtens, Tobias & Galow, Philipp

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Experimentierboxen sind derzeit häufig noch für einen Unterricht konzipiert, in dem alle SchülerInnen einer Klasse die vorgesehenen Experimente zur gleichen Zeit durchführen sollen. Die i.d.R. in den Experimentierkästen zu findenden Klassen- bzw. Mehrfachsätze an Experimentiermaterialien sollen diesem Zweck gerecht werden. Es erscheint heute allerdings nicht mehr zeitgemäß, dass alle Kinder zur gleichen Zeit dasselbe lernen. Des Weiteren kann der Großteil der in Kästen angebotenen Experimentiergeräte und Lernmaterialien als ‚fachlich didaktisiert’ eingeordnet werden. Da auch heute ein wissenschaftsorientierter Sachunterricht gestaltet werden soll, ist dieser Umstand nicht per se kritikwürdig. Jedoch genügt die Ausrichtung an Wissenschaftlichkeit und Fachlichkeit den modernen Anforderungen an einen naturwissenschaftlichen Sach- und Naturwissenschaftsunterricht nicht mehr.
Der Beitrag stellt die theoretischen Grundlagen sowie Beispiele zur Weiterentwicklung von naturwissenschaftsbezogenen Experimentierkästen im Sinne des Inquiry Based Science Learning-Ansatzes dar.

Referenz:

Köster, Hilde, Steger, Jan, Mehrtens, Tobias & Galow, Philipp (2016). Inquiry Based Science Learning mit Experimentierkästen Anpassung traditioneller Lernumgebungen an moderne Anforderungen an naturwissenschaftlichen (Sach-) Unterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 560). Universität Regensburg

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Einfluss der Auswertephase beim Experimentieren im Physikunterricht auf den Fachwissenszuwachs und die experimentelle Kompetenz

Muth, Laura & Erb, Roger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Vor- und Nachbereitung von Experimenten haben einen großen Einfluss auf die Qualität des Unterrichts (Tesch & Duit, 2004). Allerdings gibt es bis heute wenige Studien, die sich mit der Struktur dieser Phasen befassen. Eine Studie von Winkelmann (2014) konnte allerdings zeigen, dass Schülerinnen und Schüler bei Durchführung und Auswertung des Experiments dazulernen. An diesem Punkt soll das geplante Forschungsprojekt ansetzten. Es geht der Frage nach, wie die Auswertephase von Experimenten strukturiert sein sollte, um bestmögliche Ergebnisse beim Fachwissenszuwachs zu erzielen. Zur Beantwortung dieser Frage wird zwischen drei Treatments (Variationen der Auswertungsphase) unterschiedlicher Offenheit unterschieden: 1) Auswertung im Plenum, 2) Angeleitete Auswertung und 3) Selbstständige Auswertung. Neben der Unterscheidung der Auswertungsphase soll die Überzeugung der Lehrkräfte miterhoben werden. Motivation hierfür bietet erneut die Studie von Winkelmann (2014), welche zeigt, dass der Einfluss der Merkmale der Lehrperson bedeutsam ist.

Referenz:

Muth, Laura & Erb, Roger (2016). Einfluss der Auswertephase beim Experimentieren im Physikunterricht auf den Fachwissenszuwachs und die experimentelle Kompetenz . In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 557). Universität Regensburg

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Inwiefern fördern Rückmeldungen die Kompetenz Experimente zu planen?

Scheuermann, Hilda & Ropohl, Mathias

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Hinsichtlich naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen haben Schülerinnen und Schüler insbesondere bei der Anwendung der Variablenkontrollstrategie große Schwierigkeiten. Es wird angenommen, dass formative Diagnose und Bewertung Schülerinnen und Schüler beim Lernen unterstützen können. Als entscheidend gelten dabei Rückmeldungen. Welche Informationen in Rückmeldungen das Lernen der Variablenkontrollstrategie fördern, wurde im Rahmen einer vierstündigen Interventionsstudie in der 8. Klasse im Fach Chemie (N = 180) untersucht. Dazu erhielten drei Interventionsgruppen (n = 60) Rückmeldungen, die unterschiedlich stark elaboriert waren. Die Rückmeldungen bezogen sich auf die Anwendung der Variablenkontrollstrategie in drei aufeinanderfolgenden Experimentplanungen. Erste Ergebnisse deuten an, dass Informationen zum Lernstand und zu Verbesserungsmöglichkeiten in ähnlichem Maße zum Lernerfolg beitragen. Informationen, die sich lediglich auf das Lernziel beziehen, sind wenig lernförderlich. Auf dem Poster werden die Ergebnisse im Detail vorgestellt.

Referenz:

Scheuermann, Hilda & Ropohl, Mathias (2016). Inwiefern fördern Rückmeldungen die Kompetenz Experimente zu planen?. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 554). Universität Regensburg

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