Autor: GDCP

Die Bedeutung kognitiver Voraussetzungen für den Studienerfolg

Sorge, Stefan, Neumann, Knut & Petersen, Stefan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Das Physikstudium in Deutschland weist mit mehr als 40 Prozent eine überdurchschnittlich hohe Abbruchquote auf. Dabei kommt Einführungsvorlesungen eine sogenannte „gate-keeping“-Funktion für das weitere Studium zu; sie bilden eine Hürde, die es zu überwinden gilt. Nur wer diese Hürde überwindet, schließt das Studium auch erfolgreich ab. Bisher liegen jedoch nur wenige Befunde dazu vor, welche Voraussetzungen Studierende mitbringen müssen, um die Hürde überwinden zu können. In diesem Posterbeitrag berichten wir über eine quantitative Studie, die Zusammenhänge zwischen den kognitiven Voraussetzungen der Studierenden und dem Studienerfolg im ersten Semester untersucht. Dazu wurden N=158 Studienanfänger an einer norddeutschen Hochschule befragt. Die Daten wurden mit Hilfe einer logistischen Regression analysiert. Dabei erwiesen sich die Abiturnote und das physikalische Vorwissen als stärkste Prädiktoren für den Studienerfolg. Schlussfolgernd daraus werden Unterstützungsmaßnahmen z. B. für die Studienberatung diskutiert.

Referenz:

Sorge, Stefan, Neumann, Knut & Petersen, Stefan (2016). Die Bedeutung kognitiver Voraussetzungen für den Studienerfolg. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 524). Universität Regensburg

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Chemieaufgaben – Mathematisierung als schwierigkeitserzeugender Faktor

Kimpel, Lennart & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Der Studienerfolg im Fach Chemie ist relativ gering. So liegt die Abbruchquote im BA-Studiengang Chemie in Deutschland bei etwa 43 % (Heublein et al., 2012). Freyer (2013) konnte einige Prädiktoren des Studienerfolgs ermitteln, wobei jedoch ein Großteil der Varianz unerklärt blieb. An der Universität Duisburg-Essen zeigt sich, dass vor allem die Klausuren der Studieneingangsphase für Chemiestudierende ein großes Problem darstellen. Eine Analyse der Prüfungsaufgaben des Zentralabiturs sowie von Klausuren zur Allgemeinen Chemie ergab bei letzteren eine deutlich höhere Mathematisierung. Hauptziel der als Querschnittsstudie angelegten Untersuchung ist daher die Identifikation verschiedener schwierigkeitserzeugender Faktoren bei der Bearbeitung chemischer Rechenaufgaben. Es wird vermutet, dass ein Großteil der Studierenden die mathematischen Rechenoperationen beherrscht, deren Anwendung in der Chemie aber Schwierigkeiten macht. Dies soll anhand verschiedener Aufgabentypen, die auf typischen Prüfungsaufgaben der Allgemeinen Chemie basieren, überprüft werden.

Referenz:

Kimpel, Lennart & Sumfleth, Elke (2016). Chemieaufgaben – Mathematisierung als schwierigkeitserzeugender Faktor. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 521). Universität Regensburg

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Videoanalyse zum Aufbau diagnostischer Kompetenz im Lehramtsstudium Mathematik und Physik

Beretz, Ann-Kathrin, Aufschnaiter, Claudia von & Kirschner, Sophie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Diagnostische Kompetenz gilt als einer der zentralen Aspekte professioneller Kompetenz von Lehrkräften. In einem von der Telekomstiftung geförderten Verbundprojektes „Diagnose und Förderung heterogener Lerngruppen“ sollen für Lehramtsstudierende von MINT-Fächern Konzepte zum Aufbau diagnostischer Kompetenz mit Fokus auf den theoriegeleiteten und adressatenorientierten Umgang mit heterogenen Lerngruppen entwickelt und evaluiert wer-den. Im Teilprojekt am Standort Gießen wird untersucht, wie Videoanalysen von Lehr-Lernsituationen als Element für den Professionalisierungsprozess genutzt werden können. Dabei legt die Physikdidaktik einen Schwerpunkt auf Videos, in denen Schüler/innen ohne Unterstützung einer Lehrkraft Lernaufgaben bearbeiten. In der Mathematikdidaktik werden Videos eingesetzt, in denen Studierende als Lehrende agieren. In der Gegenüberstellung dieser bei-den Formate sollen der Aufbau diagnostischer Kompetenz und das Erleben der Studierenden analysiert werden. Die Anlage der Studie, das methodische Vorgehen und erste Ergebnisse werden auf dem Poster vorgestellt.

Referenz:

Beretz, Ann-Kathrin, Aufschnaiter, Claudia von & Kirschner, Sophie (2016). Videoanalyse zum Aufbau diagnostischer Kompetenz im Lehramtsstudium Mathematik und 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. 458). Universität Regensburg

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Reflexion im Schulpraktikum – Pilotstudie

Kost, Daniel, Kirschner, Sophie, Aufschnaiter, Claudia von & Lengnink, Katja

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Professionelle Wahrnehmung und Reflexionskompetenz gelten als wesentliche Voraussetzungen zur Gestaltung schülerorientierten Unterrichts. Aktuelle Forschungsarbeiten zu diesen Aspekten adressieren gerade bei angehenden Lehrkräften häufig die Analyse von vorbereiteten Unterrichtsvideos, nicht aber von deren eigenen Unterrichtsprozessen. Im Rahmen der hier vorgestellten Studie wird der eigene Unterricht im Schulpraktikum zum Gegenstand der Analyse durch Studierende gemacht. Es soll untersucht werden, wie die professionelle Wahrnehmung und die Reflexionskompetenz der Studierenden in Zusammenhang mit pädagogischen Vorerfahrungen, Selbstwirksamkeitserwartungen und fachdidaktischem Wissen stehen. Die Kompetenzen und weitere Personenmerkmale werden mit Hilfe von Fragebögen, schriftlichen Unterrichtsplanungen, Audioaufzeichnungen angeleiteter Unterrichtsnachbesprechungen und Einzelinterviews erhoben. Auf dem Poster werden die Pilotierung des Vorgehens mit zehn Studierenden und erste Ansätze der Auswertung der Datenquellen mit Hilfe eines Kodierleitfadens vorgestellt.

Referenz:

Kost, Daniel, Kirschner, Sophie, Aufschnaiter, Claudia von & Lengnink, Katja (2016). Reflexion im Schulpraktikum – Pilotstudie. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 461). Universität Regensburg

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Mathematisches Modellieren im Physikunterricht Erfolgreiche SuS vs. Nicht-erfolgreiche SuS

Massolt, Joost, Borowski, Andreas & Trump, Stephanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die mathematische Modellierung physikalischer Probleme stellt eine zentrale Kompetenz dar, die seitens der Universität implizit vorausgesetzt, in der Schule jedoch nur im Mathematikunterricht gefordert wird. Zur Beschreibung möglicher Kompetenzen für eine modellierende Anwendung der Mathematik in der Physik wurde daher von Trump ein physikalisch-mathematischer Modellierungskreislauf entwickelt und anhand Physikexperten evaluiert. Er beschreibt den Modellierungsprozess in seinen Phasen und Zuständen und lässt erste Kompetenzdefinitionen zu. Aufbauend auf den Ergebnisse zur Evaluation des Modellierungskreislauf stellt sich nun die Frage, ob und wie sich erfolgreiche und nicht erfolgreiche Schüler in ihrem Problemlöseverhalten unterscheiden. Hierzu wurde in einer Stichprobe von N = 14 Schülern das Problemlöseverhalten analysiert. Dabei wurden mit Hilfe der qualitativen Inhaltsanalyse Think-aloud Protokolle und Mitschriften der erhobenen Lösungs(versuche) zu einer mathematisch-physikalischen Problemstellung systematisch ausgewertet.

Referenz:

Massolt, Joost, Borowski, Andreas & Trump, Stephanie (2016). Mathematisches Modellieren im Physikunterricht Erfolgreiche SuS vs. Nicht-erfolgreiche SuS. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 464). Universität Regensburg

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Mathematisches Modellieren im Physikunterricht der Sekundarstufe II

Nowak, Anna, Trump, Stephanie & Borowski, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die mathematische Modellierung physikalischer Probleme stellt eine zentrale Kompetenz dar, die seitens der Universität implizit vorausgesetzt, in der Schule jedoch nur im Mathematikunterricht gefordert wird. Eine Verankerung und spezifische Ausformulierung mathematischer Modellierungskompetenz im Rahmenlehrplan der Physik der Sek. II findet sich nicht wieder, obwohl die Mathematik und speziell die Mathematisierung als wesentliches Merkmal der Fachwissenschaft und des Unterrichtsfachs Physik bezeichnet werden. Zur Ausformulierung dieser Modellierungskompetenz ergibt sich die Frage wie SchülerInnen physikalisch-mathematische Probleme modellieren. Vorgestellt werden erste Arbeiten und vergleichende Ergebnisse zum Problemmodellierungsverhalten von SchülerInnen (N=6) und Experten der Physik (N=18) anhand eines entwickelten physikalisch-mathematischen Problemmodellierungsprozesses. Auf Basis der qualitativen Inhaltsanalyse wurden dabei mit der Think-aloud Methode erhobene Schüler- und Expertenlösungen zu einer mathematisch-physikalischen Problemstellung systematisch ausgewertet.

Referenz:

Nowak, Anna, Trump, Stephanie & Borowski, Andreas (2016). Mathematisches Modellieren im Physikunterricht der Sekundarstufe II. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 467). Universität Regensburg

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Optimierung des Kontexteinsatzes im Chemieunterricht

Habig, Sebastian, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die bisherige Forschung im Bereich des kontextbasierten Lernens im Chemieunterricht deutet darauf hin, dass der Effekt des Einsatzes von Kontexten auf das situationale Interesse vom zu erlernenden Fachinhalt abhängt (Kölbach, 2011). Des Weiteren scheinen besondere Kontexte und nicht-problemorientierte Aufgabenformate ebenfalls zu höherem situationalen Interesse zu führen (van Vorst, 2013; Harbach, 2013). Dieser Beitrag stellt ein Projekt zum kontextbasierten Lernen im Chemieunterricht vor, in dessen Rahmen die Auswirkungen der Faktoren Fachinhalt, Kontext und Problemorientierung auf das situationale Interesse sowie die Lernleistung von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I ermittelt werden sollen. In einem 2x2x2 Design werden daher die genannten Faktoren systematisch variiert. In einer ersten Studie werden zunächst interessante von nicht interessanten Fachinhalten sowie alltägliche von besonderen Kontexten unterschieden, sodass darauffolgend, auf Grundlage der Ergebnisse, merkmalsgerechte Aufgaben konstruiert werden können.

Referenz:

Habig, Sebastian, Vorst, Helena van & Sumfleth, Elke (2016). Optimierung des Kontexteinsatzes im Chemieunterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 470). Universität Regensburg

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Naturwissenschaftsbezogenes Textverständnis als Interaktion von Personen- und Textmerkmalen

Kohnen, Nicole, Härtig, Hendrik, Bernholt, Sascha & Retelsdorf, Jan

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die Lesekompetenz ist grundlegender Bestandteil der Scientific Literacy und für den Bildungserfolg in den Naturwissenschaften wesentlich. Dieses Projekt untersucht das Verständnis von Schulbuchtexten der Fächer Physik und Chemie erstmals systematisch als Interaktion von Personen- und Textmerkmalen. Zu ersteren werden Vorwissen, allgemeiner Wortschatz, allgemeines Textverständnis, Lesestrategien und schlussfolgerndes Denken gezählt, zu letzteren die lokale und globale Textkohäsion. Anhand dreier Studien mit insgesamt 840 SchülerInnen der neunten Klasse sollen sowohl der Einfluss der beiden Domänen als auch der der lokalen bzw. globalen Kohäsion auf das Textverständnis analysiert werden. Ferner soll geklärt werden, wie sich beim Lesen naturwissenschaftlicher expositorischer Texte die einzelnen Personenmerkmale zueinander verhalten und wie die Personenmerkmale und die Textmerkmale miteinander interagieren. Mit dem Poster wird die Konzeption des Projekts skizziert, wobei v.a. die im Herbst 2015 stattfindende Pilotierungsstudie mit ihren Instrumenten und Beispieltexten präsentiert wird.

Referenz:

Kohnen, Nicole, Härtig, Hendrik, Bernholt, Sascha & Retelsdorf, Jan (2016). Naturwissenschaftsbezogenes Textverständnis als Interaktion von Personen- und Textmerkmalen
. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 473). Universität Regensburg

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Interesse an naturwissenschaftlichen Tätigkeiten – Das RIASEC+N Modell

Blankenburg, Janet, Broman, Karolina & Parchmann, Ilka

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die Förderung von Interesse ist neben der Kompetenzentwicklung eines der wichtigsten Ziele naturwissenschaftlicher Bildung (OECD, 2008). Im Rahmen des inquiry-based learning fokussiert der moderne Naturwissenschaftsunterricht vor allem auf naturwissenschaftliche Tätigkeiten, welche sich als wichtiger Aspekt für die Interessensentwicklung erwiesen haben (Bergin, 1999; Palmer, 2009). Ein Instrument zur Charakterisierung des Interesses an Tätigkeiten wurde von Dierks, Höffler und Parchmann (2014) durch Adaption des RIASEC-Modells (Holland, 1997) für die Naturwissenschaften (RIASEC+N) entwickelt. Das bereits erprobte Instrument wurde im Rahmen einer Querschnittsuntersuchung der Jahrgänge 5 bis 12 eingesetzt (N=2844). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich das Instrument für den gesamten Verlauf der Sekundarstufe eignet. Auf dem Poster werden die Interessensverteilungen entlang der sieben Konstrukt-Dimensionen sowie Entwicklungen entlang der Jahrgangsstufen berichtet.

Referenz:

Blankenburg, Janet, Broman, Karolina & Parchmann, Ilka (2016). Interesse an naturwissenschaftlichen Tätigkeiten – Das RIASEC+N Modell. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 476). Universität Regensburg

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Untersuchung von Auffassungen zur Kreativität mit Concept Maps

Semmler, Luzie & Pietzner, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Kreativität ist ein vielschichtiger Begriff, für den es bis heute keine einheitliche Definition gibt. Dennoch ist sie zu einer Kompetenz geworden, die von Schulabgängern gefordert wird, und sollte damit ein elementarer Teil der Schulbildung sein; dies ist jedoch nicht der Fall. Kreativität findet ihren Platz überwiegend in den künstlerischen, musischen und handwerklichen Fächern. In den für die Gesellschaft immer bedeutsamer werdenden MINT-Fächern scheint sie jedoch keine aktive Berücksichtigung zu finden. An dieser Stelle setzt die Untersuchung im Kontext einer Doktorarbeit ein. Im Rahmen einer qualitativen Studie soll untersucht werden, welches Bild Chemielehrer/innen von Kreativität haben, wie umfangreich ihr Wissen darüber ist und welche Relevanz Kreativität in ihrem Unterricht hat. Dies wird mithilfe eines Kurzfragebogens und Concept Maps ermittelt, die auch einen Eindruck von den kreativen Fähigkeiten der Personen vermitteln sollen. Auf dem Poster werden die Entwicklung sowie die Pilotierung des Erhebungsinstruments vorgestellt.

Referenz:

Semmler, Luzie & Pietzner, Verena (2016). Untersuchung von Auffassungen zur Kreativität mit Concept Maps. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 479). Universität Regensburg

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