Autor: GDCP

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

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Kompetenzentwicklung im fächerübergreifenden Unterricht – eine replikative Querschnittsuntersuchung-

Busch, Marian & Woest, Volker

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die Implementation von Verbundfächern für einen fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht läuft in den deutschen Bundesländern in den höheren Jahrgangsstufen der Sekundarstufe I vergleichsweise zurückhaltend. Diese bildungsplanerische Zurückhaltung ist einerseits Ausdruck der domänenspezifischen Orientierung der in den nationalen Bildungsstandards formulierten Kompetenzen. Andererseits findet sich diese Zurückhaltung auch in der fachdidaktischen Publikationslandschaft wieder. Zwar gibt es eine ganze Reihe an publizierten Unterrichtsvorschlägen, jedoch liegen für das deutsche Bildungssystem keine empirischen Untersuchungen vor, die Aussagen zur Wirksamkeit dieser Unterrichtsfächer in den höheren Jahrgangsstufen zulassen. Es wurden in diesem Jahr naturwissenschaftliche Teilkompetenzen von Gymnasialschülern vor Beginn des thüringer Faches „Naturwissenschaften und Technik“ (Ende Jgst. 8) und vor Eintritt in die Oberstufe (Ende Jgst. 10) im Rahmen einer replikativen Querschnittsunterrichtung verglichen. Das Poster stellt das Testdesign und ausgewählte Ergebnisse vor.

Referenz:

Busch, Marian & Woest, Volker (2016). Kompetenzentwicklung im fächerübergreifenden Unterricht – eine replikative Querschnittsuntersuchung- . In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 455). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Kompetenzen im Bereich naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung im Vergleich

Erb, Manja & Bolte, Claus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Der von der KMK ausschließlich für den MSA formulierte Kompetenzbereich „Erkenntnisgewinnung“ gliedert sich in anspruchsvolle Teilkompetenzen und Standards. Durch das Fehlen vergleichbarer Standards für den Übergang in die Sekundarstufe I erscheint eine gezielte Förderung der Lernenden in diesem Bereich besonders schwierig. Erschwerend kommt hinzu, dass seit der Einführung des Faches Naturwissenschaften 5/6 an allen Berliner Schulen erheblicher Mangel an ausreichend aus- und fortgebildeten Lehrkräften besteht. Vor diesem Hintergrund haben wir bereits Stärken und Schwächen bezüglich der Identifizierung sachlich zutreffender sowie sachlich unzutreffender Beobachtungen und Vermutungen sowohl auf Seiten der Lehrkräfte als auch Seitens der Schüler/-innen mittels MC Aufgaben untersucht. An diese Analysen anknüpfend stellen wir nun Ergebnisse aus dem offenen Aufgabenformat zur Diskussion. Diese decken (teils unerwartete) Stärken und Schwächen in beiden Untersuchungsgruppen bzgl. der Produktion sachlich zutreffender Beobachtungen und Vermutungen sowie bei der Planung von Experimenten auf.

Referenz:

Erb, Manja & Bolte, Claus (2016). Kompetenzen im Bereich naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung im Vergleich . In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 452). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Klimawandel bewerten: Tiefenstrukturanalyse einer Gruppendiskussion

Seefeldt, Richard, Sander, Hannes & Höttecke, Dietmar

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Da Urteilen und Entscheiden nicht nur ein individueller Akt, sondern auch ein Gruppenprozess sein kann, werden im Rahmen eines qualitativen Forschungsprojekts Gruppendiskussionen mit natürlichen Schülergruppen geführt und analysiert. Die Analyse von Urteils- und Entscheidungsprozessen schließt hier eine Analyse der Schülerperspektiven, insbesondere der zugrunde liegenden Tiefenstrukturen (Orientierungsrahmen) ein. Als Stimulus der Gruppendiskussion wird den Schüler/innen eine dilemmaartige, kontroverse Situation im Kontext Klimawandel in Form einer Audiovignette präsentiert. Sie stimuliert gruppeninterne Sinnbildungsprozesse. Eine Gruppenentscheidung sollte im Konsens getroffen werden. Die Datenanalyse erfolgte mittels Dokumentarischer Methode. Das Poster präsentiert Befunde über Tiefenstrukturen, die den Urteils- und Entscheidungsprozessen der Schülergruppe zugrunde liegen, wie z.B. implizite Natur-Technik-Vorstellungen.

Referenz:

Seefeldt, Richard, Sander, Hannes & Höttecke, Dietmar (2016). Klimawandel bewerten: Tiefenstrukturanalyse einer Gruppendiskussion. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 449). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Entscheiden & Urteilen zu nachhaltigem Einsatz von Energie

Ortiz, Roswitha Avalos & Bartosch, Ilse

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

In Gruppendiskussionen und realitätsnahen Planspielen trafen Schüler_innengruppen Entscheidungen im Sinne des nachhaltigen Umgangs mit Energie. Dies geschah im Rahmen der Blended-Learning-Umgebung zu Nachhaltigem Energiemanagement (BLUKONE). Die Analyse dieser Entscheidungsprozesse setzt sich aus zwei Schritten zusammen: Im Vorfeld wurde der Energie-Status der jeweiligen Schulklasse in einem Fragebogen erhoben und in Relation zu dem für diese Altersklasse (11. Schulstufe) erwarteten Wert gesetzt – vgl. Energy Concept Assessment (Neumann et al. 2013) sowie De Waters & Powers´ Energy Literacy Survey (2011). Dieser Energie-Status dient als Ausgangspunkt für den zweiten Schritt – die Analyse der Video- und Audioaufnahmen nach der dokumentarischen Methode, wobei vor allem der Ablauf bzw. die Komplexität der Entscheidungsprozesse von Interesse war. In Situationen, die weiter von ihrem Alltag entfernt waren, griffen die Schüler_innen hierbei eher auf Daten sowie auf bekannte Konzepte (Nachhaltigkeit) zurück. Viele Entscheidungen wurden jedoch intuitiv entschieden und erst post-hoc begründet.

Referenz:

Ortiz, Roswitha Avalos & Bartosch, Ilse (2016). Entscheiden & Urteilen zu nachhaltigem Einsatz von Energie. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 446). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Modellbildung als Mittel der Erkenntnisgewinnung – Eine Reviewstudie

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Mit Modellen orientieren sich Menschen in der Welt, indem sie Gegenstände oder Phänomene abstrahieren. Als ordnende (Denk-)Prinzipien spielen sie damit im Chemieunterricht eine zentrale Rolle. Bei der präsentierten Masterarbeit handelt es sich um ein systematisches Literaturreview, das als Ausgangspunkt für das Promotionsvorhaben der „Beschreibung von Modellkompetenz im Kontext Chemieunterricht“ dient. Die kriteriengeleitete Auswahl und Auswertung der verwendeten Dokumente sichert ein zielgerichtetes Vorgehen und reduziert Redundanzen beziehungsweise begriffliche Zerfaserung. Die antizipierten Forschungslücken sind: a) die Extraktion eines domänenspezifischen Modellbegriffs, b) der Ausbau des theoretischen Frameworks im Sinne einer validen Kompetenzmodellierung, sowie c) die Revision und Anpassung bestehender Dimensionen von Modellkompetenz. Für die angestrebte Dissertation sollen diese drei interdependenten Aspekte dann theoretisch aufgearbeitet und mit einer Fragebogenkonstruktion empirisch-quantitativ bestätigt werden.

Referenz:

Rost, Marvin & Tiemann, Rüdiger (2016). Modellbildung als Mittel der Erkenntnisgewinnung – Eine Reviewstudie. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 443). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Der Einfluss motivationaler Faktoren auf Chemiekompetenzmessungen

Pupkowski, Vanessa, Sumfleth, Elke & Walpuski, Maik

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Der aufgabenbezogene Einfluss motivationaler Faktoren auf die Messung von Chemiekompetenz ist zurzeit kaum erforscht. Wise & DeMars (2005) weisen darauf hin, dass nur bei hoher Motivation die aktuelle und die gemessene Kompetenz hoch miteinander korrelieren. In diesem Projekt wurde ein Testinstrument entwickelt, dass die Kompetenzbereiche Fachwissen und Bewertung in der Chemie erfasst. Dieses wurde in einer Pilotstudie (NSuS=1235; NItems=147) im Multi-Matrix-Design eingesetzt, überprüft und angepasst. Die statistischen Itemkennwerte weisen eine gute Modellpassung auf (MNSQ, t-Wert, Trennschärfe, Itemschwierigkeiten). Anschließend wurden in einer Hauptstudie (NSuS=1892, NItems=128) zusätzlich weitere Testinstrumente zur Erfassung des Interesses (situationales Interesse, Relevanz, NItems=6) und der Motivation (Wert, Erwartung, Anstrengungsbereitschaft, NItems=12) embedded eingesetzt. Zusätzlich wurden das Fachinteresse (NItems=5) und das Fähigkeitsselbstkonzept (NItems=5) erhoben. Die Ergebnisse der Pilotstudie sowie das Studiendesign der Hauptstudie werden auf der Tagung vorgestellt.

Referenz:

Pupkowski, Vanessa, Sumfleth, Elke & Walpuski, Maik (2016). Der Einfluss motivationaler Faktoren auf Chemiekompetenzmessungen. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 440). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Kulinarische Chemie – Experimente zum Aufessen

Rajendran, Nelson & Kometz, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Kulinarische Experimente sind sehr gut geeignet, die hohe Motivation aufzugreifen, die Schülerinnen und Schüler beim Thema Kochen im Unterricht mitbringen. Basierend auf allen Kompetenzbereichen des Faches Chemie können Experimente zum Aufessen an viele Lehrplanthemen anknüpfen und in verschiedene Konzepte eingepasst werden. Sie eignen sich sowohl für den fächerverbindenden Unterricht innerhalb der naturwissenschaftlichen Domäne als auch darüber hinaus, eingebettet in den Dreiklang der globalen Herausforderungen Wasser, Energie und Nahrungsmittel.
Im Rahmen von Fortbildungen für Chemielehrerinnen und -lehrer wurden einige kulinarische Experimente vielen Multiplikatoren vorgestellt und an Hand ihrer Rückmeldungen evaluiert. Die dazu entwickelten und überarbeiteten Experimentieranweisungen werden im Schulunterricht erprobt. So kann beispielsweise Proteinbiochemie beim Schlagen von Eischnee, beim Blanchieren von grünem Gemüse, bei der Teigelastizität oder beim Wasserbindevermögen von Fleisch eingeführt, vertieft oder veranschaulicht werden.

Referenz:

Rajendran, Nelson & Kometz, Andreas (2016). Kulinarische Chemie – Experimente zum Aufessen. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 437). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Die photonenzählende Kamera als Einstieg in die Quantenphysik

Kral, Andreas, Theis, Christian & Heinke, Heidrun

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Vielfältige fachdidaktische Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der letzten Jahre zielen auf einen adäquaten, schülergerechten Zugang zur Quantenmechanik. Auch der neue Kernlehrplan Physik für die gymnasiale Oberstufe, der 2014 in NRW in Kraft trat, hat durch die in ihm formulierten Kompetenzerwartungen für das Inhaltsfeld Quantenobjekte den Bedarf an schulalltagstauglichen Medien zur Vermittlung von Grundzügen der Quantenphysik nochmals verdeutlicht.
Deshalb soll das Doppelspaltexperiment mit wenigen Photonen kostengünstig realisiert und damit für Schulen zugänglich gemacht werden. Dieses von J. Leisen als didaktischer Alleskönner bezeichnete Experiment ist in der Lage das statistische Verhalten von Quantenobjekten aufzuzeigen und liefert damit einen Beitrag zur Veranschaulichung der Wesenszüge der Quantenphysik nach J. Müller und R. Küblbeck. Die kostengünstige Detektion weniger Photonen auf der Basis eines Bildverstärkers ermöglicht einen schulalltagstauglichen experimentellen Einstieg in die Quantenphysik, der Schülerfehlvorstellungen in vielfältiger Weise berücksichtigt.

Referenz:

Kral, Andreas, Theis, Christian & Heinke, Heidrun (2016). Die photonenzählende Kamera als Einstieg in die Quantenphysik. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 434). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen

Lernen mit chemiebezogenen Lesegeschichten

Reschke, Tim, Koenen, Jenna & Sumfleth, Elke

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die Bedeutung von neuen Lernmaterialien zur Förderung von fachbezogenen Kompetenzen und zur Steigerung des situationalen Interesses von Schülerinnen und Schülern im Chemieunterricht werden immer wichtiger. Chemiebezogene Lesegeschichten könnten diesen Anforderungen gerecht werden (z. B. Martensen et al., 2007). Daher wurden zwei chemiebezogene Lesegeschichten zu den Themen Alkalimetalle und Atombau entwickelt und anschließend im Rahmen einer Interviewstudie evaluiert und optimiert. Nun wurden diese optimierten Lesegeschichten in einer ersten Interventionsstudie mit einer Stichprobengröße von N = 200 in einem Prä-post-follow-up-Design in der Jahrgangsstufe 8 eingesetzt. Dabei wurde untersucht, inwieweit Schülerinnen und Schüler erfolgreich mit den Materialien lernen können. Zwei Sachtexte zu den gleichen Inhalten dienten als Vergleichstexte, um eine Aussage darüber treffen zu können, ob die chemiebezogenen Lesegeschichten bezüglich Lernleistung und situationalem Interesse besser geeignet sind. Im Rahmen eines Posters sollen Ergebnisse der Interventionsstudie vorgestellt werden.

Referenz:

Reschke, Tim, Koenen, Jenna & Sumfleth, Elke (2016). Lernen mit chemiebezogenen Lesegeschichten . In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 431). Universität Regensburg

Den Beitrag können Sie hier als pdf herunterladen.

Der gesamte Tagungsband, in dem dieser Beitrag erschienen ist, ist ebenfalls verfügbar: Tagungsband herunterladen