Autor: GDCP

Wie Lehrkräfte Schwierigkeiten beim Experimentieren diagnostizieren

Draude, Martin & Wodzinski, Rita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Um Schülerinnen und Schüler beim eigenständigen Experimentieren zu fördern und zu unterstützen, muss eine Lehrkraft in der Lage sein, einerseits die Schwierigkeiten der Lernenden beim Experimentieren bereits bei der Planung des Unterrichts vorauszuahnen und diese andererseits während des Experimentierprozesses zu erkennen. Im Rahmen einer empirischen Untersuchung zur diagnostischen Kompetenz wurden 25 Physiklehrkräfte zunächst danach befragt, welche Schwierigkeiten sie bei einer konkreten Experimentierumgebung zum Hooke‘schen Gesetz erwarten (prädiktiv), bevor sie an einem Videobeispiel die Schwierigkeiten zweier Schülerinnen bei der Bearbeitung derselben Aufgabe diagnostizieren sollten (handlungsbegleitend). Die Studie deckt einige überraschende Defizite in der Diagnosekompetenz der untersuchten Lehrkräfte auf und bestärkt die Grundannahme der Studie, zwischen prädiktiver und handlungsbegleitender Diagnosekompetenz zu unterscheiden.

Referenz:

Draude, Martin & Wodzinski, Rita (2016). Wie Lehrkräfte Schwierigkeiten beim Experimentieren diagnostizieren. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 167). Universität Regensburg

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Wissenschaftstheoretische Vorstellungen von Studierenden über das Wechselspiel von Experiment und Theorie

Heine, Antje & Pospiech, Gesche

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Ein Anliegen des Physik(lehramts)studiums ist nicht nur die Vermittlung fachlichen Wissens, sondern auch die Förderung eines angemessenen Bildes über die Natur der Physik. Dies umfasst neben der experimentellen Seite der Physik auch ihre mathematisch-theoretische Herangehensweise und darüber hinaus das Zusammenspiel von Experiment und Theorie.
Ziel dieser empirischen Untersuchung ist die Rekonstruktion von wissenschaftstheoretischen Vorstellungen von Studierenden (Lehramts- und Fachstudenten) über die Theoretische Physik. Neben einem Vergleich der unterschiedlichen Jahr- und Studiengänge werden ebenso die Vorstellungen der Studierenden mit jenen von Experten (Experimentalphysiker, Theoretische Physiker, Physikdidaktiker) verglichen. Diese Forschungsziele sollen mit Hilfe einer explorativ-qualitativen Studie erreicht werden. Im Vortrag liegt der Fokus auf einer wissenschaftstheoretischen Analyse des Wechselspiels von Experiment und Theorie sowie der Darstellung von Studierendenvorstellungen und Expertenansichten auf diesem Gebiet.

Referenz:

Heine, Antje & Pospiech, Gesche (2016). Wissenschaftstheoretische Vorstellungen von Studierenden über das Wechselspiel von Experiment und Theorie. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 104). Universität Regensburg

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Videobasierte Aufgaben in den klassischen Übungen zur Experimentalphysik 1- Ergebnisse einer Interventionsstudie

Klein, Pascal, Gröber, Sebastian, Kuhn, Jochen & Müller, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Seit nun fünf Semestern bearbeiten Physik-Studierende an der TU Kaiserslautern im Rahmen wöchentlicher Übungen neben konventionellen Aufgaben auch sogenannte Videoanalyse-Aufgaben, in denen vorgegebene Videos von Laborexperimenten analysiert werden. Darüberhinaus nutzen Sie mobile Endgeräte, um selbst einfache Freihandexperimente mit Alltagsmaterialien durchzuführen und auszuwerten.
Auf der Datenbasis von ca. 100 Probanden konnten positive Effekte der Intervention im kognitiven und affektiven Bereich unter Berücksichtigung mehrerer Kontrollvariablen nachgewiesen werden (Konzeptverständnis, Motivation, Neugierde), wohingegen die empfundene Belastung und die empfundene Aufgabenschwierigkeit keine Disparität zeigt. In diesem Vortrag werden die aggregierten Ergebnisse der begleitenden Vergleichsstudien zusammenfassend dargestellt und Konsequenzen für eine lern- und motivationsförderliche Implementation der Aufgaben in universitäre Lernszenarien gezogen.

Referenz:

Klein, Pascal, Gröber, Sebastian, Kuhn, Jochen & Müller, Andreas (2016). Videobasierte Aufgaben in den klassischen Übungen zur Experimentalphysik 1- Ergebnisse einer Interventionsstudie. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 107). Universität Regensburg

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Fragebogen zur Erfassung von Praktikumsqualität (PraQ): Faktorielle Validierung

Rehfeldt, Daniel, Mühlenbruch, Tobias & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Obwohl Hochschulen deutschlandweit hohen Lehrstandards genügen müssen, existiert bis dato keine theoretisch/empirisch fundierte Lehrevaluation von naturwissenschaftlichen Praktika. Darauf wurde mit dem theoretischen Modell der Praktikumsqualität, und der Operationalisierung in zwei Fragebögen reagiert. Nach der Inhaltsvalidierung mit ExpertInnen wurde in bisher 13 Grundpraktika verschiedener Fächer deutschlandweit pilotiert. Der PraKo B betrifft die Lehrkompetenz der Betreuenden und die Qualitätssicherung der Medien, z.B. Praktikumsskript.
Für die faktorielle Validierung des PraKo B wurden Daten von Physik-, Biologie und Chemie-Studierenden verwendet (N = 242). In der EFA zeigt sich eine inhaltlich interpretierbare 8-faktorielle Lösung mit keinen substanziellen Nebenladungen bei 37 Items, acht Items wurden wegen schlechter Kennwerte entfernt. Die Ergebnisse der darauf aufbauenden Itemanalyse zeigen acht hoch reliable Skalen, wie „Verständnis überprüfen“ oder „Skriptqualität“ (αs > .80) mit trennscharfen Items.

Referenz:

Rehfeldt, Daniel, Mühlenbruch, Tobias & Nordmeier, Volkhard (2016). Fragebogen zur Erfassung von Praktikumsqualität (PraQ): Faktorielle Validierung. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 110). Universität Regensburg

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Einsatz des Münchner Mechanik-Konzeptes in der Lehramtsausbildung

Wolny, Brigitte & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Im Rahmen einer fachdidaktischen Entwicklungsforschung wird ein Teil des „Praktikum für Schulversuche“ für Physik Bachelor Lehramt an der Universität Wien nach einem Design Based Research Ansatz umgestaltet. Im Sinne des Modells der Educational Reconstruction for Teacher Education werden Studierendenvorstellungen, welche in der Arbeitsgruppe erfasst wurden, in die Entwicklung des Designs der Lehrveranstaltung einbezogen. Leitidee ist die Vermittlung von (durch fachdidaktische Forschung validierten) Unterrichtsgängen. Lernprozesse der Studierenden werden durch leitfadengestützte Interviews vor und nach dem Praktikum, sowie der Sammlung der entstandenen Artefakte dokumentiert und analysiert. Es wird qualitativ untersucht, welche Entwicklung fachdidaktischen Wissens Lehramtsstudierende während der Bearbeitung des Münchner Mechanik-Konzeptes vollziehen. Ergebnisse zweier Designzyklen mit n=6 und n=4 Studierenden (2014/15) werden vorgestellt.

Referenz:

Wolny, Brigitte & Hopf, Martin (2016). Einsatz des Münchner Mechanik-Konzeptes in der Lehramtsausbildung . In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 113). Universität Regensburg

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Zum Wesen von Theorien und Gesetzen in der Chemie: Über die Förderung eines wissenschaftstheoretischen Grundverständnisses bei angehenden Lehrerinnen und Lehrern

Marniok, Karl & Reiners, Christiane S.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Das Erreichen einer naturwissenschaftlichen Grundbildung gehört zu den Zielen des Chemieunterrichts. Zu dieser Grundbildung gehört auch die adäquate Verwendung wissenschaftlicher Terminologie. Untersuchungen zeigen allerdings, dass gerade Begriffe wie „Theorie“ und „(Natur-)Gesetz“ meist eher umgangssprachlich verstanden werden („Ich habe da eine Theorie“) und damit unangemessene Vorstellungen über ihren Erkenntnisgehalt hervorrufen. So werden Theorien mit Mutmaßungen verwechselt und Gesetze mit absoluten Wahrheiten, wobei bewiesene Theorien mit der Zeit zu Gesetzen „heranreifen“ würden.
Da diese Thematik selten Einzug in Schulbücher findet, besteht die Notwendigkeit, angehende Lehrende an der Hochschule dafür zu sensibilisieren und sie auf die Vermittlung vorzubereiten. Im Rahmen der Lehrerbildung wurde untersucht, auf welche Weise ein angemessenes Verständnis für das Wesen naturwissenschaftlicher Theorien und Gesetze sowie deren Unterschiede erreicht werden kann. Die Ergebnisse der Untersuchung und die daraus abgeleiteten Konsequenzen sollen vorgestellt und diskutiert werden.

Referenz:

Marniok, Karl & Reiners, Christiane S. (2016). Zum Wesen von Theorien und Gesetzen in der Chemie: Über die Förderung eines wissenschaftstheoretischen Grundverständnisses bei angehenden Lehrerinnen und Lehrern. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 116). Universität Regensburg

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Entwicklung naturwissenschaftlicher Lehr-Lern-Überzeugungen im Studium

Pawelzik, Janina, Todorova, Maria, Leuchter, Miriam & Möller, Kornelia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Überzeugungen zum Lehren und Lernen sind eine wichtige Facette der professionellen Kompetenz (Baumert & Kunter, 2006) und können das Lehrerhandeln beeinflussen (z. B. Staub & Stern, 2002). Es wird angenommen, dass diese Überzeugungen relativ stabil sind, sich aber im Verlauf der Lehrerausbildung bzw. durch Lehrerfortbildungen verändern können (Kleickmann, Möller, Jonen, 2006). Forschungsergebnisse zeigen, dass eine Veränderung der Überzeugungen auch durch Praxiserfahrungen stattfinden kann (Schlichter, 2012).
In der vorliegenden Studie wird untersucht, wie sich die Überzeugungen von Grundschullehramtsstudierenden zum Lehren und Lernen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht im Laufe ihres Bachelor-Studiums u.a. im Zusammenhang mit Praxiserfahrungen entwickeln. Dazu wird zu verschiedenen Messzeitpunkten ein standardisierter Fragebogen zur Erhebung der Überzeugungen aus dem PLUS-Projekt (in Anlehnung an Kleickmann, 2008) eingesetzt, und es werden Faktoren identifiziert, die die Entwicklung der Überzeugungen beeinflussen können. Im Vortrag werden erste Ergebnisse berichtet.

Referenz:

Pawelzik, Janina, Todorova, Maria, Leuchter, Miriam & Möller, Kornelia (2016). Entwicklung naturwissenschaftlicher Lehr-Lern-Überzeugungen im Studium. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 119). Universität Regensburg

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Lehrerüberzeugungen und Unterrichtsqualität

Oettinghaus, Lars, Krüger, Marvin, Korneck, Friederike & Kunter, Mareike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Die Wirkung auf das unterrichtliche Handeln ist eine theoretisch oft hervorgehobene Eigenschaft der Lehrerüberzeugungen, besitzt aber eine nicht ausreichende empirische Befundlage (Fives & Buehl, 2012). Dieser Beitrag untersucht den Zusammenhang zwischen den Lehrerüberzeugungen (Überzeugung zum selbstständigen Lernen, Überzeugung zum nicht transmissiven Lernen) und der Unterrichtsqualität (konstruktive Unterstützung, kognitive Aktivierung) im Rahmen einer standortspezifischen Vollerhebung von 75 angehenden Physiklehrkräften der Universität Frankfurt/M. Die Unterrichtsqualität wird für standardisierte Unterrichtsminiaturen(12 Minuten, Freihandexperiment aus der Mechanik, halbe Klassengrößen) von durchschnittlich 10 hospitierenden Beobachtern beurteilt. Die Ergebnisse bestätigen theoretisch begründbare Zusammenhänge zwischen den Unterrichtsqualitätsmerkmalen und den Merkmalen der Lehrerüberzeugungen. Die Studie Фactio kann somit in einem neuen Erhebungsverfahren für die Unterrichtsqualität Ergebnisse erzielen, die mit der bisherigen Forschungslage in der Mathematik vergleichbar sind.

Referenz:

Oettinghaus, Lars, Krüger, Marvin, Korneck, Friederike & Kunter, Mareike (2016). Lehrerüberzeugungen und Unterrichtsqualität. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 122). Universität Regensburg

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Physikalische Erkenntnisgewinnung im Lehramtsstudium Ergebnisse eines Quasi-Längsschnitts

Straube, Philipp & Nordmeier, Volkhard

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

Im Rahmen des Projekts „Ko-WADiS“ wurden die Kompetenzen Lehramtsstudierender im Bereich der naturwissenschaftlichen Arbeits- und Denkweisen modelliert und erfasst. Erkenntnisgewinnung wird in diesem Projekt als Scientific Reasoning beschrieben (Mayer, 2007). Ausgehend von einem adaptierten Kompetenzstrukturmodell mit den Teilkompetenzen „Untersuchungen“ (Mayer 2007) und „Modelle nutzen“ (Upmeier zu Belzen & Krüger, 2010) wurden Aufgaben für einen Kompetenztest entwickelt, die zunächst pilotiert und anschließend im Längsschnitt bei Physikstudierenden (Lehramts- und Fachstudierende) eingesetzt wurden.
Im Vortrag werden die Ergebnisse einer quasi-längsschnittlichen Analyse der Daten vorgestellt. Es deutet sich ein kontinuierlicher Kompetenzzuwachs über die gesamte Studienzeit hinweg an. Diese Resultate werden der Entwicklung von Fachstudierenden der Physik gegenüber gestellt.

Referenz:

Straube, Philipp & Nordmeier, Volkhard (2016). Physikalische Erkenntnisgewinnung im Lehramtsstudium Ergebnisse eines Quasi-Längsschnitts. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 125). Universität Regensburg

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Ergebnisse eines Systematic Reviews der Science Education

Bohlmann, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2015

In der erziehungswissenschaftlichen Diskussion im vorigen Jahr wurden Forschungssynthesen als Desiderat empirischer Forschung herausgestellt (Bromme, Prenzel, Jäger 2014). Systematic Reviews werden in der Wirkungsforschung schon länger eingesetzt, um möglichst genau die Effektstärke einer bestimmten Intervention aus den Ergebnissen einer Vielzahl einzelner experimenteller Studien zu ermitteln (Slavin 1984). Aber auch die systematische Zusammenfassung ethnographischer Unterrichtsforschung ist über sog. Metaethnographien möglich (Britten, Campbell, Pope et al. 2002). Im Beitrag werden unterschiedliche Möglichkeiten der systematischen Zusammenfassung diskutiert und ein neuer Ansatz vorgestellt. Bisherige Review-Methoden blenden aus, dass Studienergebnisse Teil eines wissenschaftlichen sozialen Netzwerks und Diskurses sind. Ihnen gelingt es so nicht diskursiv strittige Forschungsgegenstände in Forschungsprogrammen zu fassen. Dies sind aber typische Gegenstände der Didaktiken. Die Methode eines diskursiven systematischen Reviews wird am Beispiel zentraler Forschungsfelder der Science Education vorgestellt.

Referenz:

Bohlmann, Markus (2016). Ergebnisse eines Systematic Reviews der Science Education. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015. (S. 131). Universität Regensburg

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