Autor: GDCP

Erwerb physikdidaktischen Wissens zum Einsatz digitaler Medien im PU

Große-Heilmann, Rike & Josef, Riese

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Chemiestudierende zeigen in der Studieneingangsphase große Schwierigkeiten bei der Bewältigung physikochemischer Rechenaufgaben (Schwedler, 2017). Dabei besteht die Schwierigkeit weniger in der algorithmisch-prozeduralen Bearbeitung der Aufgabe, sondern vielmehr darin den chemischen Sachkontext zu durchdringen und mit mathematischen Strategien zu verknüpfen.

Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Konzept zur individuellen Förderung bei der Bearbeitung von Übungsaufgaben durch Online-Lernhilfen entwickelt, welches sich an dem Modellierungskreislauf nach Blum und Leiß (Blum, 2011) orientiert.

Zur Evaluation des Konzepts wurden Einzelfallstudien mit Think-Aloud während der Bearbeitung und retrospektivem Interview (N = 7) mit Studierenden der Chemie durchgeführt. Erste Ergebnisse indizieren, dass die Lernhilfen individuell (in unterschiedlichen Ausmaß und Tempo) genutzt werden und jeder Proband zum richtigen Ergebnis gelangte.

Erhebungen mit einer größeren Probandengruppe zur Verallgemeinerung der Ergebnisse sowie der Transfer auf weitere Aufgaben und Themenfelder stehen noch aus.

Referenz:

Große-Heilmann, Rike & Josef, Riese (2021). Erwerb physikdidaktischen Wissens zum Einsatz digitaler Medien im PU. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 441). Universität Duisburg-Essen

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Genderkompetenzforschung im Physikunterricht

Auer, Verena & Strahl, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Energie erweist sich im Chemieunterricht als ein besonders abstraktes Konzept, welches mit zahlreichen fehlerhaften Vorstellungen einhergeht. Zur Ausbildung eines adäquaten Konzeptverständnisses bedarf es u. a. der Stärkung der mentalen Modelle auf der Teilchenebene. Dazu eignen sich besonders Simulationen, die nach dem simulation learning lernförderlich in den Unterricht implementiert werden. Daher wurde ein Unterrichtsverfahren entwickelt, in dem Schüler*innen sich nach dem imagination effect per Zeichnung mit ihren Vorstellungen auseinandersetzen und diese mit Hilfe einer maßgeschneiderten Simulation weiterentwickeln.

Das Unterrichtsverfahren wird derzeit mittels Think-Aloud und retrospektiven Interviews mit Schüler*innen der Sek. II evaluiert (lfd. Untersuchung, derzeit N = 15). Erste Ergebnisse deuten auf eine Stärkung der mentalen Modelle hin, zeigen aber auch potentiell hausgemachte Vorstellungen durch die Simulation auf. Zukünftige Untersuchungen im Klassenverband zu allen sechs Unterrichtseinheiten sollen klären, inwieweit sich diese Ergebnisse verallgemeinern lassen.

Referenz:

Auer, Verena & Strahl, Alexander (2021). Genderkompetenzforschung im Physikunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 457). Universität Duisburg-Essen

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Simulationen im Chemieunterricht: Aufbau mentaler Modelle zu Energie

Peperkorn, Yannik & Schwedler, Stefanie

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Sind Lehrkräfte mit dem digitalen Phänomen Internet-Challenges vertraut? Wie bewerten sie das Gefahrenpotenzial spezifischer Challenges, wie z.B. der Cinnamon-Challenge, bei der man einen Löffel voll Zimtpulver herunterschluckt? Welche Rolle spielt die Gesundheitsbildung im Chemieunterricht? Inwiefern ließe sich das Thema Internet-Challenges über diese an den Chemieunterricht anknüpfen? Der Posterbeitrag liefert Antworten auf diese Fragen anhand von Einblicken in problemzentrierte leitfadengestützte Interviews mit Chemielehrkräften. Die Interviews wurden anhand der zusammenfassenden Inhaltsanalyse nach Mayring und mithilfe von MAXQDA ausgewertet. In diesem Zusammenhang wurde ein Kategoriensystem erstellt. Die Befunde zeigen, dass insbesondere Fragen nach den Gefahrenpotenzialen und dem Bekanntheitsgrad von Internet-Challenges unter Jugendlichen bei Lehrkräften mit Unsicherheiten behaftet sind. Als Ausblick werden Implikationen für die Gesundheits- und Medienbildung im Chemieunterricht besprochen.

Referenz:

Peperkorn, Yannik & Schwedler, Stefanie (2021). Simulationen im Chemieunterricht: Aufbau mentaler Modelle zu Energie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 461). Universität Duisburg-Essen

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ESTA – Educating Science Teachers for All

Mönch, Corinna, Markic, Silvija, Martin, Catherine, Kapanadze, Marika, Modebadze, Nino, Nuic, Ines, Pilic, Zora, Roleda, Lydia & Morales, Marie Paz

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Dekon-Stufe I (Notdekon) zählt zu den Basismaßnahmen der Feuerwehr im Umgang mit Gefahrgütern. In diesem Zusammenhang wird einerseits Wasser als Dekontaminationsmittel empfohlen. Anderseits wird auf mögliche Gefahren, die durch Reaktionen von Gefahrstoffen mit Wasser entstehen können, hingewiesen. Wie gehen Feuerwehrleute mit dieser Informationslage um? Der Posterbeitrag bietet eine Einführung zu Gefahrstoffeinsätzen und in die notfallmäßige Dekontamination. Den Kern des Beitrags bilden Befunde aus einer quantitativen Befragung von 35 aktiven Einsatzkräften. Auf dieser Grundlage wird fachdidaktisch reflektiert, wie die Standortausbildung der Feuerwehr medienunterstützt optimiert werden kann. Diesbezüglich werden Potenziale verschiedener Medienformate (Sachcomics, Videospiele, Erklärvideos) eruiert. Der Beitrag mündet in einer finalen Handlungsempfehlung für die Praxis.

Referenz:

Mönch, Corinna, Markic, Silvija, Martin, Catherine, Kapanadze, Marika, Modebadze, Nino, Nuic, Ines, Pilic, Zora, Roleda, Lydia & Morales, Marie Paz (2021). ESTA – Educating Science Teachers for All. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 473). Universität Duisburg-Essen

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Sichtweisen von Lehrkräften im Fach Chemie auf das Phänomen Internet-Challenges

Werthmüller, Julia & Prechtl, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Strahlung ist um uns herum allgegenwärtig und doch gibt es in der Bevölkerung, besonders jedoch bei Schüler*innen immer noch einen Mangel an Wissen über Strahlung. Für diese Studie haben wir die Wirksamkeit eines Unterrichtskonzeptes zur Strahlung mittels Prä-Posttest-Design untersucht. Das Konzept wurde an Schüler*innen (n=141) in den Schulstufen 9 bis 11 an Gymnasien durchgeführt. Die Schüler*innen arbeiteten in Gruppen und erstellten unter anderem ihren eigenen strahlungsbasierten Superhelden. Wir stellen fest, dass sich das Wissen der Lernenden über Strahlungskonzepte durch die Lektion verbessert hat. So ordneten die Schüler*innen zum Beispiel Strahlungstypen genauer nach Energie und lieferten korrekte Antworten auf offene Fragen zur Wechselwirkung von Strahlung mit verschiedenen Materialien. Die meisten Schüler*innen begrüßten die Einbeziehung von Superheld*innen in den Unterricht und ließen sich durch deren Einsatz im Klassenzimmer nicht von Lerninhalt ablenken.

Referenz:

Werthmüller, Julia & Prechtl, Markus (2021). Sichtweisen von Lehrkräften im Fach Chemie auf das Phänomen Internet-Challenges. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 465). Universität Duisburg-Essen

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Anforderungen und Erwartungen an Physik-Serviceveranstaltungen

Schmitt, Kevin & Spatz, Verena

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Concept inventories sind validierte multiple-choice Fragebögen, die das Verständnis von einer großen Anzahl Lernender in einem bestimmten Themenbereich erheben können (Schecker & Gerdes, 1999). Der Klimawandel ist für heute junge Menschen ein (über-)lebenswichtiges Thema (IPCC 2018). Es erscheint notwendig, das Lernendenverständnis von zentralen Konzepten und Begriffen zum Klimawandel zuverlässig erheben zu können. Dazu wurde ein Climate Change Concept Inventory (CCCI) in Australien entwickelt (Jarrett & Takacs 2019). Eine erste Übersetzung und Pilotierung in Österreich deckte Unzulänglichkeiten auf (Schubatzky, Pichler & Haagen-Schützenhöfer, 2020). Aktuell wird an einer Überarbeitung der zentralen physikalischen Konzepte und der test-theoretischen Gestaltung des CCCI gearbeitet. Ziel ist, das fachdidaktisch überarbeitete CCCI zur Messung des Verständnisses von SuS sowie von Studierenden im deutschsprachigen Raum einzusetzen und einen Beitrag zur Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE) zu leisten. Das Poster stellt den aktuellen Stand und die geplanten Arbeiten dar.

Referenz:

Schmitt, Kevin & Spatz, Verena (2021). Anforderungen und Erwartungen an Physik-Serviceveranstaltungen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 481). Universität Duisburg-Essen

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Anregung kognitiver Prozesse im naturwissenschaftlichen Unterricht

Böttcher-Graf, Pauline & Koenen, Jenna

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Im hochschulweiten QLB-Projekt „InDiKo“ zur Digitalisierung in der Lehrkräftebildung sollen an der PH Karlsruhe im Teilprojekt Physik die digitalbezogenen Kompetenzen von angehenden Physiklehrkräften im Bereich des Experimentierens gefördert werden. Dazu werden die physikalischen Praktika dahingehend überarbeitet, dass Systeme zur digitalen Messwerterfassung (dMWE) zum Einsatz kommen, um Technological-Pedagogical-Content-Knowledge (TPCK)-Kompetenzen zu fördern. Obwohl entsprechende Systeme seit Jahrzehnten existieren, werden diese bisher kaum im Unterricht eingesetzt (Wenzel & Wilhelm, 2017). Künftige Physiklehrende müssen aber digitale Kompetenzen besitzen, um einen Beitrag zur Digitalisierung des Physikunterrichts leisten zu können (KMK, 2016; Vogelsang, 2018). Diese physikspezifischen Kompetenzen sind im Bereich des Experimentierens insbesondere mit dem Einsatz von dMWE verknüpft (Boczianowski, Ludwig & Pyras, 2019). Vor diesem Hintergrund präsentiert das Poster differenzierte TPCK-Kompetenzen in diesem Bereich sowie einen aktuellen Stand eines Konzeptes zur Umsetzung.

Referenz:

Böttcher-Graf, Pauline & Koenen, Jenna (2021). Anregung kognitiver Prozesse im naturwissenschaftlichen Unterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 410). Universität Duisburg-Essen

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Entwicklung eines Climate Change Concept Inventory

Wackermann, Rainer, Schubatzky, Thomas , Wöhlke, Carina & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

In der Berufsorientierung insbesondere der Schülerinnen mit Migrationshintergrund spielen enge Verwandte und Lehrpersonen eine wichtige Rolle. Viele Lehrpersonen schätzen sich jedoch in diesem Bereich als wenig kompetent ein. Zur Unterstützung von Verwandten und Lehrpersonen wurde ein Kartenspiel zur Berufsorientierung im MINT-Bereich entwickelt. In möglichst angenehmer Atmosphäre soll zwischen Schülerin und Elternteil bzw. Schülerin und Schülerin ein Gespräch über naturwissenschaftliche Berufe, eigene Erfahrungen und damit verbundene Gefühle angeregt werden. Dieses Gespräch könnte die Bildung von Arbeitsbündnissen anregen, in welchen emotionale und inhaltliche Unterstützung sowie gemeinsame Handlungen in der Berufsorientierung ermöglicht werden. Lehrpersonen können dieses Kartenspiel im Rahmen von Berufsorientierungs-Gesprächen, bei Elternsprechtagen oder persönlichen Gesprächen mit Eltern und ihren Kindern durchführen oder das Spiel im Unterricht einsetzen. Das Kartenspiel soll Schülerinnen mit Migrationshintergrund für MINT-Berufe sensibilisieren und ein Bewusstsein für diese wecken.

Referenz:

Wackermann, Rainer, Schubatzky, Thomas , Wöhlke, Carina & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2021). Entwicklung eines Climate Change Concept Inventory. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 485). Universität Duisburg-Essen

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Konzeption des Lehr-Lern-Labor Seminars BinEx

Stender, Anita

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Während Physik im Schulunterricht von vielen Schüler*innen als eher unbeliebtes Fach wahrgenommen wird, besteht ein großes Interesse an Phänomenen der Astronomie. Leider hat die Astronomie vor dem Hintergrund der curricularen Betrachtung wenig expliziten Raum. Einen Lösungsansatz bietet die vorgestellte Unterrichtsentwicklung, die mit Hilfe der Astronomie eine motivierende Neubetrachtung und Vertiefung von Grundlagen der Mechanik vornimmt. Dazu wird Universe Sandbox² als digitale und komplexe Simulation des Universums verwendet. Basierend auf dem SAMR-Modell zur Integration digitaler Medien (Puentedura, 2006) erscheint auf diese Weise eine sinnvolle Einbindung in den Unterricht möglich. Die Lernwirksamkeit sowie eine Förderung der Motivation der Schüler*innen soll untersucht werden. Die präsentierte Unterrichtsentwicklung wird im Rahmen des Förderprojekts „Digital gestütztes Lehren und Lernen in Hessen“ (DigLL) unterstützt.

Referenz:

Stender, Anita (2021). Konzeption des Lehr-Lern-Labor Seminars BinEx. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 434). Universität Duisburg-Essen

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Wirksamkeit einer Fortbildung zum selbstgesteuerten Experimentieren

Ehlert, Lars & Tepner, Oliver

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2020

Die Analyse der Entwicklung des Professionswissens angehender Lehrpersonen ist ein wesentliches Ziel der Forschung zur Lehrerbildung. Angenommen wird, dass angehende Lehrpersonen an der Universität collective PCK (cPCK) erwerben. Über Praxiserfahrungen wird dieses cPCK in persönliches PCK (pPCK) überführt. Das an der Universität erworbene theoretische Wissen verliert dadurch an Relevanz, wobei das pPCK nicht immer das erlernte cPCK widerspiegelt. Inwieweit sich das cPCK durch Praxiserfahrungen verändert soll im Rahmen eines Lehr-Lern-Labor Seminars für die Masterstudiengänge der Physik-Lehrämter HRSGe und GyGe an der Universität Duisburg-Essen untersucht werden. Bei diesem Seminar werden den Studierenden Merkmale zur Einschätzung der Schwierigkeit von Experimenten als cPCK vermittelt. Durch Praxiserfahrungen in komplexitätsreduzierten Unterrichtssituationen sollen Sie dieses cPCK in ihr pPCK überführen. Der Effekt des Seminars auf die Veränderung des cPCKs der Studierenden soll mit Hilfe eines Online-Fragebogens sowie mit Repertory-Grid-Interviews analysiert werden.

Referenz:

Ehlert, Lars & Tepner, Oliver (2021). Wirksamkeit einer Fortbildung zum selbstgesteuerten Experimentieren. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Online Jahrestagung 2020. (S. 430). Universität Duisburg-Essen

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