ZfDN - Zeitschrift für Didaktik der NaturwissenschaftZeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften
Biologie, Chemie, Physik  -  Jahrgang 10, 2004

 

Jahrgang 10, 2004 zur�ck Register
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Aufsätze
WILFRIED BAALMANN, VERA FRERICHS, HOLGER WEITZEL, HARALD GROPENGIEßER UND ULRICH KATTMANN Schülervorstellungen zu Prozessen der Anpassung - Ergebnisse einer Interviewstudie im Rahmen der Didaktischen Rekonstruktion 7
GUNTER LIND, GUNNAR FRIEGE, LARS KLEINSCHMIDT UND ANGELA SANDMANN Beispiellernen und Problemlösen 29
MAIKE TESCH UND REINDERS DUIT Experimentieren im Physikunterricht - Ergebnisse einer Videostudie 51
DETLEF URHAHNE UND MARTIN HOPF Epistemologische Überzeugungen in den Naturwissenschaften und ihre Zusammenhänge mit Motivation, Selbstkonzept und Lernstrategien 71
SUSANNE BÖGEHOLZ, CORINNA HÖßLE, JÜRGEN LANGLET, ELKE SANDER UND KIRSTEN SCHLÜTER Bewerten - Urteilen - Entscheiden im biologischen Kontext: Modelle in der Biologiedidaktik 89
PETER REINHOLD Naturwissenschaftsdidaktische Forschung in der Lehrerausbildung 117
CHRISTOPH T. MÜLLER UND REINDERS DUIT Die unterrichtliche Sachstruktur als Indikator für Lernerfolg - Analyse von Sachstrukturdiagrammen und ihr Bezug zu Leistungsergebnissen im Physikunterricht 147
THORSTEN BELL Komplexe Systeme und Strukturprinzipien der Selbstregulation im fächerübergreifenden Unterricht - eine Lernprozessstudie in der SII 163
THORSTEN BELL Komplexe Systeme und Strukturprinzipien der Selbstregulation - Konstruktion grafischer Darstellungen, Transfer und systemisches Denken 183
ROLAND BERGER UND MARTIN HÄNZE Das Gruppenpuzzle im Physikunterricht der Sekundarstufe II - Einfluss auf Motivation, Lernen und Leistung 205
ANNETTE UPMEIER ZU BELZEN UND FRANKA CHRISTEN Einstellungsausprägungen von Schülern der Sekundarstufe I zu Schule und Biologieunterricht 221
ARI WIDODO UND REINDERS DUIT Konstruktivistische Sichtweisen vom Lehren und Lernen und die Praxis des Physikunterrichts 233
Kurzberichte
ERICH STARAUSCHEK Bemerkungen zum Fachlernen als Sprachlernen - Aspekte des ersten interdisziplinären Fachdidaktik-Workshop zum Fachlernen als Sprachlernen 256
CHRISTOPH RHÖNECK Intensive Diskussionen über Forschungsvorhaben - Doktorandenkolloquium der GDCP in Calw 262
Buchbesprechungen
MICHAEL KOMOREK J. Willer: Didaktik des Physikunterrichts 260
PROF. DR. HELMUT FISCHLER G. Merzyn: Lehrerausbildung - Bilanz und Reformbedarf 263

 

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 7 - 28 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Wilfried Baalmann, Vera Frerichs, Holger Weitzel, Harald Gropengießer und Ulrich Kattmann

Schülervorstellungen zu Prozessen der Anpassung - Ergebnisse einer Interviewstudie im Rahmen der Didaktischen Rekonstruktion

Artikel im pdf-Format (184 KB)

Zusammenfassung: Vorstellungen zur Anpassung wurden mit problemzentrierten Interviews mit dem Schwerpunkt auf evolutive Prozesse (Anpassung = Angepasst-Werden und Sich-Anpassen) und nur mittelbar zum Zustand (Angepasst-Sein und Angepasstheit) erhoben. Die erfassten Vorstellungen werden als Konzepte und Denkfiguren formuliert und erläutert. Über bisherige Untersuchungen hinausgehend werden Vorstellungen der Lernenden zu den mit der Anpassung verbundenen körperlichen und genetischen Veränderungen erfasst. Es wird diskutiert, wie die Befunde als Grundlage für die Planung von Unterricht zu nutzen sind.


Abstract: Conceptions about adaptation were investigated in problem-centred interviews. Emphasis was put on evolutionary processes rather than their products (traits). The findings are presented as notions and principles and explained as well. In addition conceptions about the connected physical and genetic change are described. It is discussed how to utilise the findings for the improvement of learning and teaching evolution.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 29-49 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Gunter Lind, Gunnar Friege, Lars Kleinschmidt und Angela Sandmann

Beispiellernen und Problemlösen

Artikel im pdf-Format (272 KB)

Zusammenfassung: Das eigenständige Problemlösen und die Bearbeitung von Beispielaufgaben mit kommentierten Musterlösungen, sogenannten worked examples, sind zwei Methoden des Lernens, mit denen Wissen durch Anwendung auf verschiedene, typische Situationen flexibel genutzt werden soll, um nicht „träge” zu bleiben. In einer empirischen Studie wurde untersucht, welche Gelegenheiten zur Elaboration beide Methoden bieten und wie Schüler mit unterschiedlichem Vorwissen („Experten” und „Novizen”) diese Gelegenheiten nutzen.
Die Fragestellungen der Studie beziehen sich auf die Lernaktivität und die Art der Elaboration beim Lernen mit beiden Methoden sowie auf die Existenz von charakteristischen Lernprofilen. Das Untersuchungsmaterial bestand aus einer Sequenz von Beispielaufgaben zur Himmelsmechanik und einer Sequenz von ähnlichen, eigenständig zu lösenden Problemen. Von den untersuchten Personen wurden Protokolle des lauten Denkens beim Lernen mit beiden Methoden erhoben, transkribiert und nach einem entwickelten Kategoriensystem analysiert. Die Ergebnisse der Studie legen eine Relativierung der mit dem Lernen mit Beispielaufgaben in der Literatur oft geäußerten Hoffnung nahe: Auch hier spielt wie beim eigenständigen Problemlösen das Vorwissen eine entscheidende Rolle und zwar sowohl was die Quantität (Lernaktivität) als auch was die Qualtität (Art der Elaboration) angeht. Inwiefern Beispielaufgaben beim Lernen differenziert, d.h. innerhalb von Lerngruppen mit einer Varianz im Vorwissen, eingesetzt werden können, und welche Vorteile sie gegenüber dem eigenständigen Problemlösen bieten, wird diskutiert.


Abstract: Independent problem-solving and working on problems with commented solutions, so called ‚worked examples‘, are two methods of learning where knowledge should be used flexibly by applying it to different typical situations, avoiding that the knowledge remains „inert”. An empirical survey shall reveal which opportunities for elaboration are given by both methods and how pupils with different previous knowledge („experts” and „novices”) use them. The survey regards the question of learning activity and the manner of elaboration while learning with both methods as well as the existence of characteristic learning profiles. The examination material was made up of a sequence of ‚worked examples‘ regarding the celestial mechanics and a sequence of similar problems, which were to be solved independently. Thinking aloud recordings were taken from the subjects while they were learning with both methods, transcribed and analysed with aid of a category system. The results of the survey suggest the relativisation of hope embodied in the literature regarding the learning with ‚worked examples‘: (as in independent problem solving) previous knowledge plays also here a crucial part concerning quantity (learning activity) as well as quality (manner of elaboration). To what extent ‚worked examples‘ are suitable for groups with varying previous knowledge and which advantages they have compared with independent problem solving, is been discussed.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 51-69 ZfDN - Zeitschrift für 
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Maike Tesch und Reinders Duit

Experimentieren im Physikunterricht - Ergebnisse einer Videostudie

Artikel im pdf-Format (0,8 MB)

Zusammenfassung: Die Rolle des Experiments im Unterricht ist eine zentrale Fragestellung des Projekts „Lehr-Lern-Prozesse im Physikunterricht - eine Videostudie”, die im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms BIQUA am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (IPN) in Kiel durchgeführt wird. Ein Kategoriensystem zur Videoanalyse von Unterrichtsexperimenten sowie Ergebnisse der ersten Projektphase werden vorgestellt. Ziel dieser Analysen ist eine Beschreibung der methodischen Gestaltung von Unterrichtsphasen, in denen das Experimentieren eine Rolle spielt. Die Untersuchungsergebnisse weisen darauf hin, dass das Experimentieren trotz relativ kurzer Handlungsphasen (28 %) den Unterrichtsverlauf zu großen Teilen, durchschnittlich 64 %, beeinflusst. Typisch für eine Physikstunde im Anfangsunterricht sind Demonstrationen, die in ein Klassengespräch eingebettet sind, und instruktions-orientierte Schülerexperimente. Es zeigt sich, dass die Vor- und Nachbereitung von Experimenten, also die Einbettung in den Unterrichtsverlauf, eine wichtige Bedeutung für die Qualität des untersuchten Physikunterrichts hat.


Abstract: A major research concern of the project ”A Video Study on Teaching and Learning in Physics Instruction” carried out by the Leibniz Institute for Science Education (IPN) is the role of practical activities. The study is part of the priority program ”BiQua” funded by the German Research Foundation (DFG). The coding scheme on practical activities developed for an analysis of video-taped physics lessons and results of the first phase of the project are presented. This analysis is aimed at a description of instructional patterns of practical activities in German physics instruction. Practical activities play a significant role in the observed physics lessons. On average 64 % of the total lesson time are influenced by practical activities, although actually carrying out experiments is observed in just 28 %. A typical lesson would be composed of a demonstration within a classroom talk, or an instruction oriented student activity. The introduction and the discussion, i.e. the embedding of practical activities, is crucial for the quality of practical activities in the observed physics instruction.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 71-87 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Detlef Urhahne und Martin Hopf

Epistemologische Überzeugungen in den Naturwissenschaften und ihre Zusammenhänge mit Motivation, Selbstkonzept und Lernstrategien

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Zusammenfassung: Epistemologische Überzeugungen sind Vorstellungen über die Struktur des Wissens und des Wissenserwerbs. Durch eine Vorstrukturierung der wahrgenommenen Inhalte beeinflussen sie das Lernen. Wissenschaftlich angemessene epistemologische Überzeugungen sind zudem Kernbestandteil einer naturwissenschaftlichen Grundbildung. Der Beitrag stellt die Übersetzung eines Messinstrument zur Erfassung epistemologischer Überzeugungen in den Naturwissenschaften (Conley, Pintrich, Vekiri & Harrison, 2004) vor und untersucht die Zusammenhänge zu anderen lernrelevanten Konstrukten. 167 Schülerinnen und Schüler der neunten Klasse nahmen an der Fragebogenuntersuchung teil. Die vermutete vierdimensionale Faktorenstruktur des Messinstruments konnte durch die Studienergebnisse repliziert werden. Höher entwickelte epistemologische Überzeugungen stehen in einem positiven Zusammenhang mit Leistungsmotivation und den fachspezifischen Selbstkonzepten in Biologie und Physik. Eine stärkere Überzeugung von der Sicherheit des Wissens verbindet sich mit der Bevorzugung von einfachen Memorierstrategien. Eine stärkere Überzeugung von der Veränderlichkeit des Wissens, eine angemessenere Einschätzung der Rolle von Experimenten für den naturwissenschaftlichen Wissenserwerb und eine stärkere Überzeugung von Autoritäten als Wissensvermittlern gehen mit kognitiv aufwändigeren Lernstrategien einher.


Abstract: Epistemological beliefs are beliefs about the nature of knowledge and knowing. They influence learning by previously structuring perceived contents. Furthermore, scientifically appropriate epistemological beliefs are a constituent part of scientific literacy. The article presents the translation of a measuring instrument for assessing epistemological beliefs in science (Conley, Pintrich, Vekiri, & Harrison, 2004). Relationships to other concepts of learning are investigated. One hundred and sixty-seven ninth class students took part in the questionnaire study. Study results could replicate the assumed four-dimensional factor structure of the measuring instrument. More sophisticated epistemological beliefs are positively related to achievement motivation and domain-specific self concepts in biology and physics. A stronger belief in the certainty of knowledge is associated with a preference for simple rote learning strategies. A stronger belief in the development of knowledge, an appropriately appreciation of the role of experiments for scientific knowledge acquisition, and a stronger belief in authorities as imparting knowledge are positively related to cognitively elaborated learning strategies.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 89-115 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Susanne Bögeholz, Corinna Hößle, Jürgen Langlet, Elke Sander und Kirsten Schlüter

Bewerten - Urteilen - Entscheiden im biologischen Kontext: Modelle in der Biologiedidaktik

Artikel im pdf-Format (210 KB)

Zusammenfassung: In diesem Beitrag werden zehn Modelle zur Behandlung ethischer Fragen im Unterricht vorgestellt. Die Modelle werden hinsichtlich ihrer jeweiligen Schwerpunktsetzungen in drei Gruppen klassifiziert: 1. Modelle, die in unterschiedlicher Art und Weise die ethische Reflexion in den Vordergrund stellen, 2. Modelle, die implizit oder explizit auf dem Modell zur Entwicklung moralischer Urteilsfähigkeit von Lawrence Kohlberg gründen und entsprechend die Auseinandersetzung mit Werte-Dilemmata betonen, 3. Modelle, die speziell für Herausforderungen in der Umweltbildung und der Bildung für Nachhaltige Entwicklung entwickelt wurden.


Abstract: This article presents ten models for teaching ethical questions. They are classified into three groups focussing on the following special aspects: (i) Models displaying different modes of ethical reflection; (ii) models, implicitly or explicitly based on the model of Lawrence Kohlberg about development of moral judgment and, correspondingly, stressing discussion of value dilemmas; (iii) models which have specially been developed for the challenges of environmental education and education for sustainable development.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, 117-145 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Peter Reinhold

Naturwissenschaftsdidaktische Forschung in der Lehrerausbildung

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Zusammenfassung: Vor dem Hintergrund der gegenwärtigen Reformdiskussion um die Aufgaben der Lehrerausbildung werden die Inhalte fachdidaktischer Ausbildung und die zu vermittelnden Kompetenzen dargestellt. Für eine wissenschaftliche Ausbildung wird die Absicherung dieser Inhalte und Kompetenzen durch fachdidaktische Forschung gefordert und es werden in Bezug auf den aktuellen Forschungsstand Desiderata aufgezeigt.
Weiter wird aus fachdidaktischer Sicht der gegenwärtige Stand der Wirkungs-, Struktur und Qualitätsdebatte in Deutschland dargestellt und über fachdidaktische Untersuchungen zur Wirksamkeit der Lehrerausbildung berichtet. Diese Untersuchungen werden in die internationale Diskussion eingeordnet und in einem theoretischen Modell über Wirkungszusammenhänge in der Lehrerausbildung zusammengefasst, das zugleich die Desiderata in diesem Feld erkennen lässt. Abschließend werden ausgehend von diesem Modell Elemente eines fachdidaktischen Forschungsprogramms zur empirischen Untersuchung der Wirksamkeit der Lehrerausbildung vorgeschlagen.


Abstract: In view of the current debate on a reform of teacher education this article focuses on the contents, aims and objectives of teacher training in science education and the competencies professional teachers need. It is claimed that curricula of scientific teacher education programs need to be grounded on research-based knowledge and scientifically validated practices. With respect to the results of recent research in science education desiderata are listed. Further, from a science education perspective follows a description of the contemporary debate on the efficiency, structure and quality of teacher education programs and a presentation of the main national results of science educational research on the efficiency of teacher training. The results are related to the international debate on the quality of teacher education and summarized in a theoretical model showing the relevant factors and their effects in teacher education as well as the desiderata for future research. Based on this model relevant elements of a science educational research program focusing on the efficiency of teacher training are suggested.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, 147-161 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Christoph T. Müller und Reinders Duit

Die unterrichtliche Sachstruktur als Indikator für Lernerfolg - Analyse von Sachstrukturdiagrammen und ihr Bezug zu Leistungsergebnissen im Physikunterricht

Artikel im pdf-Format (0,8 MB)

Zusammenfassung: Im Rahmen einer Videostudie des IPN zum Anfangsunterricht in Physik wurde die Sachstruktur aller aufgezeichneten Unterrichtsstunden in Form von sachlogischen Flussdiagrammen rekonstruiert. Diese Diagramme dienen einerseits dazu, die sachliche Stimmigkeit (also die fachliche Qualität des Unterrichts) zu beurteilen und die unterschiedlichen Wege der beteiligten Lehrkräfte bei der Einführung der Begriffe und Prinzipien (hier zum elektrischen Stromkreis und zum Kraftbegriff) zu analysieren. Andererseits erlauben die Diagramme auch, allgemeinere Merkmale des inhaltlichen Aufbaus und ihren Zusammenhang mit der Leistungsentwicklung der Schülerinnen und Schüler zu untersuchen. In der hier vorgelegten Studie berichten wir über Ergebnisse zu diesem Aspekt. Es zeigt sich, dass eine hohe Vernetztheit der inhaltlichen „Elemente” und ein hoher Einbezug von Vorwissen mit einem höheren Lernerfolg assoziiert sind.


Abstract: A video study has been carried out to investigate predominating structures and scripts of German introductory physics instruction. The content structure of each video-documented lesson was reconstructed by using logical flow diagrams. On the one hand, these diagrams allow to evaluate whether the lessons are sound from the physics point of view, i.e. they provide information on a key feature of instructional quality. They also provide valuable insights into the different paths to the concepts and principles (in the video study the electric circuit and the force concept) the participating teachers chose. On the other hand, the diagrams allow to investigate relations between general structural features of the lessons and the development of student achievement. The study presented here deals with the latter issue. It turns out, for instance, that a high degree of interrelatedness of the content elements and a high degree of taking pre-instructional knowledge into account is linked to better achievement.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 163-181 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Thorsten Bell

Komplexe Systeme und Strukturprinzipien der Selbstregulation im fächerübergreifenden Unterricht - eine Lernprozessstudie in der SII

Artikel im pdf-Format (0,7 MB)

Zusammenfassung: Der vorliegende Artikel beschreibt Zugänge für Schülerinnen und Schüler der S II zum Themenbereich Komplexe Systeme und Selbstregulation. Er leistet damit einen Beitrag zu einer didaktischen Rekonstruktion der nichtlinearen Dynamik. Anhand einer fächerübergreifenden Sequenz von Beispielsystemen entdecken Schüler durch grafische Konstruktion die Strukturprinzipien Rückkopplung und Fließgleichgewicht und lernen, sie zur qualitativen, analogiebasierten Erklärung von Prozessen der Selbstregulation einzusetzen.
Eine dreiteilige Lernprozessstudie wurde in Form von Lerninterviews mit insgesamt 19 Zweiergruppen von Schülerinnen und Schülern aus Physik-Grundkursen des 11. und 12. Jahrgangs durchgeführt. Die Studie erbrachte detaillierte Einblicke in Schülerlernprozesse. Die qualitative Auswertung der transkribierten Lerninterviews und der Schülerzeichnungen belegt zum einen, wie die Schülerlernprozesse erfolgreich in zyklische Phasen selbstständiger grafischer und mentaler Konstruktion und geleiteter Reflexion gegliedert werden können. Des Weiteren wird deutlich, dass sich die Lernprozesse auf mehreren Ebenen abspielen und dass die Abstraktion von Anwendungsregeln für systemische Prinzipien den bereichüberschreitenden Transfer erleichtert.


Abstract: This article describes accesses to the subject of complex systems and self-regulation for students at upper secondary level. Following an interdisciplinary sequence of exemplary systems, students discover and construct the structural principles of feedback and dynamic equilibrium by drawing sketches. They learn to use these principles for qualitative, analogy-based explanations of processes of self-regulation. In order to start an educational reconstruction of this field, a learning process study consisting of three parts was carried out with 19 pairs of students who were enrolled in basic physics courses in either grade 11 or 12.
The detailed qualitative analysis of learning interviews and students’ drawings shows how to organise students‘ learning processes in alternating phases of self-guided exploration of model systems and stimulated reflection. The usefulness of self-guided graphical construction for the analysis of complex systems, and the positive effects of meta-cognitive processes on cross-domain transfer are demonstrated.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 183-204 ZfDN - Zeitschrift für 
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Thorsten Bell

Komplexe Systeme und Strukturprinzipien der Selbstregulation - Konstruktion grafischer Darstellungen, Transfer und systemisches Denken

Artikel im pdf-Format (224 KB)

Zusammenfassung: Der vorliegende Artikel knüpft an den Beitrag Bell (2004a) an, in dem eine SII-Lerneinheit zum Thema Komplexe Systeme und Selbstregulation vorgestellt worden ist, die auf einer Sequenz selbstregulierender Beispielsysteme aufbaut und die Strukturprinzipien Rückkopplung/Regelkreis und Fließgleichgewicht herausarbeitet. Dort sind das Design, die Durchführung und Teile der Ergebnisse einer dreiteiligen Lernprozessuntersuchung mit insgesamt 19 Zweiergruppen von Schülerinnen und Schülern aus Physik-Grundkursen des 11. und 12. Jahrgangs beschrieben worden. Bell (2004a) hat ein Konzeptentwicklungsmodell dargestellt und auf dieser Basis Entwicklungen verschiedener Konzeptkomponenten bei den Probanden analysiert. Der vorliegende Beitrag geht auf die Studienergebnisse in weiteren Analyserichtungen ein. Es wird belegt, dass die gemeinschaftliche Konstruktion von Skizzen zu den genannten Strukturprinzipien die selbstgesteuerte Exploration der Beispielsysteme sowie die Abstraktion von Konzepten deutlich fördert.
Darüber hinaus hat das grafische Konstruieren große Bedeutung für die Rekonstruktion von Strukturkonzepten in größerem zeitlichem Abstand (Nachuntersuchung). Das selbstständige Skizzieren erweist sich als sehr hilfreiches Werkzeug eines anwendbaren systemischen Denkens und fördert den bereichsüberschreitenden Transfer.


Abstract: This article follows up the Bell (2004a) contribution, in which a learning unit for upper secondary level is described. The unit addresses the field of complex systems and self-regulation by dealing with a sequence of exemplary systems and working out the structural principles of feedback and dynamic equilibrium. The design, the performance and some results of a three-part learning process study with 19 pairs of students visiting a basic physics course in either grade 11 or 12 have been reported. This article presents the study’s results in further directions of analysis, an important one being students’ joint construction of sketches representing the structural principles mentioned. The graphical construction clearly fosters self-guided exploration of exemplary systems and serves as basis for the abstraction of structural concepts. Furthermore, students’ graphical expressions of ideas play an immense role for the reconstruction of concepts after a longer period (long-term test). Self-guided graphical construction proves to be a very important tool for systemic thinking and clearly helps students to transfer structural principles across domain boundaries.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 205-219 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Roland Berger und Martin Hänze

Das Gruppenpuzzle im Physikunterricht der Sekundarstufe II - Einfluss auf Motivation, Lernen und Leistung

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Zusammenfassung: Entsprechend der Selbstbestimmungstheorie der Motivation von Deci & Ryan ist ein günstiger Einfluss des so genannten Gruppenpuzzles auf die Befriedigung der grundlegenden psychologischen Bedürfnisse nach sozialer Eingebundenheit, Autonomie- und Kompetenzerleben zu erwarten.
Um diese Vermutung in Bezug auf Physikunterricht zu prüfen, wurden zwei an den Interessen von Schülerinnen und Schülern orientierte Unterrichtseinheiten zum Rasterelektronenmikroskop und Mikrowellenofen entwickelt und im Rahmen des Gruppenpuzzle bzw. in durchgehend frontaler Form in Grundkursen der 12. Jahrgangsstufe unterrichtet.
Es hat sich gezeigt, dass sich das Gruppenpuzzle entsprechend der Erwartungen günstig auf die grundlegenden Bedürfnisse, die intrinsische Motivation und kognitive Variablen auswirkt. Ob dies besser gelingt als im Frontalunterricht, hängt allerdings vom Thema des Unterrichts ab. Die Leistungen in den Wissenstests unterscheiden sich zwischen den beiden Methoden nicht. Betrachtet man jedoch nur die „Expertenaufgaben”, so ergeben sich Vorteile des Gruppenpuzzles gegenüber dem Frontalunterricht.


Abstract: According to the Self-Determination Theory by Deci and Ryan the jigsaw method should promote the basic psychological needs for social relatedness, competence, and autonomy in a favourable way.
To investigate this assumption in the domain of physics education the contents „scanning electron microscopy” and „microwave oven” were instructed within the jigsaw method as well as in a direct instruction approach.
In conclusion the study shows that the jigsaw method promotes the basic needs, the intrinsic motivation and cognitive variables. But it depends on the learning object if the results are better than in the direct instruction approach. No significant differences were observed in achievement. But focusing on the „expert” parts of the knowledge test the jigsaw groups scored higher than the direct instructed groups.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 221-232 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Annette Upmeier Zu Belzen und Franka Christen

Einstellungsausprägungen von Schülern der Sekundarstufe I zu Schule und Biologieunterricht

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Zusammenfassung: Der Beitrag beschäftigt sich mit den Einstellungen von Schülern der Sekundarstufe I zu Schule und Biologieunterricht. Eine Einstellung ist eine psychologische Tendenz, Objekte, Personen oder Verhalten mit einem bestimmten Ausmaß an Zustimmung oder Ablehnung zu bewerten. Nach vier Jahren in der „integrierten Gesamtschule Grundschule” werden die Schüler extern differenziert und in getrennten Schularten der weiterführenden Schulen unterrichtet. Für diesen Bereich stellen sich die Fragen: Welche qualitativ unterscheidbaren Einstellungsausprägungen gegenüber Schule und Biologieunterricht können bei Schülern der Sekundarstufe I identifiziert werden? Welche quantitative Verteilung der Schüler auf diese Einstellungsausprägungen finden sich in den Jahrgangsstufen 5 bis 10 der verschiedenen Schularten?
Die schriftliche Befragung von 1508 Schülern fand in Hauptschulen, Realschulen und Gymnasien statt. Mit Hilfe des Mixed Rasch-Modells wurden vier latente Kategorien, die Einstellungsausprägungen, identifiziert: Der Lernfreude-Typ, der Zielorientierte Leistungs-Typ, der Gelangweilte Typ und der Frustrierte Typ. Über die Sekundarstufe I hinweg ergibt sich ein interpretierbares Bild bei den Zugehörigkeiten zu den Gruppen.


Abstract: The investigation deals with the attitudes of pupils of the Sekundarstufe I (fifth to tenth grade) concerning school and biology instruction. An attitude is a psychological tendency to evaluate objects, persons or behaviour with a certain extent of agreement or refusal. In the German system the pupils are externally differentiated after four school years in primary school and they are taught in separate school types („Hauptschule”, ”Realschule”, ”Gymnasium”, ”Gesamtschule”) during the next years. The investigation deals with the following questions: Which qualitative attitude expressions towards school and biology instruction are to be found among pupils in Sekundarstufe I-age? How are the pupils distributed quantitatively into these attitude expressions from the fifth up to the tenth grade?
The investigation of 1508 pupils took place in Hauptschulen, Realschulen (six-form high schools) and Gymnasien (high Schools). Four latent categories, the attitude expressions, could be identified with the help of the Mixed Rasch-Model: The zest-for-learning type, the aim-oriented-achievement-type, the bored type and the frustrated type. Over the Sekundarstufe I an interpretable picture results from the different constellations of each school year.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004, S. 233-255 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Ari Widodo und Reinders Duit

Konstruktivistische Sichtweisen vom Lehren und Lernen und die Praxis des Physikunterrichts

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Zusammenfassung: Seit rund 20 Jahren spielen konstruktivistische Sichtweisen in der naturwissenschaftsdidaktischen und psychologischen Lehr-Lern-Forschung eine wichtige Rolle. Konstruktivistische Ansätze scheinen insgesamt gesehen besser als traditionelle geeignet zu sein, Schülerinnen und Schüler zu einer naturwissenschaftlichen Grundbildung im Sinne von „scientific literacy” zu führen. In einer Reihe von Studien hat sich gezeigt, dass sie mit besseren Lernergebnissen verbunden sind. Qualitätsentwicklungsprogramme (wie in Deutschland das BLK Modellversuchsprogramm SINUS) basieren in der Regel auf konstruktivistischen Ideen. Es zeigte sich aber, dass es außerordentlich schwer ist, diese konstruktivistischen Ideen in der Praxis zu etablieren.
Es gibt eine große Kluft zwischen dem Wissensstand zu effektivem Lehren und Lernen in der Lehr-Lern- Forschung und der unterrichtlichen Praxis. Die Studie, die hier vorgestellt wird, ist Teil der IPN-Videostudie Physik, die in das Schwerpunktprogramm „BiQua” der Deutschen Forschungsgemeinschaft eingebettet ist.
Ziel der Studie ist es, zu untersuchen, in wie weit die Praxis „normalen” Physikunterrichts „konstruktivistisch orientiert” ist. Auf Video aufgezeichnete Unterrichtsstunden von 13 Lehrkräften wurden mit dem Kategoriensystem KONU (Konstruktivistisch Orientierter Naturwissenschaftlicher Unterricht) analysiert. Es stellte sich heraus, dass zentrale Kennzeichen konstruktivistisch orientierter Lernumgebungen nur selten beobachtet werden konnten. Es zeigte sich auch, dass die Entwicklung der Leistung in solchen Klassen besser ausfiel, in denen bestimmte Kennzeichen (wie zum Denken herausfordernde Probleme anbieten oder an Schülervorstellungen anknüpfen) häufiger beobachtet werden konnten. In Interviews mit den Lehrkräften wurde klar, dass die meisten von ihnen keine konstruktivistischen Sichtweisen vom Lehren und Lernen besitzen und dass sie über die Ergebnisse der aktuellen Lehr-Lern-Forschung kaum informiert sind.


Abstract: Since the 1980s constructivist views have played an important role in science education research and in research on learning and instruction in general. It appears that constructivist approaches are better suited than ”traditionally” oriented approaches to address key issues of recent conceptions of scientific literacy. There is also evidence that they allow more efficient teaching and learning processes. Recent quality development projects are usually based on constructivist ideas. However, it turned out that it is rather difficult to set constructivist ideas into practice. There is a large gap between what research on teaching and learning has to offer instructional design on the one hand and instructional practice in normal classes on the other. The study presented here is part of the ”IPN - Physics Video Study” which is a project within the ”BiQua” Priority Program of the German Science Foundation. The main aim is to investigate whether the teaching practice of a sample of German physics teachers meets key characteristics of constructivist learning environments as proposed in the literature. A category system called COSC (Constructivist Oriented Science Classes) was developed to identify the extent constructivist characteristics may be observed in the lessons of the 13 teachers of the sample. It turned out that key characteristics of constructivist oriented learning environments are not frequently observed. Preliminary analyses revealed that if certain features occur more frequently (like providing thought provoking problems and addressing students’ ideas) the development of achievement is better. Interviews clearly showed that most teachers do not hold constructivist views of teaching and learning and that they are not informed about key results of research on teaching and learning.


Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft

Kurzberichte

Erich Starauschek

Bemerkungen zum Fachlernen als Sprachlernen - Aspekte des ersten interdisziplinären Fachdidaktik-Workshop zum Fachlernen als Sprachlernen
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft


Kurzberichte

Christoph Rhöneck

Intensive Diskussionen über Forschungsvorhaben - Doktorandenkolloquium der GDCP in Calw
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft


Buchbesprechungen

Michael Komorek

J. Willer: Didaktik des Physikunterrichts
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 10, 2004 ZfDN - Zeitschrift für
                  Didaktik der Naturwissenschaft


Buchbesprechungen

Prof. Dr. Helmut Fischler

G. Merzyn: Lehrerausbildung - Bilanz und Reformbedarf

 

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Stand: 20.05.2005
ZfDN-Redaktion