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Claus Bolte Konturen wünschenswerter chemiebezogener Bildung im Meinungsbild einer ausgewählten Öffentlichkeit - Methode und Konzeption der curricularen Delphi-Studie Chemie sowie Ergebnisse aus dem ersten UntersuchungsabschnittArtikel im pdf-Format (282 KB) Zusammenfassung: Die Frage, wie es um die naturwissenschaftliche Bildung in Deutschland bestellt ist, beschäftigt nicht nur Bildungsforscher und Pädagogen. Spätestens seit der Publikation der TIMS- und PISA-Studien ist sie auch zu einem kontrovers diskutierten Thema einer breiten Öffentlichkeit geworden. In diesem Forschungsbericht werden Methode und Konzeption der curricularen Delphi-Studie Chemie sowie Ergebnisse aus dem ersten Untersuchungsabschnitt vorgestellt. Ziel der Studie ist die Reflexion und Neubesinnung auf Inhalte, Aufgaben und Ziele sowie die Entwicklung eines Orientierungsrahmens für eine zeitgemäße naturwissenschaftliche - insbesondere chemiebezogene - Grundbildung. Abstract: Since the publication of TIMSS and PISA scientific literacy has become
an issue not only for science education but also for a broader public. This report
focuses on the design of a curricular Delphi study on chemistry education and presents
the results from the first round. The study aims at the reflection of contents, tasks
and goals of an adequate scientific literacy with emphasis on chemistry and tries to develop
a guideline for science education.
Claus Bolte Chemiebezogene Bildung zwischen Wunsch und Wirklichkeit - Ausgewählte Ergebnisse aus dem zweiten Untersuchungsabschnitt der curricularen Delphi-Studie ChemieArtikel im pdf-Format (220 KB) Zusammenfassung: In diesem Aufsatz werden ausgewählte Ergebnisse aus dem zweiten Untersuchungsabschnitt der curricularen Delphi-Studie Chemie vorgestellt. Dabei werden sowohl Fragen und Vermutungen, die sich aus den Befunden des ersten Untersuchungsabschnitts ergeben haben (Bolte 2003), aufgriffen und überprüft als auch weiterführende Fragestellungen geklärt. Die Analysen der zweiten Runde machen einerseits auf methodologische Grundprobleme (fach-)didaktischer Forschung aufmerksam. Anderseits zeigen die Ergebnisse, dass und in welchen Bereichen eine ‚Re-Vision’ der Praxis notwendig ist, damit Chemieunterricht seinen Anspruch, zur Allgemeinbildung der Jugendlichen beizutragen, besser als bisher zu erfüllen vermag und welche Maßnahme dafür zu ergreifen sind. Abstract: This report focuses on specific results from the second round of the curricular Delphi study in chemistry. Bearing in mind the results from the first round (Bolte 2003) it sheds light on new questions and hypotheses. The results from the second round bring up a series of methodological problems in educational research. They also show that a review of the teaching practice is necessary in certain fields if chemistry education wants to meet its aim to promote formal education in science for all.
Helmuth Fischler, Hans-Joachim Schröder Fachdidaktisches Coaching für Lehrende in der PhysikArtikel im pdf-Format (328 KB) Zusammenfassung: Eine Verbesserung des naturwissenschaftlichen Unterrichts ist nicht ohne Einbeziehung der Lehrer in notwendige Veränderungsprozesse denkbar. Alle Bemühungen, die Professionalisierung der Lehrer durch verschiedene Formen der Fortbildung (Kurse, curriculare Arbeit, u. a.) zu erhöhen, dürfen nicht übersehen, dass die methodisch-didaktischen Entscheidungen eines Lehrers gegründet sind auf zum Teil tiefsitzenden pädagogische Überzeugungen und gewachsenen Vorstellungen über das Lehren und Lernen. Veränderungen im Handeln der Lehrer sind daher nur zu erreichen, wenn diese Ebene der Ansichten, Einschätzungen und Urteile in die Arbeit mit Lehrern einbezogen wird. Mit dem fachdidaktischen Coaching wird ein Verfahren vorgestellt, das diesen Anspruch einlöst und damit als eine effektive Form der Lehrer-Fortbildung angesehen werden kann. Im ersten Teil werden die theoretischen Grundlagen und im zweiten Teil eine Fallstudie beschrieben. Abstract: An improvement of science education in schools cannot be achieved without an
integration of teachers into the process of modification. All activities to enhance the
professionalization of teachers by means of different forms of in-service training have to take
into account that teachers� decision making in classroom situations is based on deeply rooted
pedagogical beliefs and conceptions about teaching and learning.
Subject related pedagogical coaching aims at modifying a teacher`s classroom decisions as well as his/her
beliefs and conceptions. By integrating both aspects of a teacher`s behaviour it promises to be an effective
form of an individual or small-group in-service training.
In the first part, the article describes the theoretical foundations, in the second one a case study.
Gunnar Friege, Gunter Lind Allgemeine und fachspezifische Problemlösekompetenz
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| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 75-88 |  |
Silke Mikelskis-Seifert, Helmut Fischler
Die Bedeutung des Denkens in Modellen
bei der Entwicklung von Teilchenvorstellungen - Stand der Forschung und Entwurf
einer Unterrichtskonzeption
Artikel im pdf-Format (0,8 MB)
Zusammenfassung: Die Fähigkeit des Denkens in und mit Modellen und das damit
verbundene Verständnis für den Modellcharakter der naturwissenschaftlichen
Theorien wird als grundlegend für ein adäquates Verstehen von Physik angesehen.
Seit vielen Jahren hat jedoch die empirische Lehr-Lernforschung gerade im Bereich des
Modelldenkens bei deutschen Schülern erhebliche Defizite konstatiert.
Die Ergebnisse
eigener Untersuchungen weisen darauf hin, dass durch die Förderung eines
Modellbewusstseins zu einem angemessenen Verständnis für die Teilchenstruktur der
Materie beigetragen werden kann. Dazu sind im Unterricht gründliche Diskussionen
über die Erkennbarkeit und Realität der submikroskopischen Welt und über
deren Modellierung in Form von Teilchenmodellen notwendig. Dementsprechend wurde ein
Unterrichtskonzept erarbeitet, das die Modellhaftigkeit des zu untersuchenden Mikrokosmos
durch eine bewusste und stringente Unterscheidung zwischen einer erfahrbaren und einer
modellierten Welt thematisiert.
Ein Ebenensystem multipler Repräsentationen soll
dabei die explizite Auseinandersetzung mit der Erfahrungswelt und der Modellwelt
gewährleisten, um das intendierte Denken in Modellen zu erreichen sowie ein
metakonzeptuelles Bewusstsein bezüglich beider Welten aufzubauen.
Abstract: The thinking in and with models is considered as an essential component
of an appropriate knowledge about natural science. It is hypothesized accordingly, that
a proper comprehension of physics is not possible without a deeper understanding of
theories as models of science. However, empirical research in education has identified
that thinking in models is not sufficiently developed by students even after many years
of teaching.
The results of our own empirical research indicate that an appropriate
understanding of the micro-world can be realized by improving the awareness of models
and modelling. In order to achieve this, however, a discussion regarding epistemology,
models, and reality is needed. We have developed a conception, which focuses on
developing an awareness for the parallel existence of the world of experiences and the
world of models.
A “level system” of multiple representations entities is meant to ensure an explicit
dealing with the world of experiences and the world of models during the entire
teaching process in order to achieve the intended thinking in models as well as
create a metaconceptual awareness with regard to both worlds. That is, the students
should be assisted in developing metaconcepts with regard to conceptions of particles.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 89-103 | |
Silke Mikelskis-Seifert, Helmut Fischler
Die Bedeutung des Denkens in Modellen
bei der Entwicklung von Teilchenvorstellungen - Empirische Untersuchung zur Wirksamkeit der
Unterrichtskonzeption
Artikel im pdf-Format (0,8 MB)
Zusammenfassung: Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Entwicklung von angemessenen Teilchen vorstellungen bei Schülerinnen und Schülern um so besser gelingt, je stärker die Fähigkeit zum Denken in Modellen ausgeprägt ist. Es wurde daher eine Unterrichtskonzeption erarbeitet, die für die Einführung des Teilchenmodells einen Unterrichtsgang vorschlägt, in dem der Prozess der Modellbildung eine herausragende Rolle spielt. Nach der Beschreibung des Forschungsstandes und der Unterrichtskonzeption (Mikelskis-Seifert & Fischler 2003, in diesem Heft) gibt der folgende Bericht die wichtigsten Resultate der Evaluation wieder.
Abstract: Results of research in science education indicate that the ability of thinking in models
could be a key for the adequate understanding of the particulate structure of matter. For this a special
teaching unit, which has at its center the development and promotion of thought processes in and with
models during the introduction into the micro-world, was constructed. After a description of research
about the particulate structure of matter and the elucidation of our teaching concept
(see Mikelskis-Seifert & Fischler 2003, in this issue) the following article reports on the most
important results of our evaluation study.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 105-124 | |
Claudia von Aufschnaiter
Prozessbasierte Detailanalysen der Bildungsqualität von Physik-Unterricht:
Eine explorative Studie
Artikel im pdf-Format (198 KB)
Zusammenfassung: Untersuchungen zur Bildungsqualität von Unterricht haben besonders seit dem eher durchschnittlichen Abschneiden deutscher Schülerinnen und Schüler in internationalen Vergleichsstudien immer größeren Anteil an Studien zum mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht. Analysen von unterrichtlichen Prozessen können u.a. aufklären, wie gut die inhaltliche Passung des Lehrangebotes zu den situativen Fähigkeiten der Schüler ist. In der hier vorgestellten Studie werden auf der Basis bisheriger Befunde zur kognitiven Entwicklung von Lernenden inhaltsbezogene Aspekte abgeleitet, die als Indikatoren für die Passung des Lehrangebotes genutzt werden können. Diese Indikatoren wurden explorativ auf Videodaten zum Einführungsunterricht zweier Lehrer in den Kraftbegriff angewendet. Es wird gezeigt, dass in den beiden untersuchten Fällen die unterschiedlich guten Passungen zwischen Angebot und situativem Fähigkeitsniveau mittels inhalts- und abstraktionsbezogener sowie zeitlicher Analysen nachgezeichnet, untereinander verglichen und auf Ergebnisse von Leistungsmessungen bezogen werden können.
Abstract: After German students' poor results on TIMSS and PISA empirical investigations about the
quality of mathematical and science teaching have become more and more important in educational research.
Investigating processes of teaching and learning, the analysis of the match between instruction and students'
understanding becomes possible. For the study reported in this paper, previous research into students'
development of physics knowledge was used to set up content specific criteria to investigate the match
between demands of instruction and students' abilities. Using video-data on instruction of two teachers
into the concept of force, it was analysed how dimensions of content, abstraction, and time could be used
to describe the (mis-)match between teachers' instructional demands and students' situated understanding.
Furthermore, the parameters were used to compare the different teachers' lessons and to relate processes to
students' achievements.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 125-134 |
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Matthias Wilde, Detlef Urhahne, Siegfried Klautke
Unterricht im Naturkundemuseum: Untersuchung über das
„richtige” Maß an Instruktion
Artikel im pdf-Format (195 KB)
Zusammenfassung: Der Konstruktivismus ist eine in den Fachdidaktiken stark vertretene Lehrmeinung. Der Ansatz geht von einer aktiven, selbstgesteuerten Rolle des Lerners aus. Er grenzt sich damit deutlich vom stark lehrerzentrierten, instruktionalen Ansatz ab. Ziel dieser Untersuchung war es, zu überprüfen, was das richtige Maß an Instruktion bzw. Konstruktion im Bereich des außerschulischen Lernens ist. Dazu wurden durch Variation der Lernanweisungen drei unterschiedliche Lernumgebungen geschaffen: eine instruktional orientierte, eine konstruktivistisch orientierte und eine instruktional-konstruktivistisch orientierte Lernumgebung. Die Studie wurde am außerschulischen Lernort Naturkundemuseum mit 89 Schülern der fünften Jahrgangsstufe eines Gymnasiums durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass im affektiven Bereich alle drei Lernumgebungen gleich positiv bewertet wurden. Im kognitiven Bereich führte die Mischform aus Instruktion und Konstruktion zu den besten Lernergebnissen. Nach vierzig Tagen waren auf kognitiver Ebene jedoch keine Unterschiede zwischen den Lernumgebungen mehr festzustellen.
Abstract: In didactics, constructivism is a well-accepted
theory. This approach assumes an active, self-regulated role
of the learner. It contrasts with the highly teacher-centered,
instructional approach. Aim of this study was
to examine the right quantum of instruction versus construction in
the field of extracurricular learning.
Therefore, three different learning environments were created by
variation of the learning assignments: an
instructional-oriented, a constructivist-oriented, and an
instructional-constructivist-oriented learning environment.
The study was conducted with 89 fifth-grade-pupils of a
comprehensive secondary school in the
extracurricular learning location of a natural history museum.
Results show that in the affective domain the
three learning environments were rated equally well. In the
cognitive domain, the mixed form of instruction
and construction led to the best learning results. After forty days,
differences between the learning environments
in the cognitive level had disappeared.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 135-146 |
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Erich Starauschek
Ergebnisse einer Schülerbefragung über
Physikschulbücher
Artikel im pdf-Format (172 KB)
Zusammenfassung: Schüleräußerungen zu Physikschulbüchern finden sich selten in der Literatur. Im Rahmen einer Evaluationsstudie zum Physikunterricht nach dem Karlsruher Physikkurs wurden Schüler auch um eine Einschätzung ihrer Physikschulbücher gebeten. Über die Ergebnisse dieser vergleichenden schriftlichen Befragung von Schülern aus dem Jahr 1998 in der Sekundarstufe I des Gymnasiums, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet werden, und von traditionell unterrichteten Schülern wird berichtet. Die Aussagen der traditionell unterrichteten Schüler befinden sich im Einklang mit den Ergebnissen der Literatur. Sie empfinden ihre Schulbücher als unverständlich und sie nutzen sie nicht. Schüler, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet werden, nennen hingegen die Verständlichkeit des Buches zum Karlsruher Physikkurs als seine besondere Eigenschaft, und sie benutzen ihr Lehrbuch häufiger als traditionell unterrichtete Schüler. Offenbar weist das Buch zum Karlsruher Physikkurs prototypische Eigenschaften eines Physikbuches für Schüler auf.
Abstract: Little research is available about students and
their physics textbooks in the German literature of science
education. In Germany a new physics course called the Karlsruhe
Physics Course was developped by creating a new physical language.
The textbook of the Karlsruhe Physics Course ist frequently used by
the students whereas traditional physics students do not use their
textbooks. They declare their textbooks as ununderstandable.
Students, which are taught according the Karlsruhe Physics Course,
emphasize on the opposite the high understandability of their
textbooks. We report about the empirical results of an
investigation with treatment-controlgroup-design.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 147-159 |
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Dr. Werner Riess
Die Kluft zwischen Umweltwissen und Umwelthandeln als
pädagogische Herausforderung - Entwicklung und Erprobung eines
Prozessmodels zum „Umwelthandeln in alltäglichen
Anforderungssituationen”.
Artikel im pdf-Format (163 KB)
Zusammenfassung: In der empirischen Umweltbildungsforschung gilt es als ausgemacht, dass durch schulische Umweltbildung durchaus Einfluss auf das Umweltwissen von Schüler/-innen, in abgestufter Form auch auf die Umwelteinstellungen, nicht jedoch auf das Umwelthandeln genommen werden kann. Auf dieses Ergebnis greift man nun auch in der Bildung für eine nachhaltige Entwicklung zurück, obwohl in zentralen Zielformulierungen gerade die Förderung eines Handelns empfohlen wird, welches mit einer nachhaltigen Entwicklung vereinbar ist. Die offensichtliche Spannung zwischen dem Gewünschten und dem scheinbar Machbaren wurde zum Anlass, die Beziehung zwischen Umweltwissen und alltäglichem Umwelthandeln einer genaueren (differenzierteren) Untersuchung zu unterziehen. Anknüpfend an theoretischen Befunden aus der Umweltbewusstseinsforschung, der naturwissenschaftsbezogenen Lehr-Lern-Forschung und Erkenntnissen der Kognitionspsychologie- und Volitionsforschung zu Merkmalen des Alltagshandeln wurde ein „Prozessmodell des Handelns in alltäglichen Anforderungssituationen” entwickelt und einer ersten Erprobung unterzogen.
Abstract: Empiric Environmental Education research has shown
that Environmental Education at school has considerable influence
on pupils' environmental knowledge. Environmental attitudes are
influenced to a lower extent while the environmental behaviour
isn�t affected at all.
Education of sustainable Development refers
to this result, even though the definitions of major aims suggest
the promotion of behaviour, which is consistent with sustainable
development.
The gap between the aims on the one side and what
seems to be achievable in praxis on the other side led to a
detailed investigation of the relationship between environmental
knowledge and every-day environmental behaviour.
Based on findings from research on environmental attitudes, as well
as on the processes of learning and teaching, and on cognition and
volition, a “Process-model of behaviour in every-day
situations”
has been developed and piloted in a first study.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 160-178 |
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Burkhard Priemer
Ein diagnostischer Test zu Schüleransichten
über Physik und Lernen von Physik -
eine deutsche Version des Tests „Views
About Science Survey”
Artikel im pdf-Format (172 KB)
Zusammenfassung: Ansichten von Schülern über Physik und Lernen von Physik lassen sich mithilfe des Tests „Views About Science Survey” (VASS) erfassen. Dabei werden drei naturwissenschaftliche und drei kognitive Dimensionen berücksichtigt, die insgesamt zu einer Klassifizierung der Schüler in vier Typen führen: Experte, oberer und unterer Übergangstyp sowie Laie. Internationale Untersuchungen zeigten u.a., dass rund 8 % der Schüler Expertenansichten vertraten während etwa 1/3 eher als Laien bezeichnet werden konnten. Darüber hinaus korrelierten die erzielten VASS-Testergebnisse signifikant mit dem Abschneiden in Physiktests. Dieser Beitrag stellt den Test einschließlich der deutschen Übersetzung und international erzielte Ergebnisse vor. Ergänzend werden erste Erfahrungen mit der deutschen Version an einer nicht repräsentativen Stichprobe berichtet. Mit der deutschen Fassung des Tests VASS wird ein Fragebogen zur Erhebung epistemologischer Überzeugungen bereit gestellt, der - nach einer entsprechenden Güteprüfung - sowohl in der Schulpraxis als auch in der fachdidaktischen Forschung Einsatz finden kann.
Abstract:
Student views about physics and learning physics
can be assessed with the ”Views About
Science Survey” (VASS), a test instrument
that regards three scientific and three cognitive
dimensions and classifies students in four
profiles: expert, high and low transitional,
and folk. International investigations have
shown for example that about 8 % of
the students had expert views while roughly
1/3 were classified as folk. Furthermore,
student VASS test scores correlated significantly
with physics achievement. This article introduces
the test including a German translation and
reports results gained in international studies.
In addition, first experiences gained with
the German test translation and a non-average
sample are reported. With the German version
of VASS a paper-pencil questionnaire is provided
that assesses epistemological believes and
is suitable - after a quality review - for
both school practice and research in science
education.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003, S. 179-209 |
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Hans E. Fischer, Klaus Klemm, Detlev Leutner, Elke Sumfleth, Rüdiger Tiemann & Joachim Wirth
Naturwissenschaftsdidaktische Lehr-Lernforschung:
Defizite und Desiderata
Artikel im pdf-Format (366 KB)
Zusammenfassung: Fachdidaktische und allgemeindidaktische Forschung in den letzten Jahren lassen es sinnvoll erscheinen, eine Positions- und Trendbeschreibung für Lehr-Lernforschung zumindest für die naturwissenschaftlichen Fächer vorzunehmen. Aus Sicht einer interdisziplinären Zusammenarbeit der drei naturwissenschaftlichen Fachdidaktiken (Biologie, Chemie und Physik) sowie der Empirischen Bildungsforschung und der Lehr- Lernpsychologie werden die Ergebnisse der für diese Domänen relevanten Forschung als Defizitanalyse der schulischen Ausbildung in den Fächern beschrieben und mittel- und längerfristige Forschungsziele entwickelt. Durch die international vergleichenden Schulleistungsstudien wurden Probleme des naturwissenschaftlichen Unterrichts aufgezeigt, die unter Berücksichtigung der normativen Ziele der entsprechenden Konsortien (IGLU, PISA, TIMSS) weiteren Erkenntnisbedarf im Bereich der lernprozessorientierten Organisation von Unterricht deutlich machen (Baumert, Klieme, Neubrand, Prenzel, Schiefele, Schneider, Tillmann & Weiß, 2001; Bos, Lankes, Prenzel, Schwippert, Walther & Valtin, 2003). Es werden Erkenntnisse über Bedingungen des Schulsystems und der Organisation der Einzelschule, über Bedingungen und Formen der Unterrichtsgestaltung, über die Wirkung von Lehrerfortbildung und über individuelle Lernbedingungen benötigt. Dazu bedarf es zunächst vorwiegend deskriptiv orientierter Forschung zur weiteren Klärung der Probleme und ihrer Bedingungsgefüge. Parallel können die gewonnenen Erkenntnisse in konkrete Interventionsansätze umgesetzt und empirisch erprobt werden. Danach sollten die Ergebnisse dieser präskriptiv orientierten Interventionsforschung zu Implementationsforschung in der ersten und zweiten Phase der Lehrerbildung sowie in der Lehrerfortbildung führen.
Abstract:
Subject related education and general education
research in recent years makes it appear
sensible to carry out a situation and trend
description for teaching-learning research,
at least for the natural sciences. From the
point of view of interdisciplinary co-operation
between research on biology, chemistry and
physics education, as well as of empirical
education research and teaching-learning
psychology, the results of the research and
its relevance for these domains, are described
as a deficit analysis of school education
in the different subjects, and medium to
long term research objectives developed.
Recently performed international large scale
assessments have shown problems with the
teaching of natural sciences which, under
consideration of the normative objectives
of the corresponding consortia (IGLU, PISA,
TIMSS), make clear a further need for investigations
in the field of the learning process oriented
organisation of teaching (Baumert, Klieme,
Neubrand, Prenzel, Schiefele, Schneider,
Tillmann, & Weiss, 2001; Bos,
Lankes, Prenzel, Schwippert, Walther, &
Valtin, 2003). What is required is assessment
regarding conditions of the school system
and the organisation of the individual school,
regarding conditions and forms of the design
of teaching, regarding the effects of further
training of teachers and regarding individual
learning conditions. For this, there is first
of all a need for predominantly descriptively
oriented research for the further clarification
of the problems and their condition structure.
Parallel to this, the outcomes can be implemented
in concrete intervention approaches and empirically
tested. Thereafter, the results of this prescriptively
oriented intervention research should lead
to implementation research in the first and
second phase of teacher education and training,
as well as in the further education of teachers.
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003 |
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Berichte
Victor Travnikov, Yuri Maksimachev, Peter Wessels, Hans Niedderer
Vergleich von Aufgabentypen und Schülerleistungen in Mechanik im 11. Jahrgang zwischen russischen und deutschen Aufgaben und russischen und deutschen Schulen
| Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 9, 2003 |
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Berichte
Helmut Fischler
Hoffnungsvoller fachdidaktischer Nachwuchs - Doktorandentagung in Berlin
Zeitschrift
für Didaktik der Naturwissenschaften
Biologie, Chemie, Physik
Stand:
01.03.2004
ZfDN-Redaktion