Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften
Biologie, Chemie, Physik  -  Jahrgang 13, 2007

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 9-31

Georg Trendel, Rainer Wackermann und Hans E. Fischer

Lernprozessorientierte Lehrerfortbildung in Physik
Learning-process-oriented in-service training in physics

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Zusammenfassung:
Das Projekt hatte zum Ziel, Bedingungen für erfolgreiche Lernprozesse im Physikunterricht zu untersuchen sowie in einer Lehrerfortbildung Möglichkeiten zur Förderung dieser Prozesse zu trainieren. Die Grundlage dafür bildete Osers Theorie der Basismodelle des Lehrens und Lernens, die verschiedene Lernwege für unterschiedliche Lehrziele wie z. B. Erfahrungslernen, Konzeptbildung und Problemlösen fordert. Auf dieser Basis wurden Werkzeuge zur Unterrichtsanalyse sowie zur Lehrerfortbildung und ihrer Evaluation entwickelt. Als wichtigstes Instrument erwies sich eine kategorienbasierte Videoanalyse der Unterrichtsstunden, die sowohl für Forschungs- als auch für Trainingszwecke genutzt werden konnte. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass es sinnvoll ist, zielbezogen zwischen verschiedenen Lernwegen zu unterscheiden, dass jedoch wichtige Lernschritte wie Reflektion und Transfer im üblichen Physikunterricht deutlich zu kurz kommen. Verbesserungsbedarf besteht insbesondere im Bereich Konzeptbildung, der fast die Hälfte des beobachteten Unterrichts ausmacht. Hier ist die Vorgehensweise besonders kleinschrittig, und Schüler beurteilen Möglichkeiten der aktiven Teilnahme eher skeptisch. Fortbildungseffekte wurden sichtbar und zeigten sich besonders deutlich beim Lehrziel Problemlösen.
Schlüsselwörter: Lehrerfortbildung, Basismodelle, Videoanalyse, Lernprozesse, Physikunterricht

Abstract:
The study intended to investigate conditions for successful learning processes in physics instruction and to enhance teachers' understanding and support of such processes by means of an in-service training. The theoretical conceptions of learning processes used were based on Oser's Theory of Basis Models of Teaching and Learning that proposes different learning paths for different learning goals like learning from experience, concept-building, and problem solving. The theory was applied to develop tools to investigate instruction and to guide in-service teacher training and its evaluation. A newly created category-based video analysis of actual lessons proved to be a powerful instrument for both research as well as for teachers to reflect their own lessons. Results indicate that it makes sense to discriminate between specific learning paths for different goals, but that important learning steps like reflections and transfers are often neglected in common physics courses. Need for improvement becomes apparent especially for concept-building that covers almost half of the total observed lesson time. Here instruction advances on a level of low complexity, and students judge their chances to participate actively rather skeptical. Training effects were visible and most obvious for the goal of problem solving.
Keywords: in-service training, basis models, video analysis, learning processes, physics instruction

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 33-52

Thorid Rabe und Helmut F. Mikelskis

Kohärenzbildungshilfen und Selbsterklärungen: Fördern sie das Physiklernen?
Coherence markers and self-explanation: Do they support learning physics?

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Zusammenfassung:
Im Zusammenhang mit dem Physiklernen mit multimedialem Lernmaterial wurde zwei möglichen Einflussfaktoren auf den Wissenserwerb von Schülerinnen und Schülern nachgegangen. So wurde die Wirkung einer Textgestaltung überprüft, die mit den sogenannten Kohärenzbildungshilfen ("lokale Textkohärenz" und "Text-Bild-Referenzen") verstehensförderliche Merkmale aufweist. Mit der Aufforderung zu Selbsterklärungen wurde dem Einfluss einer kognitiven Aktivierung der Lernenden nachgegangen. Im Rahmen einer empirischen Untersuchung lernten Schülerinnen und Schüler der Stufe 12 mit einem für die Untersuchungsziele entwickelten Computerlernprogramm zur Beugung von Licht am Spalt. Das Wissen der Lernenden wurde in Vor-, Nach- und Langzeittest erhoben. Die Auswertung (u.a. mit varianzanalytischen Methoden) zeigt neben großen Wissenszuwächsen der gesamten Stichprobe, dass sich eine Textgestaltung mit zahlreichen Kohärenzbildungshilfen nicht in den Wissenszuwächsen der Lernenden niederschlägt. Hingegen wirkt sich die Aufforderung zu Selbsterklärungen langfristig positiv auf das Wissen der Schülerinnen und Schüler aus. Detailanalysen zu den Selbsterklärungen legen nahe, dass sich die Intensität des Selbsterklärens vor allem kurzfristig auf das Verstehen auswirkt.
Schlüsselwörter: Selbsterklärungen, Textkohärenz, Textverstehen, Lerneraktivierung, Multimedia, Physikunterricht.

Abstract:
Two potentially relevant influencing factors for the knowledge acquisition of students were investigated in the context of learning physics with multimedia material. One focus lay on the impact of a text surface design implying so called coherence markers ("local text coherence" and "text-picture-references"), that should foster students' understanding. Another interest was to prompt students to self-explain in order to achieve a cognitive activation of students. In the empirical investigation students in grade 12 learned with a computer program that was developed for the purposes of the investigation and that deals with diffraction of light by single slit. The knowledge of the students was assessed in pre-, post- and follow up-test. The evaluation of data (amongst others by means of analysis of variance) shows high gains in the knowledge of all sample. A text surface design with many coherence markers does not reflect in better knowledge acquisition. In contrast prompting the students to self-explain leads to better knowledge of the students on the long term. Detail analysis of self-explanation indicates that the intensity of self-explanation influences the understanding of the students on the short term.
Key Words: self-explanation, textcoherence, text comprehension, learner activation, multimedia, physics education.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 53-70

Patrícia Jelemenská

Wie kann man Kompetenzen im Bereich Ökologie erfassen?
TIMSS-Aufgaben zur Ökologie in der Sicht von Ergebnissen der Didaktischen Rekonstruktion
How to measure competencies in the field of ecology?
Analysis of TIMSS-Items based on the Model of Educational Reconstruction

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Zusammenfassung:
In Beitrag werden methodologische Aspekte der TIMS-Studien diskutiert. Auf der Basis einer qualitativen Analyse von TIMSS Aufgaben im Bereich Ökologie und einer Reanalyse der Schülerleistungen und Lösungshäufigkeiten werden die Kompetenzfestlegungen in diesem Bereich beurteilt. Das Modell der Didaktischen Rekonstruktion dient als theoretischer Rahmen der Analysen. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Art von Analysen auch für andere Themenbereiche internationaler Studien wie TIMSS und PISA fruchtbar wären.
Schlagwörter: Bestimmung von Kompetenzen, Didaktische Rekonstruktion, Ökologie

Abstract:
This paper focuses on methodological issues of TIMS-Studies. Based on a qualitative analysis of TIMSS ecology related items and a re-analysis of students' scores the kind of ecology conceptions assessed in TIMSS are investigated. The Model of Educational Reconstruction provides the theoretical frame for the analyses. The results indicate that such analyses would be also fruitful for other themes in TIMSS and in other international studies like PISA as well.
Keywords: measuring competencies, educational reconstruction, ecology

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 71-86

Nina Holstermann und Susanne Bögeholz

Interesse von Jungen und Mädchen an naturwissenschaftlichen Themen am Ende der Sekundarstufe I
Gender-Specific Interests of Adolescent Learners in Science Topics

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Zusammenfassung:
Obwohl bereits viel über die Interessen von Jugendlichen an naturwissenschaftlichen Themen bekannt ist, gibt es bislang kaum Studien, die einen direkten internationalen Vergleich erlauben. Im Zentrum dieses Artikels stehen naturwissenschaftliche Interessen deutscher Jugendlicher, die im Rahmen der internationalen Studie The Relevance of Science Education (ROSE) erhoben wurden. Die Stichprobe besteht aus 145 Mädchen und 117 Jungen der 10. Klasse. Über eine Hauptkomponentenanalyse wurden 13 Interessensfaktoren extrahiert, von denen sich acht als geschlechtsspezifisch erwiesen. Während Jungen sich stärker als Mädchen für Forschung, gefährliche Anwendungen der Naturwissenschaften sowie Physik und Technik interessieren, zeigen Mädchen besonderes Interesse an Krankheiten, Körperfunktionen, Körperbewusstsein, Übersinnlichem sowie Naturphänomenen. Ein Vergleich der 10 interessantesten und am wenigsten interessanten Themen für deutsche Jungen und Mädchen deutet ebenfalls auf eine Geschlechtsspezifität naturwissenschaftlicher Interessen hin. Die Ergebnisse von deutschen Jugendlichen stimmen weitgehend mit Befunden schwedischer und englischer Schüler(innen) überein.
Schlüsselwörter: Naturwissenschaften, Interesse, Geschlechterunterschiede, ROSE

Abstract:
Although much is known about students' interests in science topics, few studies allow for an international comparison. This article reports on findings obtained on the scientific interests of German adolescents surveyed within the international The Relevance of Science Education (ROSE) study. The sample consisted of 145 female and 117 male 10th grade students. A principal component analysis identified 13 factors of science interest, of which eight were found to be gender-related. While boys were found to be more interested in research, dangerous applications of science, physics and technology, females showed a higher interest in diseases, bodily functions, awareness of the body, transcendental and natural phenomena. Comparison of boys' and girls' 10 most and least preferred topics of interest also indicated that their science interests were gender-related. Findings from the German sample are mostly in the line with results obtained from Swedish and English students.
Keywords: Science education, interest, gender differences, ROSE

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 87-101

Angela Krombaß, Detlef Urhahne & Ute Harms

Flow-Erleben von Schülerinnen und Schülern beim Lernen mit Computern und Ausstellungsobjekten in einem Naturkundemuseum
Students' Flow Experiences while Learning with Computers and Exhibits in a Natural History Museum

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Zusammenfassung:
In dieser Studie wurde das Flow-Erleben im Naturkundemuseum untersucht. Nach dem Quadrantenmodell der Flow-Theorie wurde erwartet, dass bei überdurchschnittlicher Ausprägung von Anforderung und Fähigkeit Flow auftritt. 148 Schülerinnen und Schüler erhielten in einem Naturkundemuseum Aufgaben zum Thema biologische Vielfalt, die sie mithilfe eines computergestützten Informationssystems oder durch Ausstellungsobjekte lösten. Während des Museumsbesuchs wurde Flow-Erleben gemessen und im Anschluss ergänzend die Motivation nach der Selbstbestimmungstheorie von Deci und Ryan erfasst. Flow-Erleben und Selbstbestimmtheit wurden von den Schülerinnen und Schülern als hoch eingeschätzt. Waren Anforderung und Fähigkeit überdurchschnittlich ausgeprägt, wurden bei der Auseinandersetzung mit den Ausstellungsobjekten hypothesenkonform besonders hohe Flow- und Selbstbestimmtheitswerte erzielt. Für den Computer ließ sich ein solcher Zusammenhang nicht zeigen.
Schlüsselwörter: Flow, Selbstbestimmungstheorie, intrinsische Motivation, Museum, Computer

Abstract:
This study examined students' flow experiences in a natural history museum. According to the quadrant model of flow theory, flow experiences are expected if levels of demands and skills are perceived as high. 148 students received tasks on the topic of biodiversity. The tasks were solved in the natural history museum by using a computer-assisted information system or the exhibits. Flow experience was measured during the museum visit. Additionally, motivation according to Deci and Ryan's self-determination theory was measured after the visit. Flow as well as self-determination scales received high ratings. As expected, relatively high flow and self-determination values were achieved at the exhibition objects when demands and skills were above average. For the computer this relation cannot be shown.
Keywords: flow, self-determination theory, intrinsic motivation, museum, computer

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 103-123

Knut Neumann, Alexander Kauertz, Anna Lau, Hendrik Notarp & Hans E. Fischer

Die Modellierung physikalischer Kompetenz und ihrer Entwicklung
Modelling structure and development of students' physics competence

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Zusammenfassung:
Klieme et al. (2003) bezeichnen die Formulierung und Operationalisierung von Bildungsstandards als vorrangiges Ziel der Qualitätsentwicklung im Bildungssystem. Für den mittleren Schulabschluss in den naturwissenschaftlichen Fächern wurden im Jahr 2005 Bildungsstandards formuliert. Bei der Operationalisierung eines Modells kommt der Entwicklung und empirischen Überprüfung theoretisch fundierter Kompetenzmodelle besondere Bedeutung zu. Diese Aufgabe obliegt den jeweiligen Fachdidaktiken. Ein Modell für naturwissenschaftliche Kompetenz wurde kürzlich von Schecker und Parchmann (2006) beschrieben. In diesem Artikel wird ein alternatives Modell physikalischer Kompetenz vorgeschlagen. Dazu werden zunächst die Stärken und Schwächen bereits vorliegender Modelle analysiert. Darauf aufbauend wird ein Modell für Kompetenzstruktur entwickelt, das neben Kompetenzbereichen vor allem auf der Grundlage der Komplexität physikalischer Inhalte hierarchisch geordnete Kompetenzstufen ausweist. Zur Beschreibung von Kompetenzentwicklung wird dieses Modell erweitert, so dass die Entwicklungsstadien der Konzeptualisierung zentraler physikalischer Konzepte berücksichtigt werden. Abschließend wird das für eine empirische Prüfung der Modelle notwendige Vorgehen erläutert.
Schlüsselwörter: Physik, Kompetenz, Bildungsstandards, Fachwissen, Kompetenzentwicklung

Abstract:
The definition and implementation of national education standards are considered by Klieme et al. (2003) to be most important for quality development of an education system. In Germany, national education standards for secondary level science education were formulated in 2005. The implementation, that is description and empirical verification of competence models within these standards is of fundamental relevance and poses a challenge for research in science education. In contrast to a model of natural science competence recently suggested by Schecker and Parchmann (2006), an alternative model describing physics competence is proposed in this paper. To support this proposal, at first strengths and weaknesses of existing competence models are analyzed. On this basis an alternative structural model of physics competence is developed, which describes hierarchically-ordered competence levels for different areas of competence upon the complexity of physics subject matter. This alternative model is extended to cover competence development by integrating a dimension describing the development of fundamental physics concepts. Finally, detailed procedures necessary for empirical testing are presented.
Keywords: physics, competence, knowledge, skills, educational standards

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 125-143

Katja Reitschert & Corinna Hößle

Wie Schüler ethisch bewerten
Eine qualitative Untersuchung zur Strukturierung und Ausdifferenzierung von Bewertungskompetenz in bioethischen Sachverhalten bei Schülern der Sek. I
How students judge ethically
A qualitative study on the structure and differentiation of competence of moral judgement with respect to bioethical issues concerning students of Sek. I

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Zusammenfassung:
Die theoretische Entwicklung und empirisch fundierte Überprüfung und Erweiterung von Kompetenzmodellen ist einer der Forschungsschwerpunkte in der Biologiedidaktik. Die durch die nationalen Bildungsstandards formulierten zentralen Kompetenzbereiche Sachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung bedürfen Konkretisierungen und Niveaucharakterisierungen, um ihre Vermittlung in der Lehr-/ Lernpraxis fruchtbar zu gestalten und effektive Förderungsmöglichkeiten für die einzelnen Kompetenzen zu entwickeln. Dieser Beitrag skizziert die Ableitung eines theoretischen Kompetenzmodells zur Bewertung und führt vertieft in drei exemplarische Teilelemente von Bewertungskompetenz auf der Basis (moral)psychologischer und philosophischer Hintergründe ein. Daran anknüpfend wird eine Vorgehensweise zur empirischen Gewinnung von Ausdifferenzierungen und Niveaustufungen in diesen drei Teilelementen vorgestellt. Aufbauend auf den Ergebnissen wird abschließend die Relevanz für einen kompetenzorientierten Biologieunterricht diskutiert.
Schlüsselwörter: Bewertungskompetenz, Bildungsstandards, Bioethik, Kompetenzmodelle

Abstract:
Research in didactics of biology focuses on the theoretical generation as well as empirical validation and extension of models of competence. The core competencies factual knowledge, scientific inquiry, communication and moral judgement as determined by the national standards of education require further specifications and evaluations to improve the theoretical models and to develop effective strategies for the promotion of individual competencies. In this way competencies become measurable, teachable and improvable skills. This article outlines the derivation of a theoretical model of competence and presents three specific components of moral judgement based on theories of moral psychology and philosophy. A procedure for the empirical differentiation of various levels is introduced and the relevance of the present results is discussed with regard to competence orientated education in biology.
Keywords: bioethics, competence models, educational standards, moral judgement

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 145-160

Simone Lachmayer, Claudia Nerdel, Helmut Prechtl

Modellierung kognitiver Fähigkeiten beim Umgang mit Diagrammen im naturwissenschaftlichen Unterricht
Modelling of cognitive abilities regarding the handling of graphs in science education

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Zusammenfassung:
Diagramme stellen eine im naturwissenschaftlichen Unterricht häufig eingesetzte Informationsquelle dar. Ihnen wird eine lernförderliche Wirkung unterstellt, besonders wenn Lernende sie zur Darstellung eines Sachverhalts selbst konstruieren. Bei der Nutzung von Diagrammen ist aber mit den in der Literatur vielfach beschriebenen Schwierigkeiten zu rechnen, die sich beim Lernen mit Text- und Bildmaterial grundsätzlich ergeben. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den Fähigkeiten, über die Lernende verfügen müssen, um Achsendiagramme erfolgreich nutzen zu können, sodass sie daraus Vorteile für ihren Lernprozess ziehen. Auf der Basis der aktuellen Literatur zum Umgang mit Diagrammen wird ein Modell vorgeschlagen, das als Grundlage für die Diagnose der genannten Fähigkeiten im Unterricht dienen kann und gleichzeitig Ansatzpunkte für deren Förderung bietet. Diese Fähigkeiten werden vor dem Hintergrund der Bildungsstandards in den naturwissenschaftlichen Fächern als Teil der Kommunikationskompetenz verstanden.
Schlüsselwörter: Lernen mit Diagrammen - naturwissenschaftlicher Unterricht - Kompetenzstrukturmodell

Abstract:
Diagrams are frequently used in science classes as an information source. They are supposed to improve learning, especially if learners develop them for their own in order to present data or facts. However, learners may not take advantage of using diagrams due to difficulties in using visual and verbal learning material as shown in many studies about learning with multiple representations. Therefore, the article aims at the abilities students should have, when they are expected to use diagrams successfully for their learning. Based on the literature about the use and construction of diagrams a model of cognitive abilities is proposed that is meant as a basis for diagnosing and fostering the above-named abilities in science education. According to the national educational standards these abilities are looked upon as part of the competencies that enable students to communicate in science classes.
Keywords: learning with graphs - science education - structural competency model

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 161-180

Eva Heran-Dörr, Hartmut Wiesner, Joachim Kahlert

Schülerorientierung oder Orientierung an Schülervorstellungen?
Wie Lehrkräfte vor und nach einer internetunterstützten Fortbildungsmaßnahme über physikbezogenen Sachunterricht denken
General student orientation or orientation on student's conceptions?
How elementary teachers think about primary-science-teaching before and after an internet-supported in-service training

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Zusammenfassung:
Zur Förderung der physikdidaktischen Kompetenzen von Sachunterrichtslehrkräften wurde eine Fortbildungsmaßnahme entwickelt und hinsichtlich ihrer Auswirkungen untersucht. Ziele der Maßnahme waren die Vertiefung des inhaltsspezifischen physikalischen Konzeptwissens, die Erweiterung des fachspezifisch-pädagogischen Wissens sowie die Veränderung selbstbezogener Kognition in Bezug auf das Unterrichten physikbezogener Inhalte. Das Fortbildungskonzept umfasste vier ganztätige fachdidaktische Fortbildungsveranstaltungen, die Arbeit mit der Website SUPRA (www.lmu.de/supra) sowie die Arbeit mit einem Lernpartner. Zur Erfassung der Wirksamkeit der Maßnahme wurden Fragebogen- und Interviewdaten ausgewertet. Untersucht wurde unter anderem, inwieweit sich in den handlungsleitenden Kognitionen der Lehrkräfte Veränderungen und Ausdifferenzierungen im Sinne der genannten Fortbildungsziele zeigen. Insgesamt lassen sich positive Effekte auf das Kompetenzerleben in Bezug auf das Unterrichten physikbezogener Inhalte und eine Vertiefung und Ausdifferenzierung eines an Konzeptwechseltheorien orientierten Lehr-Lernverständnisses feststellen.
Schlüsselwörter: internetunterstützte Lehrerfortbildung, naturwissenschaftlicher Sachunterricht, Lehrervorstellungen, Konzeptwechseltheorie

Abstract:
An in-service teacher training was designed to improve teachers' competencies in primary science teaching. The objectives of the training were to deepen the physical content knowledge, to widen the pedagogical content knowledge and to change the content specific self-efficacy concerning the teaching of primary sciences. The design of the training contained four full-time training days, exercising tasks with a domain specific website containing primary science lessons and the cooperation with a learning partner. Questionnaires and interviews were used for the evaluation, the data were analysed qualitatively and quantitatively. The impacts of the training in terms of the indicated objectives were examined. The following positive effects have resulted: the teachers estimate their competencies for teaching primary physics higher and their pedagogical content knowledge was improved.
Keywords: internet-supported in-service training, primary science teaching, teacher beliefs, conceptual change theory

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 181-198

Maik Walpuski, Elke Sumfleth

Strukturierungshilfen und Feedback zur Unterstützung experimenteller Kleingruppenarbeit im Chemieunterricht
Structural aids and feedback promoting experimental group-work in chemistry classes

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Zusammenfassung:
In diesem Beitrag wird eine Untersuchung zur Steigerung der Effizienz von schülerexperimentbasierten Kleingruppenarbeitsphasen im Chemieunterricht vorgestellt. Zu diesem Zweck wurden zwei Interventionsmaßnahmen eingesetzt: Strukturierende Lernhilfen und Fehlerkorrektur durch Feedback. An der Untersuchung mit einem 2•2-Design nahmen 336 Probanden an sieben Gymnasien in NRW teil. In fünf Unterrichtsstunden bearbeiteten Schülerinnen und Schüler der 7. Klasse experimentelle Inquiry- Aufgaben aus dem Themenbereich Säuren und Basen. In einem Pre-/Post-/Follow-up-Test-Design wurde der Lernzuwachs im Fachwissen (Reproduktion, Vernetzung, Transfer) ermittelt. Kognitive Fähigkeiten und sozialer Hintergrund wurden kontrolliert. Mittels Videoanalyse von 140 Videos der Kleingruppenarbeitsphasen sowie Auswertung der Schülermitschriften konnten Aussagen über den Verlauf der Arbeitsprozesse in den einzelnen Gruppen gemacht werden. Es konnte ein signifikanter Vorteil für die Intervention Fehlerkorrektur nachgewiesen werden, während für die Interventionsmaßnahme Strukturierung kein signifikanter Effekt nachzuweisen war.
Schlüsselwörter: Experimente, Kleingruppen, Chemieunterricht, Strukturierung, Fehlerkorrektur, Problemlösen

Abstract:
The goal of this study is to find a way of influencing group-work in chemistry classes using experimental inquiry-tasks in order to improve the efficiency. For this reason we used two types of intervention. One type concerns the structuring of group work, the other supports students' dealing with mistakes by using feedback. The two types of intervention led to four different treatments resulting from a 2•2 design. Data were collected over 5 lessons on acids and bases at 7 secondary schools in North Rhine-Westphalia making a sample of 336 students in total. Data were collected in a pre-/post-/follow-up-test design with tests on chemistry knowledge (multiple-choice test, connectivity test, transfer test) while cognitive skills and social background were controlled. Moreover, we collected process-data from students' exercisebooks and from 140 videos. The analyses show a significant advantage for the treatment dealing with mistakes while there are no significant effects for the treatment structuring of group work.
Keywords: experiments, small groups, group-work, chemistry education, structuring, feedback, inquiry

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 199-220

Christoph Kulgemeyer und Horst Schecker

PISA 2000 bis 2006 - Ein Vergleich anhand eines Strukturmodells für naturwissenschaftliche Aufgaben
From PISA 2000 to PISA 2006 - A Model-Based Comparison of Scientific Literacy Items

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Zusammenfassung:
Anhand eines Strukturmodells zur Beschreibung naturwissenschaftlicher Aufgaben wird ein Vergleich der veröffentlichten PISA-Units bisheriger Testdurchläufe vorgenommen. Dabei wird untersucht, welche Veränderungen zwischen den Testdurchläufen 2000 und 2003 einerseits sowie 2006 andererseits vorgenommen wurden. Dies wurde möglich, da zu PISA 2006 weit mehr naturwissenschaftliche Aufgaben veröffentlicht sind als zu den Vorgängerstudien. Für die Durchführung des Vergleichs wurden bestehende Kriterien zur Beschreibung von Aufgaben genutzt und ergänzend Erkenntnisse kognitionspsychologischer Textverständlichkeitsforschung sowie Untersuchungen zur Verbesserung der Aufgabenkultur und der Modellierung naturwissenschaftlicher Kompetenz einbezogen. Die Ergebnisse führen zu Empfehlungen, wie Aufgaben gestaltet werden müssen, die den Anspruch haben, PISAähnlich zu sein.
Schlüsselworte: PISA-Aufgaben, Aufgabenparameter, Textverständlichkeit, Kompetenzmodell

Abstract:
This paper describes how published PISA-units changed their characteristics during the three test periods. We differentiate between PISA 2000 and 2003 on the one hand and PISA 2006 on the other. The units are analysed following a structural model of item-characteristics. The study became possible because of the large number of published scientific-literacy-units in connection with PISA 2006. Existing criteria for the description of science items were revised by integrating aspects of text comprehension and approaches for modelling students' competence in science. The results are used to formulate guidelines for the construction of PISA-similar items.
Keywords: PISA-units, item characteristics, text comprehension, competence model

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Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften
Biologie, Chemie, Physik

Stand: 12.03.2008
ZfDN-Redaktion