Zeitschrift
für Didaktik der Naturwissenschaften
Erich Starauschek Ergebnisse einer Evaluationsstudie zum Physikunterricht nach dem Karlsruher PhysikkursArtikel im pdf-Format (6,3 MB) Zusammenfassung: Im Karlsruher Physikkurs wird durchgängig eine neue Sachstruktur der Physik unterrichtet. Die neue Sachstruktur bringt eine einheitliche Begriffsbildung und eine redundante Fachsprache mit sich. Die Lernumgebung und andere Unterrichtsvariablen wurden nicht verändert. Aus der konstruktivistischen Perspektive verspricht dieser Ansatz keine Aussichten zur Verbesserung des Physikunterrichts. Es lassen sich jedoch empirisch gesicherte Hinweise finden, die für positive Veränderungen des Unterrichts sprechen. Das Schulbuch zum Karlsruher Kurs wird von den Schülern genutzt und als verständlich eingeschätzt. Die Karlsruher Mädchen weisen ein höheres Selbstkonzept in Physik als traditionell unterrichtete Mädchen auf. In der Wärmelehre ist der Unterricht nach dem Karlsruher Kurs geeignet, bei den Schülern Konzeptwechselprozesse einzuleiten. Diese und andere Befunde lassen sich mit der Idee des Physikunterrichts als "gelingendes Sprachspiel" zusammenfassend interpretieren. Abstract: The Karlsruhe Physics Course is an alternative approach
for physics teaching in the school. Physics is restructured and a
new language of physics emerges. The learning environment and other
classroom factors are left unmodified. An empirical investigation
with treatment-controlgroup-design in German secondary schools reveals
relevant statistical effects. German students do not use their textbooks
in traditional physics education. Whereas the textbook of the Karlsruhe
Physics Course is frequently used by the students. They also emphasize
the high understandability of this textbook. Girls taught according
the Karlsruhe Physics Course show a better self-efficacy than girls
in traditional physics courses. In the field of basic thermodynamics
the Karlsruhe Physics Course frequently initiates processes of conceptual
change. Traditional physics instruction does not. The facts can be
summarized in the vision of physics education as a language game that
works.
Ulrike Sonnefeld und Ulrich Kattmann Lebensräume helfen ordnen: Schülerinnen und Schüler klassifizieren WirbeltiereArtikel im pdf-Format (3,7 MB) Zusammenfassung: Den Ausgangspunkt der vorliegenden Studie bildet die Untersuchung zum "Elementaren Ordnen" (Kattmann & Schmitt, 1996; Kattmann, 2001). Nach den Ergebnissen dieser Untersuchung sind die Lernschwierigkeiten, die Schülerinnen und Schüler mit der biologischen Taxonomie haben, darauf zurückzuführen, dass die Lernenden für das Klassifizieren der Tiere in große Gruppen eigene Kriterien verwenden, die nicht denen der biologischen Taxonomie entsprechen. Die Schülerinnen und Schüler orientieren sich bei der Wahl ihrer Kriterien überwiegend am Lebensraum und der Fortbewegung der Tiere ("elementares Ordnen"). In der vorliegenden Studie wurde den Schülerinnen und Schülern Gelegenheit gegeben, ihre persönlichen Taxonomien anhand der Betrachtung von Präparaten einer größeren Anzahl von Wirbeltieren zu bilden sowie diese in Gruppenarbeit weiter zu entwickeln und sich im Klassengespräch auf angemessene Kriterien des Ordnens zu einigen. Die Ergebnisse bestätigen die Kriterien des elementaren Ordnens und widerlegen Annahmen, dass die persönlichen Kriterien des Klassifizierens durch die kognitive Repräsentation der Präparate entscheidend beeinflusst werden könnten. Abstract: Starting point of the study presented here is the work of Kattmann & Schmitt (1996; cf. Kattmann, 2001) on students’ conceptions of the classification of animals. The results of this study back the assumption that the difficulties of students in learning the biological classification of animals arise from using personal criteria, which are incongruent with biological ones. Students orient their personal taxonomies mainly towards habitats and modes of movement ("elementary ordering"). In the present study the students were offered the opportunity to form their personal taxonomy individually by looking at a set of conserved specimens of vertebrates and developing them further in group work, followed by finding a consensus on adequate criteria of classification in classroom discussions. The results of this teaching experiment are in accordance with the interpretation of "elementary ordering" of animals as the underlying implicit theory of classification which was proposed in the former study. But they contradict assumptions that the cognitive representations induced by presentation of conserved specimens may significantly influence the criteria of the students.
Michael Komorek, Lars Wendorff und Reinders Duit Expertenbefragung zum Bildungswert der nichtlinearen PhysikArtikel im pdf-Format (8,9 MB) Zusammenfassung: Empirische Untersuchungen zum Bildungswert zentraler Konzepte der nichtlinearen Physik fehlen bislang. Anhand eines Fragebogens sind ausgewiesene Experten aus den Naturwissenschaften, den Fachdidaktiken, der Erziehungswissenschaft und der Schulpraxis nach der Relevanz dieses Zweigs moderner Naturwissenschaft für die Gesellschaft und den Einzelnen bei seiner Orientierung in der Wissensgesellschaft sowie nach der Bedeutung der nichtlinearen Physik für verschiedene Ansätze von Bildung befragt worden (Wendorff, 2001). Die Ergebnisse der Befragung liefern eine Gewichtung und Bewertung des spezifischen Beitrags der nichtlinearen Physik zur modernen naturwissenschaftlichen Allgemeinbildung; sie unterstützen zudem die didaktische Rekonstruktion der Physik nichtlinearer Systeme. Abstract: Empirical investigations on the relevance of basic
ideas of nonlinear physics and their contribution to currently discussed
aims of science education were still lacking. This deficiency was
approached by a survey carried out among persons involved in research
on nonlinear physics and in educational research in this field as
well as teachers. They were questioned about the relevance of nonlinear
physics for the society and for the individual orientation in the
knowledge based society (Wendorff, 2001). The results of this survey
mainly provide an assessment of the specific contribution of nonlinear
physics to modern science education as well as to scientific literacy
and contribute to the process of educational reconstruction of nonlinear
physics.
Manfred Hesse Eine neue Methode zur Überprüfung von Artenkenntnissen
bei Schülern
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Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 8, 2002, S. 69-84 |
Cornelia Sommer
Artikel im pdf-Format (6,8 MB)
Zusammenfassung: In dieser Studie wurden die Vorstellungen
von deutschen Grundschülerinnen und Grundschülern zu der
Gestalt (Form) und der Anziehungskraft (Gravitation) der Erde untersucht.
Dazu wurden 79 Kinder aus 2., 3. und 4. Grundschulklassen mit Hilfe
von teilstrukturierten Interviews befragt. Die Kinder konnten ihre
Vorstellungen mündlich darstellen, zeichnen und an Styropormodellen
demonstrieren. Es ließen sich verschiedene Vorstellungstypen
identifizieren, die von der Erde als einer flachen Ebene über
eine Hohlkugel, in deren Innerem die Menschen leben bis zu einer im
wesentlichen mit dem wissenschaftlichen Modell übereinstimmenden
Vorstellung von der Erde als einer Kugel, auf der die Menschen in
jeder Position senkrecht zur Erdmitte ausgerichtet sind, reichen.
Die meisten Kinder hatten Vorstellungen, die dem wissenschaftlichen
Modell der Erwachsenen sehr nahe sind. Altersunterschiede ließen
sich nicht feststellen. Die Ergebnisse werden im Vergleich zu internationalen
Studien seit den siebziger Jahren
diskutiert. Die damals identifizierten Modell-Vorstellungen konnten
wiedergefunden werden. Im
Unterschied zu den Schülern aus den siebziger Jahren zeigte sich
jedoch, dass heute wesentlich mehr Grundschüler schon wissenschaftlich
richtige Vorstellungen von der Erde und ihrer Anziehungskraft haben.
Als Grund für diese Veränderung wird die Tatsache diskutiert,
dass sich Grundschüler/innen heute früher und intensiver
mit Erde und Weltraum beschäftigen, und zwar mit Hilfe des Computers,
anhand von Fernsehsendungen und mit Büchern. Dies legen die Ergebnisse
einer ergänzenden Fragebogenerhebung im Rahmen dieser Untersuchung
nahe. Zusätzlich wurde der Einfluss von Computerspielen getestet,
die das Weltall als „Spielhintergrund“ nutzen. Diese Form
der spielerischen Beschäftigung mit dem Thema wirkte sich positiv
auf die Vorstellungen der Kinder aus.
Abstract: The conceptions of German elementary school students
concerning the earth’s form and gravitation were investigated
in this study. 79 children in 2nd, 3rd and 4th grade classes were
questioned using partially structured interviews. The children were
able to present their conceptions orally, in drawings and using styrofoam
models. Various types of conceptions could be identified, from the
earth as a flat surface to an empty ball where people live inside
to a fairly scientific model of the earth as a ball where people are
always in a perpendicular position with regard to the middle of the
earth. Most of the children had conceptions very close to the adults’
scientific model. Differences in age could not be determined. The
results will be discussed in comparison to international studies conducted
during the 1970’s. The conceptions of models identified then
were re-discovered. Contrary to the students in the 1970’s, more
of today’s elementary school students have the correct concept
of the earth and its gravitation. The reason for this change is seen
in the fact that today’s elementary school students are confronted
earlier and more intensively with the earth and space, due to computers,
television programs and books. The results of a supplementary questionnaire
within the framework of this study support this idea. The influence
of computer games that use space as the „game background“
was also tested. This form of hands-on activity with the topic had
a positive influence on the children’s conceptions.
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 8, 2002, S. 85-102 |
Uwe Maier
Eine qualitative Interviewstudie zum Einfluss des Lehrerverhaltens
auf
Lernemotionen von Schülern im naturwissenschaftlichen Unterricht
Artikel im pdf-Format (7,4 MB)
Zusammenfassung: Neuere Studien bestätigen den Einfluss von positiven Lernemotionen auf die Lernleistung in naturwissenschaftlichen Fächern. Die Befunde zu emotionsförderlichem Lehrerverhalten beschränken sich dabei im Wesentlichen auf das kognitiv-emotionale Konstrukt Interesse. Die vorliegende Arbeit verfolgt aus diesem Grund das Ziel, die unterrichtlichen Ursachen von Lernemotionen zu erfassen. Dazu wurden 55 Schülerinterviews zum Verhalten von Physik- und BiologielehrerInnen in konkreten und emotional relevanten Unterrichtssituationen der Klassenstufen 7, 8 und 9 durchgeführt. Die umfangreichen Angaben der Schülerinnen und Schüler wurden mit Hilfe der Qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet und entsprechenden Bereichen des Lehrerverhaltens zugeordnet. Die Ergebnisse zeigen, dass vor allem methodische Aspekte der Unterrichtsgestaltung von den Schülern für ihre situativen Lernemotionen verantwortlich gemacht werden. Daraus lassen sich entsprechende Konsequenzen für den naturwissenschaftlichen Unterricht ziehen.
Abstract: New research findings emphasize the impact of students
emotional experiences during lessons on their academic achievement
in science education. Knowledge about teacher behavior influencing
positive emotions of students is scarce, not very detailed and limited
to studies with the cognitiv-emotional variable 'interest'. The objective
of this qualitative study was to gain information about aspects of
teacher behavior that are responsible for academic emotions. For this
purpose 55 half-standardized interviews were conducted with students
of 7th, 8th and 9th grade in physics and biology classrooms. The collected
data were analyzed with the method of Qualitative Content Analysis.
Results show that first of all instructional aspects are very important
in respect to positive academic emotions. The great variaty of categories
indicates several possibilities to improve science education.
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 8, 2002, S. 103-118 |
Georg Pfligersdorffer
Wie Schüler die Spielsimulation „Fish Banks“ erleben.
Zwischen komplexer Dynamik und einem ökologisch sozialen Dilemma
Artikel im pdf-Format (6,6 MB)
Zusammenfassung: Mit der computerunterstützten Spielsimulation "fish banks" (Meadows 1993) können Schüler neue Lernerfahrungen besonders im Hinblick auf das Verhalten in ökologisch-sozialen Dilemmasituationen sowie im Umgang mit komplexen dynamischen Systemen gewinnen. Erst das Begreifen solcher Phänomene lässt die Ursachen von Umweltproblemen erkennen und die inadäquaten Reaktionen des Menschen durchschauen. Die Bedeutung der Simulation liegt darin, den Schülern die Mechanismen solcher Systeme im spielerischen Umgang vor Augen zu führen.Nach der Darstellung der theoretischen Grundlagen ökologisch-sozialer Dilemmata und der Schwierigkeiten im Umgang mit komplexen dynamischen Systemen wird über den Einsatz von "fish banks" im Schulunterricht berichtet. In der Evaluation wird deutlich, dass Schüler die Spielsimulation mehrheitlich als ein Modell realer Prozesse begreifen und zahlreiche Lernerfahrungen im intendierten Sinne machen.
Abstract: The computer-assisted gamesimulation "fish
banks" (Meadows 1993) enables pupils to gain new experiences
with acting in a situation of an ecological-social dilemma and dealing
with complex dynamic systems. Only through studying such phenomena
the causes for environmental problems and the often inadequate human
reaction are being understood. The simulation now reveals the mechanisms
which underlies these systems to the pupils in a comfortable, playing
way. After presentation of the theoretical concepts concerning ecological-social
dilemmata and the difficulties in dealing with complex dynamic systems,
a concrete example about using "fish banks" in school is
being reported. The evaluation shows that the majority of pupils understands
the simulation as a model for real-life processes and take a lot of
learning effects in the intended way.
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 8, 2002, S. 119-132 |
Roland Berger
Einfluss kontextorientierten Physikunterrichts auf Interesse
und Leistung in der Sekundarstufe II
Artikel im pdf-Format (5,7 MB)
Zusammenfassung: Im Rahmen der Studie wird untersucht, ob das Interesse an Physikunterricht der Sekundarstufe II durch Einbettung wichtiger physikalischer Inhalte in medizinische Kontexte im Vergleich zu herkömmlichem Unterricht verbessert werden kann. Neben den beiden Variablen "individuelles Interesse" und "Interessantheit" als Komponenten des Interessenkonstrukts der so genannten Person-Gegenstands-Theorie wird die schulische Leistung als dritte abhängige Variable betrachtet. Es wird gezeigt, dass der Zugang zu den Themen "Wellen" und "Röntgenstrahlung" in den Kontexten "Ultraschalldiagnostik" und "Röntgen- Computertomographie" ohne Abstriche am fachlichen Anspruch deutlich interessanter ist als im eher traditionellen Unterricht. Von dieser curricularen Maßnahme profitieren insbesondere diejenigen Schülerinnen, deren individuelles Interesse unterdurchschnittlich ist.
Abstract: The study asks, if a context-based approach to standard
curriculum contents in upper secondary school in the field of physics
education is likely to be more successful promoting interest than
a more traditional approach. The interest-construct is based on the
"person-object-theory of interest", involving the components
"individual interest" and "interestingness". Further
the achievement is investigated as a third dependend variable. In
conclusion, the study shows that the interestingness of the contents
"waves" and "X-rays" taught in the medical contexts
"Diagnostic Medical Sonography" and "Computertomography"
is improved compared to the traditional approach with comparable cognitive
demands. Especially female students, who's individual interest ranges
below average profit from the treatment.
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 8, 2002, S. 133-150 |
Dirk Krüger
Entwicklungsorientierte Evaluation im
computergestützten Gentechnikunterricht
Artikel im pdf-Format (7,5 MB)
Zusammenfassung: Die vorliegende Feldstudie mit 257 Schülern ermöglicht fundierte Aussagen hinsichtlich der Interessen, Erwartungen, des emotionalen Empfindens und Lernens von Schülern im computergestützten Gentechnikunterricht. Sie zeigt Qualitäten des didaktisch strukturierten "Lernprogramms Gentechnik" auf. Durch das hohe Interesse der Schüler am Computer wie auch am Thema verspricht der computergestützte Gentechnikunterricht Vermittlungserfolge. Die Schüler äußern eine hohe Erwartung an den computergestützten Unterricht, die bei den Jungen aus dem Interesse am Computer und bei den Mädchen aus dem Interesse am Inhalt resultiert. Dabei beeinflusst der Computereinsatz die Schüler emotional nicht. Es wird ein zufriedenstellender Vermittlungserfolg im gentechnischen Bereich der Methoden und eingeschränkt bei den Anwendungen nachgewiesen. Der mediale Zugang erleichtert leistungsschwächeren Schülern das Lernen nicht. Die Schüler bevorzugen das "Lernprogramm Gentechnik" wegen der besseren Struktur, der leichteren Verständlichkeit und der Möglichkeit, das Verständnis zu überprüfen.
Abstract: The present field study involving 257 students offers
well-founded evidence on the interests, expectations, feelings and
methods of learning of students in computer-based genetic engineering
instruction. It demonstrates features of the systematically designed
"Lernprogramm Gentechnik". As the students are very interested
in computers as well as in the subject, teaching computer-based genetic
engineering promises learning success. The students express high expectations
of computer-based teaching, which in the case of the boys results
from their interest in computers and the girls from their interest
in the subject itself. The use of the computer does not affect the
students emotionally. Satisfactory success in learning genetic engineering
methods is demonstrated, with less success in its application. Access
to the media does not facilitate learning for students of lower ability.
The students prefer the "Lernprogramm Gentechnik", because
of its improved structure, easier comprehensibility and the opportunity
to verify their understanding.
Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 8, 2002, S. 151-152 |
Sascha Schanze, Michael Komorek
11. Bundesweites Doktorandentreffen der GDCP
Lübeck-Travemünde, 25.-27. Oktober 2002
Zeitschrift
für Didaktik der Naturwissenschaften
Biologie, Chemie, Physik
Stand:
16.04.2003
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