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Course Success in the Undergraduate General Chemistry Lab
Stetig hohe Studienabbruchquoten in den MINT-Fächern an deutschen Hochschulen, welche auch aus geringem Kurserfolg in einführenden Laborpraktika resultieren könnten, und die wachsende Kritik an der Qualität und Wirksamkeit ebendieser machen eine eingehende Betrachtung von Laborpraktika notwendig. Diese Studie untersuchte die Lernziele des Laborpraktikums Allgemeine Chemie für Lehramtsstudierende im ersten Semester sowie Faktoren für den Kurserfolg, um daraus Aussagen über den Stellenwert von Laborpraktika in der universitären Bildung, insbesondere für langfristigen Studienerfolg, abzuleiten. Dazu wurde ein theoretisches Modell zu Grunde gelegt, welches das Vorwissen der Studierenden...
Can We Make Them Use These Strategies?
Um erfolgreich forschend lernen zu können, müssen Schülerinnen und Schüler bestimmte Handlungsweisen erlernen und einüben. In einer Prä-Post-Studie zum Strategielernen wurden das hypothesengeleitete Experimentieren und die Control-of-Variables-Strategie zunächst vermittelt. Danach sollten diese Strategien in zwei Experimentierumgebungen, unterstützt durch z.B. Prompts, angewandt werden. Da sowohl reale Experimente als auch Computersimulationen zum Strategielernen eingesetzt werden können, wurden vier Treatmentgruppen (real-real, real-virtuell, virtuell-real, virtuell-virtuell) miteinander verglichen. Neben Kontrollvariablen wie kognitive Fähigkeiten und Motivation wurden prä-post ...
Untersuchung zur Effektivität von Strukturierung und Binnendifferenzierung im Chemieunterricht der Sekundarstufe I
Im Rahmen des Projekts "Ganz In. Mit Ganztag mehr Zukunft. Das neue Ganztagsgymnasium NRW" wurden in enger Zusammenarbeit mit den beteiligten Lehrkräften Materialien für den regulären Chemieunterricht entwickelt, bei denen die beiden Unterrichtsqualitätsmerkmale Strukturierung und Binnendifferenzierung im Mittelpunkt stehen, um durch strukturierten Unterricht vernetztes Lernen zu fördern und mit differenzierten Materialien den verschiedenen Leistungsansprüchen der Schülerinnen und Schüler gerecht zu werden. Um die beiden Merkmale Strukturierung und Binnendifferenzierung zu koppeln, wurde die Methode Lernleiter genutzt, bei der Inhalts- und Prozessstrukturierung mit binnendifferenzier...
Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsprozesse Studierender im Labor
Ein wesentliches Ziel der universitären Ausbildung in den Naturwissenschaften ist die Vermittlung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen und deren angemessene Verwendung zur Erkenntnisgewinnung. Doch bisher kaum untersucht ist, inwieweit den Studierenden die Planung, Durchführung und Auswertung von experimentellen Erkenntnisgewinnungsprozessen im Labor gelingt und welche spezifischen Prozesse sich dabei beobachten lassen. Zur Beantwortung dieser Frage wurde in einer ersten Teilstudie theoriegeleitet ein Kodiermanual zur Beschreibung naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnungsprozesse im Labor entwickelt. Dieses Manual wurde in einer zweiten Teilstudie zur Beschreibung von Prozess...
Förderung des symbolisch-mathematischen Modellverständnisses in der Physikalischen Chemie
Die Physikalische Chemie ist durch die intensive Nutzung von symbolisch-mathematischen Modellen charakterisiert. Um die bei der Bearbeitung physikalisch-chemischer Aufgaben anfallenden Anforderungen bewältigen zu können, ist symbolisch-mathematisches Modellverständnis erforderlich. Ziel dieser Studie war es, lösungsbeispielbasierte Selbstlernmaterialien zur Unterstützung der Studierenden in der Physikalischen Chemie zu entwickeln und zu evaluieren. Für die Evaluation musste zunächst ein geeignetes Testinstrument zur Messung des symbolisch-mathematischen Modellverständnisses entwickelt werden. Zur Untersuchung der Effektivität des Lernmaterials wurde ein Switching-Replications-Design...
Problemlösestrategien von Schülerinnen und Schülern diagnostizieren
Das Experimentieren im Sinne der Erkenntnisgewinnung stellt ein entscheidendes Element des naturwissenschaftlichen Unterrichts dar und lässt sich als Problemlöseprozess modellieren (z.B. das SDDS-Modell). Um diesen Prozess bestmöglich unterstützen zu können, ist es notwendig, die von Lernenden angewendeten Vorgehensweisen zu kennen und diagnostizieren zu können. In der Literatur wurden bereits Vorgehensweisen und Strategien beschrieben, die allerdings nur selten auf einheitlichen Konstrukten fußen und daher häufig keine trennscharfen Beschreibungen darstellen. In dieser Arbeit werden von Schülerinnen und Schülern angewendete Strategien anhand konsistenter Kategorien beschrieben und...
Entwicklung und Evaluation eines Seminarkonzepts zur F"orderung der experimentellen Planungskompetenz von Lehramtsstudierenden im Fach Chemie
Die experimentelle Planungskompetenz stellt insbesondere im Lichte des Kompetenzbereichs Erkenntnisgewinnung der Nationalen Bildungsstandards eine wichtige Kernkompetenz künftiger Chemie-Lehrkräfte in Deutschland dar. Unter dem Konstrukt können diejenigen Kompetenzen von Lehrkräften verstanden werden, welche für eine lernwirksame Gestaltung von Experimentierprozessen nötig sind. Dabei stellen die ziel- und kompetenzorientierte Öffnung des Experimentierprozesses, die Verwendung adäquater Unterstützungsmaßnahmen, die Berücksichtigung von Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler sowie die Passung zwischen den verschiedenen Planungsentscheidungen wichtige Planungskriterien d...
Diagnose experimenteller Kompetenzen in der laborpraktischen Chemielehrer*innenbildung
Experimentieren im Rahmen von Laborpraktika ist ein wesentliches Charakteristikum eines Chemiestudiums. Inwiefern Chemielehramtsstudierende dabei notwendige experimentelle Kompetenzen als Grundlage ihrer späteren Tätigkeit als Lehrkraft erwerben, ist bisher allerdings wenig erforscht. In diesem Forschungsprojekt wurden dazu ein Modell experimenteller Kompetenzen und ein Verfahren zur Erhebung experimenteller Performanz entwickelt, bei dem Studierende zu einem Alltagsgegenstand eine Fragestellung und Hypothesen entwickeln, ein Experiment planen, durchführen und auswerten. Beides wurde anhand von Videographien, Laborprotokollen und Selbsteinschätzungen von N = 20 Studierenden mittels quali...
Freies Explorieren und Experimentieren - eine Untersuchung zur selbstbestimmten Gewinnung von Erfahrungen mit physikalischen Phänomenen im Sachunterricht
Physikalische Inhalte werden im Sachunterricht wenig thematisiert. Vielfach sind dafür persönliche Gründe der Lehrerinnen und Lehrer ausschlaggebend, die als "Lehrgrenzen" gegenüber physikalischen Inhalten zu "Lerngrenzen" für die Kinder werden. Da Lehrerfortbildungen gegen dieses Problem zu wenig greifen, wird untersucht, ob Grundschulkinder dazu in der Lage sind, Erfahrungen mit physikalischen Phänomenen auch selbstbestimmt und ohne die Anleitung durch eine Lehrkraft zu gewinnen. Die Ergebnisse zeigen, dass Kinder im Grundschulalter sich selbst ein physikalisches Erfahrungsfeld schaffen und dieses produktiv nutzen können. Die Kinder führen im Verlauf der Untersuchungen vielfältige Experimente durch, erwerben dabei grundlegende Erfahrungen, bilden eine wissenschaftsorientierte Haltung aus und erweitern soziale Kompetenzen. Sie organisieren sich dabei weitgehend selbst, sind motiviert und erleben Flow. Ihre Leistungsbereitschaft erhöht sich und sie entwickeln gegenstandsbezogene Interessen an physikalischen Erscheinungen.
Aspekte einer Fachdidaktik Körperpflege
Standards für den allgemeinbildenden Unterricht in den Sekundarstufen sind institutionell implementiert und ihre Wirkungen gut erforscht. Für den berufsbildenden naturwissenschaftlichen Unterricht, etwa im Bereich Körperpflege, gilt das bislang nicht. In der vorliegenden Arbeit werden forschungsbasierte Standards für das Fach Körperpflege im Berufsbild Friseur:in formuliert. Dazu wurden N = 29 Lehrkräfte aus dem Bereich Körperpflege in acht leitfadengestützten Fokusgruppen-Interviews zu fachdidaktischen Aspekten des Unterrichtens in Friseur:innenklassen befragt. Die Interviews wurden mit der inhaltlich-strukturierenden qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz (2018) ausgewertet und ...
