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Classroom Management and its Impact on Lesson Outcomes in Physics
The major purpose of research in the present study was to contribute to the clarification of physics-related learning conditions in the phase when students change from primary to secondary school stage. This purpose goes back to the divergent performance of German primary and secondary school students in the science part of international comparative studies which have placed teachers under considerable pressure to provide an effective working atmosphere in their classrooms including an appropriate use of time for engagement in physics-specific contents. There is a wide consensus that, in developing efficient classroom management strategies, teachers can guarantee a higher amount of academic ...
Implementing Inquiry-based Learning in a Diverse Classroom
This thesis, an explorative case study, provides insights into the implementation of inquiry-based learning in an authentic classroom. For one year, a teacher was accompanied while implementing inquiry-based learning in a highly diverse class. In doing so, the observations focused on strategies for both scaffolding and dealing with diversity. Additionally, data reflecting students' views of scientific inquiry were gathered. The results show a successive implementation of inquiry-based learning through four phases supported by various scaffolding strategies. The views of scientific inquiry are discussed on both the class and the individual level. Finally, all these findings are brought togeth...
Effects of integrated learning: explicating a mathematical concept in inquiry-based science camps
Although various arguments for integrated learning of mathematics and science exist, empirical evidence that integrated learning is as beneficial as anticipated is limited. Therefore this quasi-experimental study investigates the effect of integrated learning of mathematics and science on eight student variables by comparing it to a control group. Results show that integrated learning is no miracle cure but has positive and negative effects on specific student outcomes. Whereas integrated learning effects students' view of the relation between mathematics and science positively, it effects students' scientific self-concept negatively. Thus, integrated learning should not substitute but rathe...
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...
Lesegeschichten im Chemieunterricht der Sekundarstufe I zur Unterstützung von situationalem Interesse und Lernerfolg
Schülerinnen und Schüler zeigen im Chemieunterricht häufig Defizite im Fachwissen und gleichzeitig ein geringes Fachinteresse. Eine vermehrte Anregung des situationalen Interesses kann ein erster Schritt in Richtung einer positiven Entwicklung des Fachinteresses sein. Eine Möglichkeit, darauf und auf den Wissenserwerb positiv Einfluss zu nehmen, bieten Lernmaterialien in Form von chemiebezogenen Lesegeschichten. Allerdings mangelt es an empirischen Studien zur Wirkungsweise solcher Texte auf das situationale Interesse und die Lernförderlichkeit. Darüber hinaus fehlt ein Vergleich zu anderen Textarten wie beispielsweise einem Sachtext, der meist vorkommenden Textart in Chemieschulbüche...
Aufgaben in der Allgemeinen Chemie
Die Klausuren der Studieneingangsphase, die Chemiestudierenden besonders Probleme bereiten, weisen einen hohen Mathematisierungsgrad auf. Bislang wurden die Probleme durch die Mathematisierung in der Chemie jedoch nur wenig untersucht. Es ist bekannt, dass ein chemischer Kontext zu einer starken Reduktion der Lösungswahrscheinlichkeit von Rechenaufgaben führt. Ein Fehlen von chemischem Verständnis wurde in diesem Zusammenhang ebenfalls festgestellt. In der vorliegenden Studie war daher die Identifikation verschiedener schwierigkeitserzeugender Faktoren bei der Bearbeitung chemischer Rechenaufgaben das Ziel. Durch die Verwendung verschiedener Tests (mathematische Fähigkeiten, chemisches R...
Das Gemeinsame Experimentieren (an-)leiten
Die aktuellen Diskussionen rund um Inklusion und Diversität in der Schule setzen neue Bemühungen zur Teilhabe aller Lernenden an (naturwissenschaftlicher) Bildung in Gang. Hierbei bietet das Gemeinsame Experimentieren vielfältige Chancen für das Lernen im inklusiven Chemieunterricht (z.B. Handlungsorientierung und Kooperation). Im Rahmen einer Vorstudie wurde deutlich, dass u.,a. die Gewährleistung der Sicherheit beim Experimentieren aus Sicht von Chemielehrenden (N=21) eine Herausforderung darstellt. Das Ziel der Arbeit ist es deshalb, chemiespezifische Classroom-Management-Strategien (CMS) zu ermitteln, die eine sicherheits- und lernförderliche Gestaltung des Gemeinsamen Experimentie...
Entwicklung eines Lehrkonzepts für eine elementare Quantenmechanik
Geringe mathematische Grundkenntnisse angehender Physiklehrkräfte der Sekundarstufe I stellen eine Herausforderung bei der quantenphysikalischen Ausbildung dar. In der vorliegenden Arbeit wird ein Lehrkonzept für diese Zielgruppe entwickelt und erprobt. In einem ausführlichen Literaturreview werden dazu bisherige Konzepte dargestellt. Es zeigt sich, dass oft komplexe Mathematik verwendet wird, welche bei Studierenden aber nicht vorausgesetzt werden kann. Im neuen Lehrkonzept wird aus der Diskussion des Doppelspaltexperiments eine neue Symbolik für die klassische Physik entwickelt. Diese orientiert sich an der Dirac-Notation, welche die Abfolge von Experimenten grafisch beschreibt und zun...
Der Flipped Classroom in der Physik-Lehre
Seit den Anfängen der Entwicklung des Flipped Classrooms (FC) in den frühen 2000er Jahren hat sich das Konzept weltweit an Universitäten verbreitet und hält zunehmend Einzug in die Schulen. Trotz großer Beliebtheit und häufiger Implementation bleibt die empirische Forschungslage, insbesondere in Bezug auf die Implementation in Schulen, unzureichend. Diese Arbeit bietet einen Überblick über das Forschungsfeld des FCs, kontrastiert bisherige Definitionen und stellt Vor- und Nachteile einander gegenüber. Mittels zweier empirischer Untersuchungen wird die Wirksamkeit des FC-Ansatzes in Bezug auf kognitive und affektive Merkmale mit Hilfe eines Multi-Method-Verfahrens untersucht. In eine...
Kreativität in der Chemie
Schülerinnen und Schüler charakterisieren die Chemie häufig als rein logische und analytische Wissenschaft. Kreativität wird dagegen eher mit künstlerischen Disziplinen oder Sprachen assoziiert. Solche Vorstellungen spiegeln nicht nur ein unangemessenes Bild der Chemie wider, sondern können außerdem dazu führen, dass gerade Schülerinnen und Schüler, die sich gerne kreativ betätigen, eher davon abgehalten werden, die Chemie in ihre beruflichen Zukunftsplanungen einzubeziehen. Im vorliegenden Forschungsprojekt wurde der Frage nachgegangen, wie eine verstärkte und adäquate Behandlung von Kreativität im Chemieunterricht in die Wege geleitet werden kann. Eine dafür notwendige Vorau...
