PhyDid - Zeitschriften (FU Berlin)
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Vorerfahrungen, Interessen und Selbstwirksamkeitserwartungen von Grundschullehramtsstudierenden und -lehrkräften bezüglich informatischer Inhalte
Get PDFDie Umwelt von Kindern und unsere Gesellschaft insgesamt hat sich durch den Einfluss digitaler Medien mittlerweile so stark verändert, dass der Umgang sowie die ‚Kommunikation‘ mit Informatiksystemen eine Fähigkeit darstellt, die über die reine Technologienutzung hinaus einen produktiven, kreativen und kritischen Umgang umfassen sollte. Eine ’Informatische Bildung’ als Teil des Sachunterrichts benötigt allerdings auch eine informatische Bildung bei angehenden sowie aktiven Lehrkräften und die Berücksichtigung dieses Themenfelds innerhalb der universitären Lehrkräftebildung. Bisher existieren jedoch kaum Erkenntnisse über die informatikbezogenen Vorerfahrungen, das informatikspezifische Interesse und die Selbstwirksamkeitserwartungen von angehenden und praktizierenden Lehrkräften zu den Möglichkeiten einer Vermittlung informatischer Inhalte im Sachunterricht. Dieser Artikel beschreibt einerseits die Ausgangslage (Teilstudie 1) von angehenden und aktiven Lehrkräften in Hinblick auf Unterschiede und Gemeinsamkeiten in Bezug auf ihre Programmiererfahrung, ihr informatikspezifisches individuelles Interesse sowie die Lehrer*innenselbstwirksamkeitserwartung. Außerdem zeigt eine quasiexperimentelle Interventionsstudie (Teilstudie 2), dass sich durch den Besuch eines Lehr-Lern-Labors (LLL) mit informatischen Inhalten (‚Computational Playgrounds‘) das individuelle Interesse sowie die Selbstwirksamkeitserwartung von Studierenden signifikant erhöhen lassen
Wer studiert wie und warum Grundschullehramt und Sachunterricht?
Get PDFIm Zuge der Maßnahmen gegen den sich bundesweit abzeichnenden Lehrkräftemangel - gerade an Grundschulen - wurden auch an der Freien Universität Berlin die Studierendenzahlen erhöht. Bislang gaben Studierende für das Lehramt bezüglich ihrer Studienwahl besonders häufig den Wunsch an, Umgang mit Menschen zu haben. Die berufsbezogene motivationale Orientierung fiel eher intrinsisch aus, zeigte jedoch auch extrinsische Komponenten (z. B. Boeger, 2016, S. 76). Karriere- und leistungsorientierte Berufsziele waren unterdurchschnittlich ausgeprägt (Willich et al., 2011, S. 320). Unklar ist, inwiefern diese Befunde auch unter der neuen Rahmenbedingung eines erheblich erweiterten Kreises von Studierenden weiterhin Gültigkeit besitzen und ob sie sich im Laufe des Studiums verändern. Die hier dargestellte Studie ist als Längsschnittstudie über die nächsten Jahre geplant und soll zwei Kohorten vom ersten Semester bis zum Masterabschluss begleiten. Dabei werden unter anderem die Studienmotivation, Überzeugungen zum Lehren und Lernen und das Selbstkonzept erhoben. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass die hier untersuchte Kohorte im Wesentlichen die bisherigen Erkenntnisse wiederspiegelt: So zeigen die Studierende eine hohe intrinsische Motivation in Bezug auf die Arbeit mit Kindern und das Fach, die von einer etwas geringer ausgeprägten extrinsischen Motivation (soziale Einflüsse und Nützlichkeit) flankiert wird. Sowohl die offene als auch die geschlossene Lernsteuerung werden gleichermaßen präferiert. Die transmissiven lerntheoretischen Überzeugungen sind leicht über Mittelmaß ausgeprägt
Kumulatives Lehren und Lernen durch kognitiv aktivierende Aufgaben
Get PDFStudierende des Lehramtes sollten schon an der Hochschule die Anwendung physikalischer Grundkonzepteanhand schulnaher Kontexte kumulativ lernen, um diese später in Unterrichtssituationensicher einzusetzen. Dabei geht es nicht zuletzt darum, eigene physikbezogene Alltagskonzepte zuerkennen, zu überwinden und diese später auch bei Schülerinnen und Schülern zu diagnostizieren.Hierzu wurden kognitiv aktivierende Aufgaben erstellt, die auf die zentralen Konzepte der Mechanikfokussieren. Bei den Aufgaben, die zum Üben, aber vor allem zum Aufbau von Konzepten genutztwurden, wurde unter anderem darauf geachtet, dass sie eher durch Argumentieren als durch Rechnenzu lösen sind. Solche Aufgaben kamen verteilt über drei Semester in unterschiedlicher methodischerEinkleidung nicht nur in der Mechanikvorlesung mit integrierter Übung, sondern auch in einer Experimentalübungzur Schulphysik und in der Elektrodynamikvorlesung zum Einsatz
Gestaltung von variablenkontrollierten Experimenten für Schülerinnen und Schüler mit Lernbeeinträchtigungen
Get PDFSchülerinnen und Schüler mit Lernbeeinträchtigungen haben es im regulären Physikunterricht meist besonders schwer. Aus der Praxisarbeit von Förderschulen gibt es für diese Lernendengruppen grundlegende Handlungsempfehlungen für die Ausgestaltung von Lernprozessen, die wir im Rahmen eines Lernsettings anwenden und analysieren.In diesem Beitrag möchten wir ein solches außerschulisches Lernsetting als Best-Practice-Beispiel für Schülerinnen und Schüler mit u.a. Schwierigkeiten beim Lernen oder mit Störungen in der geistigenEntwicklung vorstellen. Wir gehen dabei mit Lernenden unterschiedlicher Förderschwerpunkte experimentell und variablenkontrolliert der Frage nach, von welchen Einflussfaktoren dieWurfweite beim schiefen Wurf abhängt. Wir nennen Probleme von lernbeeinträchtigten Schülerinnen und Schülern bei der experimentellen Erarbeitung physikalischer Sachverhalte und stellen durchHandlungsempfehlungen mögliche Lösungsansätze vor. Diese Kernideen lassen sich auf schulisches Experimentieren übertragen, um Lernenden mit sonderpädagogischer Unterstützung eine bessere Teilhabe und Erarbeitung zu ermöglichen
Didaktische Rekonstruktion der Beschleunigerphysik und Entwicklung eines Lehr-Linearbeschleunigers
Get PDFFür Studierende wie auch für Schülerinnen und Schüler sind die fachlichen Konzepte in Zusammenhang mit der Erklärung des Verhaltens von Teilchen in Beschleunigern recht komplex. Das hier vorgestellte Projekt beschäftig sich damit, das Lernen dieser Konzepte durch nutzbringende didaktische Analogien und Experimente zu erleichtern. Kern der Didaktischen Rekonstruktion ist die Grundannahme, dass Ladungen den elektrischen Raum verändern. Befinden sich mehrere Ladungen dicht gepackt an einem Ort, so bildet sich ein Potentialraum aus, in dem elektrische Felder herrschen und dementsprechend Kräfte auf vorbeifliegende Ladungen wirken. Hierzu wird eine Analogie zum Gravitationspotential vorgeschlagen, die eine Anknüpfung an Alltagserfahrungen ermöglicht.Als zentrale Experimente werden ein Lehr-Linearbeschleuniger (Lehr-LINAC) und zwei mechanische Tabletop-Versuche entwickelt, die in Analogie zum Gravitations-Potential sowohl den Beschleunigungsprozess als auch das Zustandekommen gepulster Teilchenstrahlen verdeutlichen und für den Einsatz in der gymnasialen Oberstufe sowie in der Hochschullehre genutzt werden sollen. Der Lehr-LINAC wird ein etwa 2m langer 0,5keV-Elektronen-Beschleuniger mit drei Driftröhren/vier Beschleunigungsstufen werden. Im ersten Betrieb eines Prototypen können Elektronenpakete auf eine Geschwindigkeit von vmax=8,39·106 m/s gebracht und während des ganzen Beschleunigungs- und Fokussierungs-Prozesses als Spur im Leuchtgases beobachtet werden
Entwicklungsprojekt: "Die experimentellen Methoden der Naturwissenschaften ganzheitlich begreifen und vermitteln"
Get PDFDas Experiment ist ein zentrales und verbindendes Element der drei Naturwissenschaften Biologie, Chemie und Physik, sowohl in der Forschung als auch im Schulunterricht. Daher ist es eine wichtige Aufgabe von Lehrkräften, die Bedeutung des Experiments für die naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung zu vermitteln (Mayer, 2008). Auch wenn die KMK-Standards dies als wichtigen Aspekt der naturwissenschaftlichen Grundbildung betonen, gelingt es im schulischen Unterricht kaum, die spezifischen Denk- und Arbeitsweisen des Experimentes angemessen darzustellen (Prenzel & Parchmann, 2003).Ausgehend von dieser Zielstellung soll für den neu strukturierten Lehramtsstudiengang MINTplus an der TU Darmstadt mit gezielten naturwissenschaftlichen und vernetzenden Schwerpunkten ein Modul entwickelt werden, in dem sich Lehramtsstudierende theoretisch, praktisch und interdisziplinär mit dem ganzheitlichen Begreifen und Vermitteln der experimentellen Methoden der Naturwissenschaften auseinandersetzen.Das Modul umfasst ein Seminar zur theoriegeleiteten Erarbeitung der Thematik, während die praktische Auseinandersetzung durch eine Kooperation mit den Lehr-Lernlaboren der TU Darmstadt realisiert wird. Diese Konzeptionsidee des Moduls sowie die geplante Evaluationsmethode werden auf dem Poster dargestellt
Entdeckung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes mit Smartphone und Wärmebildkamera
Get PDFDer Klimawandel ist inzwischen als eine der größten Herausforderungen der Menschheit anerkannt. Weniger klar ist die Situation beim Verständnis von Klimamodellen und dem Einfluss von Treibhausgasen. Insbesondere die Rolle von CO2 wird gerne von einflussreichen Politikern und manchen Parteien dementiert. In diesem Beitrag zeigen wir, dass Schüler den Einfluss von CO2 selbstständig quantitativ mittels des Stefan-Boltzmann-Gesetzes auf zuverlässige und zweifelsfreie Art nachweisen können. Damit die Lernenden das Stefan-Boltzmann-Gesetz selbstständig entdecken können, präsentieren wir passende ein Experiment mit einer Smartphone-Wärmebildkamera. Dieses Experiment wurde erfolgreich in einem Unterrichtsversuch getestet und setzte sich im Versuch bei den Schülern klar im Vergleich mit herkömmlichen Experimenten durch. Insgesamt befähigen wir damit die Lernenden zur Bildung eines eigenständigen Urteils über den Einfluss
Zu lichtelektrischem Effekt und Wirkungsquantum: über Forscher, historische Fakten und Instrumente
Get PDFSchülerinnen und Schüler in Physikkursen haben großes Interesse daran, wie die Forscherinnen und Forscher, denen die Lernenden im Unterricht begegnen, ihren Weg gegangen sind. Dies ist ein Versuch herauszufinden, ob das Thema auf ikonischer Ebene vermittelt werden kann. Vorgestellt wird die Entdeckung des lichtelektrischen Effekts (LE) durch H. Hertz (1887) sowie dessen Darstellung durch W. Hallwachs (1888). Es wird aufgezeigt, wie H. Rubens und F. Kurlbaum mit einem „electrisch geglühten absolut schwarzen Körper“ und sensitiven Messwerkzeugen dessen Strahlung präzise analysierten (1900) und keine Übereinstimmung mit den damals konkurrierenden Theorien (Wien bzw. Rayleigh) fanden. Max Plancks „Strahlungsgesetz-Interpolation“ dieser Daten und sein Weg zu deren quantentheoretischer Begründung (1900) werden skizziert und durch Heisenbergs Schilderung der Entdeckung der Energie-Quantelung (Tondokument 1958) ergänzt. Die Arbeiten A. Einsteins zum LE (1905/1906) werden im Hinblick auf die Art der Wechselwirkung und der Bewertung durch Planck angesprochen
Erste Lehrkräfterückmeldungen zum Unterrichtsmaterial von EKo: Elektrizitätslehre in Kontexten
Get PDFSchwerpunkt von EKo (Untersuchungsstrang von EPo-EKo) ist zum einen die theoriebasierte Entwicklung kontextstrukturierter Unterrichtsmaterialien, welche sich an fachdidaktischen Erkenntnissen zu Interessen Lernender orientieren (IPN, Vorstudie IDa). Zum anderen wird das Material im Unterricht erprobt und hinsichtlich des Einflusses auf Interesse, Selbstkonzept und Verständnis der Lernenden evaluiert. Neben diesen Effekten sind die Rückmeldungen von Lehrkräften zu den Materialien sowohl vor der Erprobung als auch nach Einsatz im Unterricht wesentlich, um ihre Expertise und Erfahrungen zu integrieren. Im Sinne von DBR kann eine Materialüberarbeitung in mehreren Durchgängen stattfinden, um die Akzeptanz auf Lehrkraftseite und Wirksamkeit des Materials zu steigern.Im ersten Anpassungsdurchgang wurde vor der Erprobung eine Lehrkräftefortbildung (N = 58) durchgeführt. Sie ermöglichte Einblicke in die kontextstrukturierte Unterrichtsreihe und bot Raum, diese hinsichtlich verschiedener Aspekte (Realitätsbezug des Kontextes etc.) zu diskutieren. Die Ergebnisse dieser Rückmeldungen werden vorgestellt und exemplarisch die Überarbeitung des Materials auf Grundlage dieses Feedbacks dargelegt
Inter TeTra – Ein Projekt zur Implementierung von Mathematikdidaktik in die Physik-lehrerInnenbildung
Get PDFDie Vorteile von interdisziplinärem Lehren und Lernen in der Schule werden schon seit längerem diskutiert. Dabei offenbaren sich auch zahlreiche Herausforderungen. Um LehrerInnen adäquat auszubilden, d.h. sie in die Lage zu versetzen, solchen Herausforderungen angemessen begegnen zu können, sollten schon in der ersten Phase der Lehramtsausbildung Synergien zwischen den Fächern herausgestellt und genutzt werden. Mathematik und Physik sind aus erkenntnistheoretischer Sicht und von ihrer Geschichte her sehr eng miteinander verwoben. Im Physikunterricht stellt zudem gerade die zugrundeliegende Mathematik Lernende immer wieder vor Schwierigkeiten. Das im Vortrag vorgestellte Projekt Inter TeTra (Interdisciplinary Teacher Training) beruht auf der Annahme, dass bei der Professionalisierung von Physiklehrkräften neben fachmathematischen Inhalten auch mathematikdidaktische Aspekte von hoher Relevanz sind. In einer interdisziplinären Kooperation arbeiten daher die Mathematik- und Physikdidaktik der Universität Siegen und der Hanoi National University of Education an der Konzeption und Evaluation von interdisziplinären Lehrinterventionen in der Lehrerbildung