PhyDid - Zeitschriften (FU Berlin)
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Lehr-Lern-Labore (LLL) als Orte komplexitätsreduzierter Praxis: Erste Professionalisierungsschritte im Lehramtsstudium Physik
Die Lehr-Lern-Labor-Lehrveranstaltungen des Bachelorstudiengangs (Lehramt Physik) an der Freien Universität Berlin zeichnen sich durch eine zyklische Struktur und intensive Reflexionsphasen aus. Dies geschieht in einer ‚geschützten‘ und komplexitätsreduzierten Umgebung, d. h. die Teilnehmenden werden bei ihren Handlungen durch die Dozierenden unterstützt und unterrichten kleine Schüler*innengruppen in einer ihnen gewohnten Umgebung. Die anschließende Reflexionsphase bildet die Grundlage für die Überarbeitung der eigenen Mini-Unterrichtssequenz. Darüber hinaus betreuen die Studierenden während der Experimentierphasen Schüler*innengruppen oder beobachten ihre Kommiliton*innen beim Unterrichten, sodass sie im Verlauf der Veranstaltung verschiedene für den Lehrberuf charakteristische Rollen einnehmen müssen.Im ersten Teil dieses Beitrags werden die Begriffe Profession, Professionalität und Professionalisierung sowie ihre Implikationen für die Lehrkräftebildung näher untersucht. Im Anschluss daran wird das Lehr-Lern-Labor (LLL) als mögliches Professionalisierungsformat vorgeschlagen. Darüber hinaus werden erste Ergebnisse der LLL-Begleitforschung vorgestellt. Dabei wurden episo-disch-narrative Gruppendiskussionen durchgeführt und ausgewertet, die als Grundlage für die anschließenden empirisch-methodischen Schritte dienen werden
Erkenntnistheoretische Parallelen im Mathematik- und Physikunterricht?
In einem fachübergreifenden Dissertationsprojekt im Rahmen des Forschungsverbunds der MINT-Didaktiken an der Universität Siegen (MINTUS) soll eine vergleichende Schulbuchanalyse mögli-che Indikatoren für die Existenz erkenntnistheoretischer Parallelen im Mathematik- und Physikun-terricht herausstellen. Der vorliegende Artikel motiviert zunächst exemplarisch die Herausarbeitung einer Verbindungen zwischen Mathematik- und Physikunterricht auf erkenntnistheoretischer Ebene, beschreibt dann kurz den theoretischen Rahmen der Forschungsarbeit, um schließlich die verglei-chende Schulbuchanalyse auf Grundlage der qualitativen Inhaltsanalyse zu spezifizieren. Mit einem Ausblick auf weitere mögliche Zugänge zu erkenntnistheoretischen Parallelen im Mathematik- und Physikunterricht schließt dieser Beitrag ab
Testitems zur qualitativen Untersuchung der Ressourcen von Physiklehrkräften beim Bewerten schriftlicher Schülerleistungen in Physik
Die Diagnostik schriftlicher Schülerleistungen ist ein wichtiger Teil der täglichen Arbeit von Physiklehrkräften. Wir hegen die begründete Vermutung, dass Physiklehrkräfte dabei ihre Urteile über fachliche und sprachliche Leistungen konfundieren. Wir wissen nicht, ob und ggf. wie sich die Bewertungen über fachliche und sprachliche Schülerleistungen beeinflussen. Zudem liegt keine belastbare empirische Evidenz darüber vor, auf welche Ressourcen Physiklehrkräfte beim Bewerten schriftlicher Schülerleistungen zurückgreifen. Diese Fragen stellen wir im Projekt „Fachliche und sprachliche Urteilskriterien von Physiklehrkräften“. In einer Vorstudie wurden zunächst 128 Schüler_innen Hamburger Gymnasien und Stadtteilschulen gebeten, eine Leistungsaufgabe aus der Akustik zu bearbeiten. Die Schülertexte wurden anschließend in ein Koordinatensystem eingeordnet, welches die Modell-Dimensionen fachliche und sprachliche Qualität aufspannt. Die Einordnung wurde über ein Codierverfahren und ein Expertenrating abgesichert. Hierdurch konnten vier kontrastierende Schülertexte identifiziert werden, die nun in einer Hauptstudie mit Physiklehrkräften als Think-Aloud-Aufgaben dienen. Dieser Artikel berichtet über das Design, die Instrumententwicklung und Ergebnisse der Vorstudie
Interesse an Physik - in Salzburg
In Österreich gibt es einen anhaltenden Fachkräftemangel im naturwissenschaftlich-technischen Bereich. Ein Grund für die geringe Studierendenanzahl in Physik könnte das geringe Fachinteresse und die scheinbar große Unbeliebtheit dieses Unterrichtsfaches sein. Doch wie ist der aktuelle Stand der Interessensentwicklung in Bezug auf die Physik?In dieser Pilotstudie wurden an sieben Gymnasien in Salzburg (Österreich) 199 Schülerinnen und Schüler (n♀=83, n♂=116; vorwiegend 9. und 10. Schulstufe) befragt und folgende Bereiche erho-ben: Interesse an Physik, Interesse an Tätigkeiten im Physikunterricht, Fächerbeliebtheit, Formeln im Physikunterricht, Selbsteinschätzung, Physik in den Medien, Berufswunsch, Relevanz des Phy-sikunterrichts und Genderaspekt im Physikunterricht.Die Ergebnisse zeigen, dass Physik mittlerweile stark an Beliebtheit zugelegt hat, wobei das Inte-resse an Physik sehr vom Kontext abhängt, in dem es unterrichtet wird. Die interessantesten An-wendungsbereiche sind bei Jungen und Mädchen unterschiedlich, wobei Physik im Kontext "Natur und Mensch" bei beiden Geschlechtern sehr beliebt ist. Generell finden Schüler Physik interessanter als Schülerinnen und können sich in Folge auch eher einen physikalischen oder technischen Beruf vorstellen. Trotzdem werden die Fähigkeiten für naturwissenschaftliche Berufe von Frauen grund-sätzlich gleich hoch wie jene von Männern eingeschätzt, ein Punkt an dem man ansetzen sollte
Pulsoximetrie als Kontext im Physikunterricht
Das pulsoximetrische Verfahren zur Bestimmung der partiellen Sauerstoffsättigung im menschli-chen Blut bietet einen authentischen Kontext für den Physikunterricht in den Sekundarstufen I und II. Die Messung der Sauerstoffsättigung erfolgt dabei mithilfe moderner Sensorik, die dennoch preislich für den Schulunterricht erschwinglich bleibt. Die Arbeit mit den verwendeten Sensoren gewährleistet nicht nur einen realen Bezug zu moderner Technik, sondern ermöglicht auch ein Einüben naturwissenschaftlicher Arbeitsweise. In diesem Artikel wird ein Unterrichtskonzept zur Pulsoximetrie vorgestellt, das insbesondere auch das Ausbilden von Higher Order Thinking Skills in den Vordergrund stellt
Warum der Apfel vom Baum fällt - Die allgemeine Relativitätstheorie im Unterricht
Obwohl sie zu den bekanntesten und am besten überprüften Theorien der Physik gehört, wird der allgemeinen Relativitätstheorie weder in der Schule noch an Universitäten der ihr angemessene Raum zugebilligt. Dies liegt nicht zuletzt an der komplexen Mathematik, obwohl es durchaus interessante Ansätze gibt, um die wesentlichen Aussagen der allgemeinen Relativitätstheorie anschaulich zu vermitteln. So lassen sich sowohl die Krümmung der Raumzeit als auch die Bewegung eines Körpers auf einer Linie extremaler Länge mit einfachen Mitteln illustrieren. Dabei taucht allerdings die Frage auf, woher denn ein Körper weiß, dass die Richtung, in die er sich bewegt, eine Linie extremaler Länge ist. Zur Beantwortung dieser Frage wird in dem Beitrag eine Vorgehensweise gewählt, in der von dem Konzept des minimalen Wegs ausgegangen wird, wie es aus der geometrischen Optik bekannt ist. Es wird dann zum einen gezeigt, dass ein solcher kürzester Weg stets ein Weg stationärer Phase ist und zum anderen, dass die sogenannten Wirkung eines sich bewegenden Teilchens der Phase der aus der Quantentheorie bekannten Wellenfunktion entspricht, die wiederum ein Maß für die Wahrscheinlichkeit ist, das Teilchen an einem bestimmten Ort anzutreffen. Damit lässt sich dann anschaulich zeigen, dass ein Teilchen in der Raumzeit nur den Weg wählen kann, dessen Länge extremal ist, da sich alle anderen Wege durch Interferenz gegenseitig auslöschen
Entwicklung eines interaktiven computerbasierten Tests für Erklärfähigkeit
Das Erklären physikalischer Sachverhalte wird als eine wichtige Fähigkeit von Physiklehrkräften betrachtet. Gleichzeitig zeigen Studien, dass angehende Lehrkräfte das Erklären solcher Sachverhalte als anspruchsvoll wahrnehmen. Vor diesem Hintergrund wurde von Kulgemeyer und Schecker (2013) bereits ein Modell entwickelt, das den Prozess des Erklärens in einem Dialog zwischen einemExperten (Erklärer / Lehrkraft) und einem Novizen (Adressat / Schüler) beschreibt. Dazu wurde zudem ein Test entwickelt, der die Erklärfähigkeit von Probanden misst (Kulgemeyer und Tomczyszyn 2015). Der Test beruht auf Videoaufzeichnungen des Erklärens von Probandinnen und Probanden. Die aus diesem Test gewonnenen Erkenntnisse können als besonders valide angesehen werden; der Test ist jedoch in Durchführung und Auswertung aufwändig. Im hier vorgestellten Projekt soll ein computerbasierter Kompetenztest entwickelt werden, bei dem die Erklärfähigkeit vonPhysiklehrkräften in großen Stichproben erhoben werden kann. Der Test basiert auf Videovignetten von Erklärsituationen, nach deren Ende die Probanden im two tier multiple choice-Design aufgefordert werden, das weitere, optimale Vorgehen bei der Erklärung auszuwählen und anschließend zu begründen. Mit diesem Test soll der Zusammenhang der Erklärfähigkeit von Lehrkräften und der Lernwirkung bei Schülerinnen und Schülern exploriert werden. Wir erläutern grundlegende Überlegungen bei der Testkonstruktion und stellen eine erste Version des Instruments vor
Die zwei Kulturen: Mit Literatur Physik vermitteln?!
„Literatur im Physikunterricht? – Ach sie meinen Physiktexte und Texte aus Physikschulbüchern!“ – „Nein, eben nicht, sondern literarische Texte. Es gibt sie, jene Stellen in der Literatur, die direkten Bezug zur Physik aufweisen.“ Im Gegensatz zum Schulbuch ist der wissenschaftliche Sachverhalt nur nebensächlich und manchmal auf sehr fantasievolle Art verarbeitet – z.B. in dem nicht wahrheitsgemäße Physik mit Magie erklärt wird. Die Physik ist in einen Kontext gebettet und wird als Hilfsmittel für Handlungsstränge, Abenteuer und sonstiges gebracht. Dieser Beitrag soll die Möglichkeit aufzeigen Literatur in der Physik im Unterricht zu vereinen. Außerdem wird auf die teilweise bestehende Kluft zwischen Natur- und Geistes oder Gesell-schaftswissenschaft – eine Umbenennung ändert noch nichts – eingegangen und versucht eine Brücke zu schlagen
Entwicklung von Messinstrumenten zum Kompetenzzuwachs anhand von Modellen der IRT
Im BMBF-geförderten Projekt „Kompetenzmessung und Kompetenzförderung in leistungsheterogenen Lerngruppen im experimentierbasierten Physikunterricht (KoPhy)“ sollen ca. 2000 Schülerinnen und Schüler in einer längsschnittlich angelegten Interventionsstudie hinsichtlich ihres Kompetenzzuwachses durch drei Experimentiersituationen untersucht werden.In diesem Beitrag sollen zuerst die Motivation für die vorgestellte Studie sowie die bisherigen Erkenntnisse dargestellt werden. Dem schließt sich eine Darstellung der Hauptstudie an, in welcher sowohl die grundlegende Fragestellung als auch die Messinstrumente vorgestellt werden. Die bisher abgeschlossenen Vorstudien zur Entwicklung eines IRT-skalierten Fachwissenstest als Messinstrument zum Einsatz in der Hauptstudie stellen den Abschluss dieses Beitrags dar
tet.folio: Neue Ansätze zur digitalen Unterstützung individualisierten Lernens
Zur Unterstützung der Physikausbildung stehen zahlreiche multimediale Elemente zur Verfügung, von Simulationen über Interaktive Bildschirm Experimente (IBE) bis hin zu Remote-Laboratories. Mit tet.folio stellen wir hier eine Plattform vor, die es Autoren ermöglicht, diese digitalen Bausteine in Lernumgebungen einzubinden. Das Technology Enhanced Textbook (tet.folio) unterstützt dabei individuelle Arbeitserfahrungen und aktive Lernmethoden der Studierenden. Durch das Aufheben der Grenzen zwischen Autoren und Lernenden ermutigt das sowohl Lehrende als auch Lernende, ihre Lehr-Lern-Materialien an ihre individuellen Anforderungen und Bedürfnisse anzupassen