PhyDid - Physik und Didaktik in Schule und Hochschule (E-Journal, FU Berlin)
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Professionalisierung durch Praxisbezug im Lehr-Lern-Labor – Untersuchung der pro-fessionellen Unterrichtswahrnehmung der Studierenden im Lehr-Lern-Labor Seminar
Get PDFDie Universität Würzburg integrierte 2009 das Lehr-Lern-Labor Seminar in die Lehramtsausbildung der Physiklehrkräfte, sodass die Studierenden in der 1. Ausbildungsphase eine weitere Möglichkeit bekommen, schon früh Praxiserfahrungen zu sammeln. In diesem Seminar entwickeln die Studierenden zu einem bestimmten Themenbereich aus dem Lehrplan Experimentierstationen, begleiten mehrere Schulklassen an diesen Stationen (Iterative Praxis), reflektieren anschließend ihr Vorgehen in ihrer peer-group (Kommilitonen) und bekommen zusätzlich Feedback von den Experten (Dozenten). Das Forschungsinteresse liegt nun darin zu untersuchen, inwieweit sich bei den Studierenden die Fähigkeit entwickelt, wichtige Unterrichtssituationen zu beschreiben und diese mit Hilfe ihres Wissens zum Lehren und Lernen richtig zu interpretieren, um Konsequenzen für ihr zukünftiges Unterrichtshandeln ableiten zu können. Diese Kompetenz der professionellen Unterrichtswahrnehmung (PU) wird im Pre-Post-Design mit Hilfe des online-basierenden OBSERVER-Tools gemessen. Um die Effektivität der Reflexionsphase zu verbessern, wird die Hälfte der Studierenden beim Unterrichten videografiert, sodass sie mit Hilfe einzelner Videosequenzen gezielter reflektieren können. Die Studie wird somit auch zeigen, inwieweit man im Seminar mit Videoreflexion einen größeren Kompetenzzuwachs erlangt
Virtuelle Vortestate als Zugangsvoraussetzung zu physikalischen Grundlagenlaboren
Get PDFGerade in der Laborsituation werden dem Studierenden Fähigkeiten und Fertigkeiten abverlangt, die im üblichen Vorlesungsformat nicht im Vordergrund stehen. Im Zuge der eigenständigen Versuchsdurchführung ermöglicht ein Learning by Doing die Ausprägung von Handlungs- und Problemlösungskompetenz oder von Sozialkompetenz durch Teamarbeit. Damit dieses Kompetenzerleben stattfindet, ist eine sorgfältige Versuchsvorbereitung zwingende Voraussetzung. So bedarf es solider theoretischer Grundlagen, um die wissenschaftliche Fragestellung zielführend beantworten zu können. Daneben ist das Wissen über die Funktionsweise der verwendeten Messinstrumente und -techniken sowie die spezifische Realisierung des Aufbaus von praktischer Relevanz. Schließlich spielt der Sicherheitsaspekt eine nicht minder bedeutende Rolle. Wir stellen eine Organisationsform vor, die Vortestate zu Versuchen innerhalb eines physikalischen Grundlagenlabors virtuell abbildet. In diesem Zusammenhang berichten wir von unseren Erfahrungen und gleichen diese mit dem Ziel einer Sicherstellung der Qualität der Vorbereitung des Praktikumsteilnehmenden bei gleichzeitiger Verringerung des Betreuungsaufwandes ab
Messunsicherheiten mit Hilfe von Lehrvideos verstehen - Entwicklung von Lehrvideos zum Umgang mit Messdaten für Physikpraktika
Get PDFFür viele Studierende stellt die Auswertung von aufgenommenen Messdaten einen kritischen Be-standteil eines Physikpraktikums dar. Denn wie nationale und internationale Studien zeigen, ver-fügen nur wenige Studierende über die notwendigen Kompetenzen im Umgang mit Messunsicher-heiten und akzeptieren auch oft nicht die Notwendigkeit ihrer Berücksichtigung. Im Physikpraktikum für Studierende der Biologie und Biotechnologie an der RWTH Aachen wird nach dem Prinzip der didaktischen Rekonstruktion an einem neuen Konzept zur Vermittlung von Messunsicher-heiten gearbeitet, um der dargestellten Problematik entgegenzuwirken. Wichtigste Stützen dieses neuen Konzepts stellen der Einsatz von selbst produzierten Lehrvideos und die konsequente Umsetzung des „Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement“ (GUM) dar. Im Beitrag wird die Ausgangslage des Praktikums vor der Überarbeitung erläutert, das vollständige neue Konzept vorgestellt sowie eine didaktische Begründung für die Nutzung von Lehrvideos und die Einbindung des GUM gegeben
Ein bildbasierter Zugang zu spektroskopischen Versuchen
Get PDFEin einfaches Spalt-Spektroskop erzeugt holografisch wirkende Bilder eines Stilllebens. Bunt beleuchtete Spaghetti verwandeln sich beim Blick durch ein Prisma in Videos, die mitten im Raum schweben. Diese beiden Versuche lassen sich durchaus im Strahlenmodell nachvollziehen. Andererseits bietet sich ein bildbasierter Verständniszugang an: Schließlich beruhen alle spektroskopischen Aufbauten darauf, dass sie eine Reihe von versetzten Bildern erzeugen. Schon Isaac Newton nutzte solch einen bildbasierten Zugang: Er begründete damit seine Theorie der unterschiedlich brechbaren Strahlen. Auch aus didaktischer Sicht erscheint es sinnvoll, sich zuerst die konkreten Bilder vor Augen zu führen, bevor abstrakte Strahlen eingeführt werden
Der PraQ: Ein Instrument zur Einschätzung von Praktikumsqualität – Skriptqualität
Get PDFUm naturwissenschaftliche Experimentierpraktika verlässlich evaluieren zu können, wurde an der FU Berlin der PraQ-Fragebogen entwickelt. Dieses Instrument dient der fächerübergreifenden Qualitätssicherung von Laborpraktika und befindet sich derzeit in der Validierungsphase. Als Teil des Validierungsprozesses wurden die Teilskalen »Skriptqualität für die Versuchsvorbereitung« und »allgemeine Skriptqualität« in einer quantitativen Studie mit Studierenden und ExpertInnen untersucht. Für beide Skalen konnte so erfolgreich eine Inhaltsvalidierung vorgenommen werden.Bezüglich der Konstruktvalidität lieferten die Ergebnisse Hinweise auf mögliche Optimierungen im weiteren Entwicklungsprozess.
Physics on the Road: Smartphone-Experimente im Straßenverkehr
Get PDFBei bisherigen Vorschlägen haben die mobilen Endgeräte meist die klassischen Messwerterfas-sungssysteme im Klassenzimmer ersetzt, wobei ein entscheidender fachdidaktischer Mehrwert des Messmittels "Smartphone" unberücksichtigt blieb: die starke Verbreitung der Geräte im Alltag der Schülerinnen und Schüler sowie deren Mobilität. Im Projekt "Physics2Go!" entwickeln und evalu-ieren wir Experimente unter Berücksichtigung dieser Aspekte. Sie ermöglichen das "Herausgehen" aus dem Physiksaal, die experimentelle Erschließung von Alltagskontexten sowie die Auslagerung und Vertiefung experimenteller Inhalte in Form von Hausaufgaben. Der Artikel liefert hierfür Bei-spiele und stellt quantitative Versuche zum Kontext "Straßenverkehr" vor. Diskutiert werden u. a. die Bestimmung des Strömungswiderstands- sowie Rollreibungskoeffizient verschiedener Fahr-zeuge wie auch die Messung von Kurven- und Kreiselradien
Fachspezifische Lehrerkompetenzen (FALKO) - Teilprojekt Physik
Get PDFBei der interdisziplinären Forschungsgruppe FALKO handelt es sich um einen Zusammenschluss verschiedener Didaktiken der Universität Regensburg. Ziel von FALKO ist die Entwicklung reliabler und valider Testinstrumente zur Erfassung des Professionswissens von Lehrkräften der Sekundarstufe I für unterschiedliche Fächer. Der Wissenstaxonomie von Shulman folgend, werden im Gesamtprojekt drei Kernbereiche des Professionswissens fokussiert: Das Fachdidaktische Wissen (PCK), das Fachwissen (CK) und das Pädagogische Wissen (PK). Des Weiteren lehnt sich das gemeinsame Rahmenkonzept an die COACTIV-Studie an. Demzufolge werden als Subfacetten des PCK das „Erklären und Repräsentieren von Sachverhalten“ sowie das „Kennen typischer Schülerfehler und Lernschwierigkeiten“ konzeptualisiert. Während bei COACTIV als dritte Subfacette das „Erkennen des multiplen Lösungspotenzials von Aufgaben“ operationalisiert wurde, beinhaltet das Testinstrument des Teilprojekts FALKO-Physik als dritte Subfacette das „Wissen über Messen und Experimentieren“. Der CK-Test Physik umfasst Aufgaben sowohl zum Schulwissen als auch zum vertieften Hintergrundwissen zur Schulphysik der Sekundarstufe I. Im Vortrag werden die theoretische Rahmenkonzeption, die Vorgehensweise bei der Testkonstruktion, sowie Ergebnisse aus der Pilotierungsphase präsentiert
Ein genauer Blick auf die optische Hebung
Get PDFDie Frage, wo das gehobene Bild eines unter Wasser liegenden Objekts gesehen wird, beantworten Schulbücher und Lehrwerke der Optik mit unterschiedlichen und oft widersprüchlichen Darstellungen zum Phänomen der optischen Hebung. Geht man von einer punktförmigen Pupille aus, ergeben sich zwei Bildpunkte desselben Objektpunkts: Das Bild ist astigmatisch. Während das sagittale Bild senkrecht über dem Objektpunkt gesehen wird, sollte das meridionale Bild dem Beobachter gleichzeitig entgegen gerückt erscheinen. Dies steht im Widerspruch zur monokularen Beobachtung. Nach einer kritischen Diskussion verschiedener Darstellungen und Lösungsansätze zum Problem der optischen Hebung wird ein Experiment vorgestellt, mit dem die Trennung der Bilder im Zentimeterbereich gelingt. Inwiefern die Bildhelligkeit eine bisher unberücksichtigte Eigenschaft der Bilder darstellt, wird abschließend zur Diskussion gestellt.
Inquiry Based Science Learning: Design-based Research zur didaktischen Weiterentwicklung klassischer Experimentiermaterialien
Get PDFExperimentierboxen sind oft noch für einen Unterricht konzipiert, in dem alle Schülerinnen und Schüler einer Klasse die vorgesehenen Experimente zur gleichen Zeit durchführen sollen. Um diesem Zweck gerecht zu werden, finden sich i.d.R. jeweils Klassen- bzw. Mehrfachsätze an Experimentiermaterialien in den Experimentierkästen. Ein naturwissenschaftsbezogener Unterricht, in dem alle Kinder zur gleichen Zeit dasselbe lernen, erscheint heute nicht mehr zeitgemäß. Darüber hinaus können die meisten in Kästen angebotenen Lernmaterialien und Experimentiergeräte als „fachlich didaktisiert“ beschrieben werden. Dieser Umstand ist nicht per se kritikwürdig, denn auch heute gilt es, einen wissenschaftsorientierten Sachunterricht zu gestalten. Allerdings genügt die alleinige Ausrichtung an Wissenschaftlichkeit und Fachlichkeit den modernen Anforderungen an einen naturwissenschaftlichen Sach- und Naturwissenschaftsunterricht nicht mehr. Der Beitrag stellt die theoretischen Grundlagen sowie Beispiele zur Weiterentwicklung von naturwissenschaftsbezogenen Experimentierkästen im Sinne des Inquiry Based Science Learning-Ansatzes dar.
Naturwissenschaftsbezogene Handlungs- und Argumentationskompetenz von Grundschulpädagogikstudierenden der Integrierten Naturwissenschaften
Get PDFDas an der Freien Universität Berlin geschaffene Studienangebot ‚Integrierte Naturwissenschaften’ verbindet Fachdidaktik und Fachwissenschaft und wurde für Studierende der Grundschulpädagogik konzipiert. Die Studierenden sollen fundierte fachbezogene, wissenschaftstheoretische, didaktische und methodische Kompetenzen erwerben und naturwissenschaftliche Arbeitstechniken aus den drei Fächern Physik, Chemie und Biologie kennen lernen. Ziel der vorgestellten Studie ist es zu untersuchen, inwiefern das Studium Auswirkungen auf die Argumentationsqualität bei den Studierenden zeigt. Einige Studien weisen darauf hin, dass mit erhöhtem Fachwissen und größerer Familiarität mit dem Kontext die Argumentationsqualität steigt und sich die Argumentationsstruktur verändert