PhyDid - Physik und Didaktik in Schule und Hochschule (E-Journal, FU Berlin)
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Fachwissen und Problemlösen im Physikstudium
Full text linkDie Studieneingangsphase im Fach Physik fordert von den Studienanfängern den Aufbau vielfälti-ger Fertigkeiten und Fähigkeiten. Zwei wichtige standen im Fokus des Projektes KEMΦ (Kompe-tenzentwicklung Physik in der Studieneingangsphase): Das physikalische Fachwissen, welches in Vorlesungen gelehrt wird und in Übungen (und z. T. auch in Praktika) angewandt werden muss, sowie die physikbezogene Problemlösefähigkeit, ohne die ein erfolgreiches Bearbeiten von Übungszetteln oder Klausuraufgaben kaum möglich ist.Diese beiden Fähigkeiten wurden bei Physik-Fach- und -Lehramts-Studierenden in den Jahren 2015–2020 zu je drei Testzeitpunkten im ersten Studienjahr längsschnittlich erhoben. Zur Erhe-bung des Fachwissens wurden ein etabliertes Testinstrument und ein komplexitätsbasiertes Ni-veaumodell verwendet. Für die Erhebung von Problemlösefähigkeiten wurde ein neues Testverfah-ren entwickelt, welches sich nah an typischen Übungszettel-Aufgaben als einer wichtigen Pro-blemlösesituation des Physikstudiums orientiert.Auf Basis dieser Daten können z. B. Aussagen über typische Entwicklungsverläufe im Fachwis-senserwerb und Charakterisierungen von Hoch- und Niedrigperformern angegeben werden. Eben-so können differenzierte Analysen der Schwierigkeiten Studierender beim Lösen häufiger Pro-blemstellungen angestellt werden
Teacher identity von MINT-Lehrkräften: Explorative Studie zur Selbst- und Fremdwahrnehmung
Full text linkDie Unterrichtspraxis in allen Fächern wird maßgeblich durch das Selbstverständnis und die Persönlichkeit von Lehrkräften bestimmt. Mit dem Begriff teacher identity ist der Versuch verbunden, diese beiden Aspekte zusammenzuführen, allerdings existiert eine anhaltende Debatte über eine praxistaugliche Definition dieses Begriffs. Wir greifen diese Problematik auf und leiten aus der Literatur eine mögliche Operationalisierung des Konstrukts ab und zwar durch Unterscheidung verschiedener Narrative, die die Selbst- und Fremdwahrnehmung von Lehrkräften betreffen. Die Ergebnisse einer ersten explorativen Studie mit N = 89 Lehrkräften an fünf Gymnasien zur Selbst- und Fremdwahrnehmung von MINT-Lehrkräften deuten darauf hin, dass die Definition des Konstrukts teacher identity via Selbst- und Fremdwahrnehmungen, für zukünftige empirische Forschung in diesem Bereich fruchtbar sein kann
Risiken der Radioaktivität aus Sicht von Jugendlichen
Full text linkNicht zuletzt wegen ihres vielfältig faszinierenden Charakters ziehen wissenschaftliche Erkenntnisse zur Theorie der Radioaktivität und ihre vielfältigen, oft nicht unumstrittenen, Anwendungen die Aufmerksamkeit der Wissenschaftsgemeinde wie auch die einer breiten Öffentlichkeit auf sich. Doch so populär die Diskussionen und Berichterstattungen rund um die Themen Radioaktivität und Anwendungen von Kernenergie auch sein mögen, so facettenreich und durchaus subjektiv geprägt scheinen die öffentlichen Debatten und Streitgespräche. Angesichts der vielfältig und oftmals emotional oder gar stigmatisierend geführten Diskussionen fällt es schwer, sich ein – wohl reflektiertes und möglichst vorurteilsfreies – eigenes Urteil zu bilden; nicht zuletzt, da ja auch ein fach- und sachgerechtes Verständnis von den naturwissenschaftlich-technischen Grundlagen nicht einfach zu erzielen ist. Ebenso schwer sind die zu erwartenden Folgen und Risiken zu überschauen, die mit den zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten verbunden sind oder sein können. Als Chemie-Lehrer*in und Fachdidaktiker*in stellt sich daher die Frage: Wie ist es eigentlich um die fachbezogenen Kompetenzen von Schüler*innen im Themenfeld von Radioaktivität und (ionisierender) Strahlung bestellt und für wie risikobehaftet schätzen Jugendliche die technologischen Anwendung von Radioaktivität und (ionisierender) Strahlung ein? Außerdem interessiert uns die Frage: In welcher Weise beeinflusst wissenschaftlich stimmiges Wissen die subjektiv geprägte Risikowahrnehmung von Jugendlichen
Entwicklung eines Seminars zur Förderung des Konzeptverständnisses mittels digitaler Medien
Full text linkDie Digitalisierung stellt Schule und Gesellschaft vor neue Herausforderungen, bietet jedoch gleichzeitig auch enorme Chancen. Im Physikunterricht können digitale Medien z.B. dazu beitragen, Schülerinnen und Schülern das Verständnis physikalischer Konzepte zu erleichtern. Im Rahmen des DiKoLeP-Verbundprojekts an den Universitäten Aachen, Graz und Tübingen wird daher ein Seminar entwickelt und evaluiert, dessen Ziel es ist, Studierende zum fachdidaktisch sinnvollen Einsatz von digitalen Medien zur Förderung des physikalischen Konzeptverständnisses zu befähigen. Trotz der Verankerung des Einsatzes von digitalen Medien in den KMK-Bildungsstandards haben viele Lehrkräfte nach eigenen Angaben nicht die notwendigen Kenntnisse und Erfahrungen, digitale Medien lernwirksam einzusetzen. Das neue Seminar soll daher angehenden Lehrkräften in der ersten Phase der Lehramtsausbildung die Möglichkeit geben, diese Kenntnisse und Kompetenzen zu erlangen und in komplexitätsreduzierten Unterrichtssequenzen zu erproben. Dieser Beitrag behandelt die Konzeption des Seminars und stellt die Forschungsfragen des DiKoLeP-Verbundprojekts u.a. in Zusammenhang mit der Evaluation des Seminarkonzepts vor. Zusätzlich werden die Erhebungsinstrumente und die Struktur der Evaluation dargestellt
Ansätze zur Diagnose und Förderung von Problemlösefähigkeiten in der Studieneingangsphase Physik
Full text linkFast die Hälfte aller Studierenden bricht ihr Physikstudium in der Studieneingangsphase ab. Eine der häufigsten Ursachen stellt die unzureichende Bewältigung fachlicher Anforderungen dar. Im ersten Semester wird besonders die Bearbeitung der Übungsaufgaben zur Vorbereitung auf die Modulklausuren als herausfordernd wahrgenommen. Hierzu werden vor allem fachspezifische Problemlösefähigkeiten benötigt, die die Studierenden noch nicht auf nötigem Niveau beherrschen. Resultierende Fehler und Schwierigkeiten können zu Motivationsverlust und Studienabbruch führen.Die Analyse von Problemlösefähigkeiten und das Ableiten passgenauer Unterstützungsangebote stehen daher im Fokus der Begleitforschung zum Lernzentrum Physiktreff der Universität Paderborn. Aus Aufgabenbearbeitungen im Themenfeld Mechanik werden Fehler und Schwierigkeiten rekonstruiert und Bearbeitungstypiken identifiziert. Diese Typiken erlauben eine passgenaue Diagnostik sowie individuelle Förderung fachspezifischer Problemlösefähigkeiten
The Origin of the Energy
Full text linkThe energy is an essential basic concept of physics. Additionally, the mass is included, as it is equivalent to energy. Moreover the energy is constant in the time evolution of the universe. So the question arises: What is the origin of the energy. Using general relativity and quantum physics, we determine that origin. Moreover I report about experience with that topic in a research club and in university courses
Validierung eines Mindset-Fragebogens für Physik- (Lehramts-) Studierende mittels Interviewstudie
Full text linkKann man ändern wie intelligent man ist? Kann jede*r Physik verstehen, oder fehlt einigen dafür die Begabung? Die Mindset-Theorie nach Carol Dweck beschreibt die Auswirkungen, welche solche impliziten Überzeugungen haben können. Auf universitärer Ebene ist die Befundlage in der Mindset-Forschung heterogen. Eine mögliche Erklärung hierfür ist, dass bislang hauptsächlich fachübergreifende Mindsets erfasst wurden. Daher wurde für die Physik eine fachspezifische Skala entwickelt, welche die klassische Intelligenz-Skala ergänzen soll. In einem nächsten Entwicklungsschritt wurden beide Skalen nun anhand einer Kombination von Think-Aloud bei der Bearbeitung und anschließendem halbstrukturiertem Interview mit 11 Studierenden aus verschiedenen Bereichen und Phasen des Physik-(Lehramts-)Studiums validiert. Aus den erhobenen Daten wurde mittels qualitativer Inhaltsanalyse das Mindset bestimmt und mit den Ergebnissen des Fragebogens verglichen. Hierbei zeigte sich, dass die Ergebnisse in den einzelnen Skalen abhängig vom konzeptuellen Verständnis der Begriffe „Intelligenz“ und „Begabung“ sind. Für sich genommen führt daher weder die physikspezifische Skala noch die klassische Intelligenz-Skala zu validen Ergebnissen. Allerdings ist durch die Kombination beider Skalen eine valide Zuordnung möglich.
Das Stellarium Gornergrat
Full text linkDer Gornergrat in der Nähe des Matterhorns in der Schweiz ist einer der besten Standorte für astronomische Forschung in Mitteleuropa. Bis 2010 wurde hier internationale Forschung betrieben, seitdem wird das Observatorium als pädagogisches robotisches Teleskop mit hervorragenden Instrumenten genutzt.Lehrende können für unterschiedliche Altersstufen über ein Webportal verschiedene pädagogische Aktivitäten buchen. Zu jeder Aktivität stehen Erläuterungen, Arbeitsblätter sowie Beobachtungsaufträge zur Verfügung, die von den Lernenden selbstständig online gebucht und daraufhin vom Teleskop eigenständig aufgenommen werden können. Diese sind wenig später auf dem Portal abrufbar und können ausgewertet werden.In diesem Beitrag werden das Grundkonzept des Stellarium Gornergrat sowie einige Beispielaktivitäten vorgestellt
Dynamics in the early universe
Full text linkIn this paper we treat the dynamics of the universe and we will derive an equation. The derivation is intended to show that the equation can be solved and we will test whether the results obtained contain errors. In the last part of the essay we will discuss the possibilities how our program can be used and in which cases it makes sense to use it
changING- Ein Forschungsclub im Exzellenzcluster SE2A
Full text linkIm Herbst 2019 startete der Forschungsclub changING im Exzellenzcluster SE2A zur Förderung der Chancengleichheit und Öffentlichkeitsarbeit. Während der Cluster sich mit nachhaltiger und energieeffizienter Luftfahrt beschäftigt, gibt der dazugehörige Forschungsclub Schülerinnen und Schülern ab Jahrgang 10 die Möglichkeit, sich einen Einblick in die Arbeitsweise der Ingenieurswissenschaften zu verschaffen. In den Treffen, die jeweils einmal in zwei Wochen stattfinden, führen die SuS Experimente in den beteiligten Instituten durch und nehmen an Workshops zur Stärkung der Selbstwirksamkeit teil. Drei Gruppen (Jungen, Mädchen, gemischt) durchlaufen das identische Programm und werden dabei von Studierenden der Ingenieurswissenschaften betreut, die als Mentoren fungieren.Eine wissenschaftliche Begleitstudie untersucht währenddessen die Veränderungen der fachlichen Selbstwirksamkeit und des Technikinteresses der SuS während dieser Zeit