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Pre-service Chemistry and Physics Teacher Students' Understanding of the Nature of Science. Investigating the Effectiveness of Implicit and Explicit Teaching
Get PDFZur Förderung eines adäquaten Wissenschaftsverständnisses als wichtiger Baustein naturwissenschaftlicher Lehrkräftebildung wurde in der vorliegenden Interventionsstudie im Rahmen einer universitären Lehrveranstaltung der Fragestellung nachgegangen, wie wirksam die explizite Vermittlung von Nature of Science (NOS) das Wissenschaftsverständnis von Lehramtsstudierenden der Fächer Chemie und Physik im Vergleich zur impliziten Vermittlung verändert. Die Entwicklung des Wissenschaftsverständnisses der Seminarteilnehmer*innen wurde in einem quasi-experimentellen Pre-Post-Design mit Kontroll- und Alternativtreatment-Gruppe untersucht. Dafür wurden quantitative und qualitative Items aus der NOS-Literatur mit leitfadengestützten Interviews kombiniert sowie die Motivation, der Fachenthusiasmus und die Lehr-Lern-Überzeugungen in Bezug auf das studierte Hauptfach der Proband*innen als Begleitvariablen erhoben. Die Ergebnisse zeigen, dass die Studierenden zu Semesterbeginn adäquate NOS-Vorstellungen in vorgegebenen Aussagen erkennen können, aber nicht in der Lage sind, elaborierte Ansichten selbst zu erläutern. Aus den qualitativen Daten ließen sich Fehlvorstellungen vor allem zur Beziehung von Theorien und Gesetzen sowie deren Vorläufigkeit identifizieren. Ein Vergleich der drei Untersuchungsgruppen am Semesterende zeigt keinen signifikanten Unterschied im Zuwachs ihres Wissenschaftsverständnisses. Allerdings zeigen sich Tendenzen, dass die Kombination der expliziten und impliziten NOS-Vermittlung eher zu einem adäquaten Wissenschaftsverständnis führt als die reine implizite oder explizite Vermittlung. Damit Lehramtsstudierende als künftige Multiplikatoren ihres Wissens ein adäquates Wissenschaftsverständnis vor Eintritt in den Beruf als Lehrkraft erwerben können, sollten explizite NOS-Reflexionsphasen sowie schulische NOS-Vermittlungsmöglichkeiten bereits früher und öfter im Studium angeboten und beispielsweise auch in schulischen Praktika fokussiert werden.In order to promote an adequate understanding of the Nature of Science (NOS) as an important component of science teacher education, this intervention study investigated the effectiveness of explicit teaching of NOS compared to implicit teaching. Participants were student teachers of chemistry and physics enrolled in a Bachelor or Master degree at a German university. The development of the students’ understanding of NOS was investigated in a quasi-experimental pre-post design with control and alternative treatment group. For this purpose, quantitative and qualitative items from the NOS literature were combined with semi structured interviews. In addition, motivation, enthusiasm for teaching chemistry or physics, and beliefs about teaching and learning related to the students’ major field of study were collected. The results showed that at the beginning of the semester the students can recognize adequate conceptions of NOS in statements but are not able to explain elaborate conceptions themselves. Misconceptions were identified from the qualitative data, especially about the relationship between theories and laws, and their provisionality. In a comparison of the three groups at the end of the semester no significant difference in the growth of their understanding of NOS were found. However, there were trends that the combination of explicit and implicit NOS instruction was more likely to result in an adequate understanding of NOS than either implicit or explicit instruction alone. Since teacher students are future multipliers of their knowledge, their acquisition of an adequate understanding of NOS before entering the teaching profession is crucial. In order to achieve this, explicit reflection phases as well as school-based opportunities for teaching NOS should be offered earlier and more often during the study program and could, for instance, also be a focus in school-based internships
From Concept to Implementation: The Development of the changING Research Club and Its Impact on Interest and Self-Efficacy Among Pupils
Get PDFDer Alltag junger Menschen sowie ihre sozialen Kontakte sind zunehmend von technischen Geräten wie Handys oder Computern geprägt. Jedoch setzen sich die Jugendlichen in der Regel nicht aktiv mit Technik an sich auseinander. Sie beschäftigen sich weder mit den Materialien noch mit den Funktionsweisen oder dem ursprünglichen Nutzen der Ge-räte und zeigen größtenteils kein Interesse daran. Im Herbst 2019 wurde der Forschungsclub changING im Exzellenzcluster SE²A ins Leben gerufen, um Chancengleichheit zu fördern und die Öffentlichkeitsarbeit voranzutreiben. Während sich der Cluster mit nachhaltiger und energieeffizienter Luftfahrt beschäftigt, bietet der dazugehörige Forschungsclub Schülerinnen und Schülern ab der 10. Klasse die Möglichkeit, Einblicke in die Arbeitsweise der Ingenieurswissenschaften zu erhalten. In den alle zwei Wochen stattfindenden Treffen führen die Schülerinnen und Schüler Experimente in den beteiligten Instituten des Exzellenzclusters durch und nehmen an Workshops zur Ideenfindung für eigene Projekte sowie zur Stärkung der Selbstwirksamkeit teil. Jährlich durchlaufen zwei bis drei Gruppen dasselbe Programm und werden dabei von Studierenden der Ingenieurswissenschaften als Mentoren betreut. Die Teilnahme am Forschungsclub ist für die Schülerinnen und Schüler bis zu vier Jahre möglich, wobei jedes Jahr unterschiedliche Inhalte und Aktivitäten angeboten werden. Der Forschungsclub changING verfolgt unter anderem das Ziel, das Interesse der Jugendlichen an Technik und Naturwissenschaften zu fördern und ihnen Einblicke in das Berufsfeld von Ingenieurinnen und Ingenieuren zu ermöglichen. Besonders junge Frauen, die in diesem Bereich stark unterrepräsentiert sind, sollen angesprochen werden. Im Rahmen dieser Dissertation, die als Teilprojekt dieses Forschungsvorhabens entstand, wurde das Ziel verfolgt, den Aufbau und die Entwicklung des Forschungsclubs auf Basis des 4-Phasen-Modells der Interessenentwicklung zu untersuchen, das Interesse und die Selbstwirksamkeit der Schülerinnen und Schüler des Forschungsclubs zu erfassen, die Auswirkungen der Teilnahme am Forschungsclub qualitativ zu untersuchen und interes-senfördernde bzw. -mindernde Faktoren zu identifizieren. Hierfür wurde die Zufrieden-heit mit dem Forschungsclub sowie Faktoren zur Stabilisierung des situationalen Interes-ses, der Grundbedürfnisse und der Selbstwirksamkeitserwartungen qualitativ bei 12 Schülerinnen und Schülern zwischen der 10. und 13. Schulklasse (Gymnasium) erhoben. Die Erhebung fand einmal nach 2,5 Jahren nach der Teilnahme am Forschungsclub und schließlich nach 3,5 Jahren statt. Zudem wurden qualitative Aussagen aus Schülerinter-views und Schlussreflexionen analysiert. Durch die Analyse von Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen den Aussagen der Schülerinnen und Schüler in den beiden Interviews konnten interessenfördernde und -mindernde Aspekte, die zeitliche Entwicklung des Interesses sowie der Grad der Erfül-lung der Grundbedürfnisse und die Quellen der Selbstwirksamkeit, die die Schülerinnen und Schüler entwickeln und erfahren, differenziert identifiziert werden. Um auch die Per-spektive der Mentorinnen und Betreuer zu berücksichtigen, wurden am Ende Interviews mit 5 Mentorinnen und 5 Betreuern durchgeführt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Konzeption des Forschungsclubs auf praxis-orientierten, handlungsorientierten Ansätzen basieren sollte. Es sollte Möglichkeiten zur Teamarbeit und sozialen Interaktion bieten und den Teilnehmern vielfältige und praxis-nahe Einblicke in verschiedene technische Bereiche ermöglichen. Die Rolle der Mento-rinnen und Betreuer bei der Unterstützung der SuS und der Förderung ihrer Selbstwirk-samkeit sollte ebenfalls berücksichtigt werden. Individuelle Unterschiede und ge-schlechtsspezifische Unterschiede sollten in der Konzeption und Durchführung des For-schungsclubs beachtet werden, um eine unterstützende und inklusive Umgebung zu schaffen.The daily lives and social interactions of young people are increasingly shaped by technological devices such as mobile phones and computers. However, most teenagers do not actively engage with the technology itself; they typically do not explore the materials, functionalities, or original purposes of these devices and often show little interest in doing so. In response, the changING research club was launched within the SE²A Cluster of Excellence in Fall 2019, aiming to advance public outreach and promote equal opportunities. While SE²A focuses on sustainable and energy-efficient aviation, the changING research club provides high school students from grade 10 onward with insights into the world of engineering. Through bi-weekly meetings, students participate in hands-on experiments at SE²A institutes and attend workshops on project ideation and self-efficacy development. Each year, two to three groups go through the program, supported by engineering students acting as mentors. Participation in changING is available for up to four years, with each year featuring new content and activities. The club aims to ignite students’ interest in technology and science while introducing them to engineering as a career. It especially seeks to engage young women, who are significantly underrepresented in these fields. This dissertation, a part of the broader project, investigates the development and structure of the changING club through the lens of the 4-phase model of interest development, assessing the impact of club participation on students’ interest and self-efficacy and identifying factors that encourage or limit their engagement. Satisfaction with the club, factors supporting situational interest, basic needs, and self-efficacy expectations were qualitatively assessed among students in grades 10 through 13. Data collection occurred at 2.5 and 3.5 years into the program, supplemented by insights from student interviews and final reflections. Analysis of similarities and differences in student responses across the two interviews enabled the identification of factors that promote or inhibit interest, the progression of interest over time, and the extent to which basic needs were met and self-efficacy sources experienced. Additionally, interviews with five mentors and five supervisors were conducted at the study’s conclusion to integrate their perspectives. In summary, the findings suggest that the changING research club’s design should prioritize practical, action-oriented approaches, fostering opportunities for teamwork and social interaction while providing students with diverse, hands-on exposure to various technical fields. The role of mentors and supervisors is vital in supporting students and building their self-efficacy. Furthermore, individual differences and participant diversity should be considered in both the design and implementation of the changING club to create a supportive and inclusive environment for all participants
Influence of copulations on territoriality and fights in damselfly males (Odonta: Zygoptera)
Get PDFUntersucht wurde, welche Einflussgrößen zur Variabilität und zur Optimierung des Fortpflanzungsverhaltens von C. splendens splendens in Deutschland und Südfrankreich sowie von C. haemorrhoidalis in Südfrankreich beitragen. Damit konnten Variationen im Fortpflanzungsverhalten zwischen den Populationen und in den geographischen Regionen festgestellt werden. Der wichtigste Faktor für das Fortpflanzungsgeschehen war der Erfolg durch Paarungen. Territoriale Männchen verließen die Reviere nach einem erfolglosen Prädationsversuch durch Grünfrösche oder Wasserspinnen, wenn sie die Territorien erst kurz vor dem Angriff besetzt hatten. Größere Territoriumstreue zeigten Männchen, wenn sie zuvor Weibchen in ihrem Revier angebalzt oder zur Kopula gebracht hatten, wahrscheinlich wegen des erhöhten Ressourcenwerts. Männchen mit oder ohne Kopulation unterschieden sich in ihrer Morphologie nicht. Die Erfolgsrate der Männchen, aus einem Tandem ein Rad zu bilden, war positiv mit vorheriger Balz korreliert. Männchen zeigten nach Kopulationen mehr Droh- und Revierflüge. Im Enclosure-Versuch konnten die Männchen, die frühzeitig kopuliert hatten, eine höhere Anzahl an weiteren Paarungen erreichen, während sich die Qualität (Fett, Größe, Flügelfleck) zwischen Männchen mit und solchen ohne Paarung nicht unterschied. Nördliche Calopteryx splendens splendens zeigten ein ausgeprägteres alternatives Fortpflanzungsverhalten (ARB) als die südlichen. Kampfsieger unterschieden sich in ihrer Morphologie nicht von Verlierern. Entscheidenden Einfluss hatten Kopulationen auf Kampfdauer und Kampfentscheid. Kämpfe zwischen den gleichen Kampfpartnern waren nach einer Paarung schneller entschieden als vor der Kopula. Männchen, die im Kampf unterlegen waren und dann aber eine Paarung erzielt hatten, gewannen danach signifikant häufiger den Kampf mit dem gleichen Gegner.The aim of this study was to find out, which influences contribute to the variability and optimisation of the reproductive behaviour of C. splendens splendens in Germany and in Southern France as well of C. haemorrhoidalis in Southern France. This approach allowed for the detection of variation in reproductive behaviour among species and geographic regions. In my experiments, the main determinant for the reproductive behaviour was success through copulations. Males left their territories after a successless predation attempt by frogs or waterspiders, when they had become territorial only shortly before the attack. Males showed more site fidelity when they had courted or copulated with a female in their territory before the attack, probably because of the higher resource value. Males with or without copulation did not differ in their morphology. The amount of success of males to form a mating wheel from a tandem correlated positively with preceeding courtship. After copulations, males showed more territorial flights and displayed versus other males more often. In enclosure-experiments males with an early copulation experience achieved a higher number of further copulations, while male quality (fat, size, wingspot) did not differ significantly between males with or without mating. Northern Calopteryx splendens splendens showed a more frequently alternative reproductive behaviour (ARB) than the southern ones. Winner of fights did not differ in their morphology from loosers. The experiment showed a significant effect of preceeding copulations on duration and outcome of male-male fights. Contests between the same opponents were determined more quickly after a mating than without mating experience. Males which had previously lost a fight won the contest with the same opponent after a copulation in significantly more cases
Videoanalyse von Unterricht angehender Lehrkräfte der Fächer Biologie, Chemie und Physik
Get PDFDer Einsatz von Unterrichtsvideos in der Lehrer*innenbildung bedarf der Einbettung in ein spezifisches Lernarrangement, um effektiv zu sein. Im vorliegenden Beitrag werden zwei Einsatzmöglichkeiten von Unterrichtsvideo-Vignetten beschrieben, analysiert und reflektiert, welche für die Praxisphase des niedersächsischen Master GHR300 an der TU Braunschweig in den Fächern Biologie, Chemie und Physik entwickelt worden sind. Beide Settings setzen an der Förderung der professionellen Unterrichtswahrnehmung der Lehramts-Studierenden an. Dieselben Studierenden analysieren zum einen Videovignetten aus Experimentierphasen von Schüler*innen zum experimentellen Problemlösen in authentischem Unterricht erfahrener Lehrkräfte sowie Videovignetten aus eigenem Unterricht zur Sprachlichkeit im Fach (Sprachverwendung und Sprachhandeln). Die Videovignetten eignen sich zur Förderung der Diagnosekompetenz von (angehenden) Lehrkräften. Der Analysefokus der Studierenden im ersten Setting verschiebt sich mit zunehmender Videoarbeit vermehrt auf die Experimentierfähigkeiten der Schüler*innen; die Bedeutung und der Nutzen in der Arbeit mit den Videovignetten schätzen sie für ihre Professionalisierung dabei als „eher groß“ ein. Im zweiten Setting schreiben die Studierenden der Videografie eigenen Unterrichts sowie der Arbeit mit ihrer Vignette mit Analysefokus Sprachlichkeit einen hohen Nutzen zu. Die Studierenden als Noviz*innen analysieren ihren eigenen Unterricht detaillierter, aber auf einem geringeren Niveau als Expert*innen.
DOI 10.18442/10
Dragonflies (Insecta: Odonata) in environmental education
Get PDFLibellen sind charismatische Insekten und gelten weithin als Aushängeschilder für den Naturschutz und als Bindeglied zwischen Mensch und Natur. Dadurch eignen sie sich ideal, um das Bewusstsein für Themen der Biodiversität zu schärfen. Der vorliegende Artikel möchte Menschen, die in der schulischen und außerschulischen Umweltbildung sowie in der Erwachsenenbildung tätig sind, dazu motivieren, sich mit Libellen zu beschäftigen. In diesem Zusammenhang werden ausgewählte Verhaltensweisen der Libellen vorgestellt, die in der Regel leicht an stehenden und fließenden Gewässern zu beobachten sind, und anhand von Fotografien erläutert. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Verhalten der Gebänderten Prachtlibelle (Calopteryx splendens) und der Blauflügel-Prachtlibelle (C. virgo). Darüber hinaus werden Möglichkeiten aufgezeigt, Libellen als Medium für Umweltbildung einzusetzen, etwa in Form von Exkursionen, Vorträgen und Workshops. Neben ausgewählten libellenkundlichen Projekten werden auch die Exkursionen in der Gartenschau „Die Garten Tulln“ vorgestellt.Dragonflies are charismatic insects and widely regarded as flagships for conservation and connecting people with nature. This makes them ideal for increasing awareness for biodiversity issues. The present article aims to motivate those working in school and extracurricular environmental education, as well as in adult education, to engage with dragonflies. In this context, selected behaviours, which are generally easy to observe at standing and running waters, are shown and explained through photographs. Particular focus is laid on the behaviour of the Banded Demoiselle (Calopteryx splendens) and Beautiful Demoiselle (C. virgo). Additionally, opportunities are highlighted for implementing nature education through dragonfly-related information in the form of excursions, lectures, and workshops. Alongside selected dragonfly-related projects, the excursions at the garden exhibition ‘Die Garten Tulln’ are also presented
Videoanalyse von Unterricht angehender Lehrkräfte der Fächer Biologie, Chemie und Physik
No full textDer Einsatz von Unterrichtsvideos in der Lehrer*innenbildung bedarf der Einbettung in ein spezifisches Lernarrangement, um effektiv zu sein. Im vorliegenden Beitrag werden zwei Einsatzmöglichkeiten von Unterrichtsvideo-Vignetten beschrieben, analysiert und reflektiert, welche für die Praxisphase des niedersächsischen Master GHR300 an der TU Braunschweig in den Fächern Biologie, Chemie und Physik entwickelt worden sind. Beide Settings setzen an der Förderung der professionellen Unterrichtswahrnehmung der Lehramts-Studierenden an. Dieselben Studierenden analysieren zum einen Videovignetten aus Experimentierphasen von Schüler*innen zum experimentellen Problemlösen in authentischem Unterricht erfahrener Lehrkräfte sowie Videovignetten aus eigenem Unterricht zur Sprachlichkeit im Fach (Sprachverwendung und Sprachhandeln). Die Videovignetten eignen sich zur Förderung der Diagnosekompetenz von (angehenden) Lehrkräften. Der Analysefokus der Studierenden im ersten Setting verschiebt sich mit zunehmender Videoarbeit vermehrt auf die Experimentierfähigkeiten der Schüler*innen; die Bedeutung und der Nutzen in der Arbeit mit den Videovignetten schätzen sie für ihre Professionalisierung dabei als „eher groß“ ein. Im zweiten Setting schreiben die Studierenden der Videografie eigenen Unterrichts sowie der Arbeit mit ihrer Vignette mit Analysefokus Sprachlichkeit einen hohen Nutzen zu. Die Studierenden als Noviz*innen analysieren ihren eigenen Unterricht detaillierter, aber auf einem geringeren Niveau als Expert*innen
Professionalization processes of pre-service science-teachers – an empirical study
Get PDFIn der vorliegenden Studie wurden niedersächsische Anwärter und Referendare der Fächer Biologie, Chemie und Physik (N = 232) befragt. Hierbei wurde ihre Selbsteinschätzung verschiedener didaktischer und fachdidaktischer Kompetenzen zu unterschiedlichen Zeiten ihrer Ausbildung sowie Relevanz, Umfang und Qualität fachlicher, fachdidaktischer und fachpraktischer Studienanteile anhand eines standardisierten Fragebogens erhoben. Die vorliegende Studie stellt einen Beitrag zur Analyse der Qualität der ersten Phase der Lehrerausbildung hinsichtlich der zweiten Phase dar. Die Ergebnisse zeigen eine kritische Sicht auf die Vermittlung fachdidaktischer Kompetenzen. Dahingegen wird die Vermittlung fachwissenschaftlicher Kompetenz durchweg positiver gesehen. Ansatzpunkte für eine mögliche Verbesserung der Lehrerbildung werden vorgeschlagen. (DIPF/Orig.)In this study, trainee teachers of biology, chemistry and physics (N = 232) from Lower Saxony were questioned. A standardized questionnaire was used, asking for the participants\u27 self-evaluation of different general and subject-specific didactic competencies at different stages of their training. Moreover, relevance, amount and quality of subject-specific, didactic and practical units of study at the university were surveyed. The current study analyses the quality of teacher education at university level in Lower Saxony with regard to practical training. The results show that the study participants have a critical view on the imparting of subject-specific didactic competencies, whereas the imparting of subject-matter competence is regarded more positively. The paper also proposes starting points for a potential improvement of teacher education in general. (DIPF/Orig.
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
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