Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik

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1 Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Konzepte fachdidaktischer Strukturierung für den Unterricht vom September 2011 an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

2 Vorstand - Geschäftsstelle - Örtliche Tagungsleitung GDCP-Vorstand: Prof. Dr. Horst Schecker Sprecher des Vorstandes Universität Bremen Institut für Didaktik der Naturwissenschaften Abt. Physikdidaktik Universität Bremen Otto-Hahn-Allee 1 Postfach D Bremen Tel.: +49 (0) schecker@physik.uni-bremen.de Prof. Dr. Ilka Parchmann IPN Didaktik der Chemie Olshausenstr Kiel Tel.: +49 (0) parchmann@ipn.uni-kiel.de Juniorprof. Dr. Thorid Rabe Universität Potsdam AG Didaktik der Physik Karl-Liebknecht-Str. 24/ Potsdam-Golm Tel.: +41 (0)331 / rabeth@uni-potsdam.de Prof. Dr. Sascha Schanze Universität Hannover Institut für Didaktik der Naturwissenschaften Abt. Chemiedidaktik Bismarckstr. 2 Postfach D Hannover Tel.: +49 (0)511/ s.schanze@erz.uni-hannover.de Geschäftsstelle der GDCP: Prof. Dr. Dietmar Höttecke Institut für Didaktik der Naturwissenschaften FB 1 Physik/Elektrotechnik Postfach Universität Bremen D Bremen Fax: +49 (0) gdcp@dietmar-hoettecke.de Örtliche Tagungsleitung: Prof. Dr. Michael Komorek Didaktik und Geschichte der Physik Institut für Physik Carl von Ossietzky Universität Oldenburg D Oldenburg Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) michael.komorek@uni-oldenburg.de Dr. Julia Michaelis Didaktik der Chemie Institut für Reine und Angewandte Chemie Carl von Ossietzky Universität Oldenburg D Oldenburg Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) j.michaelis@uni-oldenburg.de Philipp Johannes Große - Organisation Institut für Physik Carl von Ossietzky Universität Oldenburg D Oldenburg Tel.: +49 (0) philipp.johannes.grosse@unioldenburg.de Thomas Hots - Technik Carl von Ossietzky Universität Oldenburg D Oldenburg Tel.: +49 (0)441/ thomas.hots@uni-oldenburg.de Tagungsbüro (W ) Carl von Ossietzky Universität Oldenburg D Oldenburg Tel.: +49 (0)441/ Weitere Informationen über die Tagung erhalten Sie unter: -> Jahrestagung 2

3 GDCP Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik GDCP Jahrestagung 2011 Konzepte fachdidaktischer Strukturierung für den Unterricht September 2011 Carl von Ossietzky Universität Oldenburg Institute für Physik und Chemie Carl-von-Ossietzky-Str Oldenburg/Wechloy 3

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5 Inhaltsverzeichnis Vorstand - Geschäftsstelle - Örtliche Tagungsleitung 2 Willkommen in Oldenburg 7 Unterstützung der Tagung 8 Allgemeine Hinweise 9 Anmeldung 9 Tagungsbüro 10 Erreichbarkeit der Teilnehmerinnen und Teilnehmer 10 Betreuung der Referentinnen und Referenten 10 Unterkunft in Oldenburg 10 Anreise und Verkehrsverbindungen 11 Vom Hauptbahnhof Oldenburg Mit dem Auto Vom Flughafen Bremen Anfahrt zur Tagung am Morgen 11 Mensa und Cafeteria 12 Besprechungsraum für Arbeitsgruppen 12 PC-Nutzung / WLAN 12 Kultur - Sehenswürdigkeiten - Freizeit 12 Rahmenprogramm 13 Einladung zur Mitgliederversammlung 14 Programmübersicht 15 Kurzübersicht 15 Ablauf und Moderation der Vorträge 16 Postersymposium, Postersessions und Posterausstellung 16 Posterpreis 16 Publikation im GDCP-Jahresband Abstracts aller Beiträge 17 Plenarvorträge 17 Vorträge Reihe A 19 Vorträge Reihe B 25 Vorträge Reihe C 32 Vorträge Reihe D 38 Vorträge Reihe E 45 Vorträge Reihe F 52 Vorträge Reihe G 58 Workshops 66 Postersymposien 67 Postersessions 81 Raumplan des Tagungsgebäudes 111 Lageplan für Rahmenprogramm 115 Lageplan der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg / Wechloy 116 5

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7 Willkommen in Oldenburg Wir begrüßen Sie herzlich als Tagungsgast an der Carl von Ossietzky Universität in Oldenburg! Oldenburg ist als regional eingebundene Universitätsstadt im Nordwesten Niedersachsens weltoffenen, wissenschaftsorientiert und zugleich beschaulich. 900 Jahre Stadtgeschichte Die Geschichte Oldenburgs beginnt mit einem kleinen Dorf an einem Handelsweg. Dieser befand sich an einem Übergang über die Hunte zur Zeit der Christianisierung Norddeutschlands. Im 11. Jahrhundert wurde an dieser Stelle eine Burg errichtet, die Anlaufpunkt für Reisende und Verwaltungs-Mittelpunkt einer Grafschaft war wurde Oldenburg das Stadtrecht verliehen und bis zum 20. Jahrhundert, als Oldenburg Freistaat wurde, wechselten die Herrschaftsformen von der Grafschaft bis zum Großherzogtum. Zwei Namen der Oldenburger Geschichte kennt jeder Oldenburger: Graf Anton Günther gelang es im Dreißigjährigen Krieg, die Stadt durch geschickte Verhandlungen vor Verwüstung und Plünderung zu bewahren. Dafür ging er als Friedensfürst in die Geschichte der Stadt ein. Im Graf Anton Günther-Kostüm werden noch heute jährlich der Kramermarktumzug angeführt und historische Stadtführungen angeboten. Im 18. Jahrhundert wirkte mit Herzog Peter Friedrich Ludwig ein Oldenburger, der die Stadt trotz zeitweiliger französischer Besetzung wirtschaftlich aufblühen und ein klassizistisches Gesicht annehmen ließ. Das damalige Peter Friedrich Ludwig Hospital ist heute zentrales Kulturzentrum und Stadtbibliothek. Die industrielle Revolution erfasste Oldenburg vor allem als Handelsstadt, die durch den Anschluss an das norddeutsche Kanal- und Flussnetz ihren Aufschwung erfuhr. In den Weltkriegen blieb Oldenburg als Hauptstadt des Freistaates Oldenburg von Zerstörungen verschont. Die Aufnahme von über Flüchtlingen führte dabei nicht nur zu einem Bevölkerungszuwachs, sondern auch zur Zunahmen kultureller Vielfalt. Berühmte Bürger der Stadt sind der Philosoph und Begründer moderner Pädagogik Johann Friedrich Herbart ( ), die Pädagogin und Frauenrechtlerin Helene Lange ( ) und der Mediziner und Existenzphilosoph Karl Jaspers ( ). Lebensqualität Heute ist Oldenburg mit einer Einwohnerzahl von über die viertgrößte Stadt in Niedersachsen, ein Dienstleistungszentrum für einen großen ländlichen Einzugsbereich, Universitätund Verwaltungsstadt mit zahlreichen internationalen Kontakten und hoher Lebensqualität für Familien und Kulturinteressierte. Das Fahrrad ist beliebtes Verkehrsmittel der Oldenburger, deren Stadt ein gut ausgebautes Netz an Fahrradwegen aufweist, das sich weit ins Umland erstreckt und nicht nur entlang der Hunte, sondern auch nach Ostfriesland und bis zur Weser und zur Nordsee umfangreiche Ausflugsmöglichkeiten bietet. Stadt und Wissenschaft 2009 errang Oldenburg den Stifterverbandstitel Stadt der Wissenschaft ; das Motto der Übermorgenstadt überzeugte und verdeutlichte, dass Wissenschaft für die Stadt die entscheidende Triebfeder ihrer urbanen Weiterentwicklung und Zukunftstauglichkeit ist. Der Titel motivierte, bestehende Synergien zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, Kultur und Bürgerinnen und Bürgern auszubauen und neue Netzwerke zu schaffen. Das Kampagnenbüro griff eine Vielzahl von Ideen aus der Bevölkerung auf und formte daraus Leitprojekte, die das Gerüst für mehrere hundert Veranstaltungen bildete. Sie trugen dazu bei, Oldenburg als Wissenschaftsstadt im Bewusstsein ihrer Bewohner und Gäste zu verankern. Aufbauend auf dem Projekt CHEMOL wurde von der Chemiedidaktik das Leitprojekt Ich zeige dir, wie Wissenschaft funktioniert konzipiert und umgesetzt, bei dem Veranstaltungen für Kinder (Erste Oldenburger Forschertage) und von Kindern und Jugendlichen für eine breite Öffentlichkeit (CHEMOL in der City; die längste Experimentiermeile in der Oldenburger Innenstadt; PubScience) durchgeführt wurden. Universität Einen großen Beitrag zum Konzept der Übermorgenstadt leistet die nach dem Schriftsteller, Journalisten und Pazifisten Carl von Ossietzky ( ) benannte Universität, die 1973 aus einer Pädagogischen Hochschule heraus gegründet wurde und an der rund Studierende arbeiten. Fachwissenschaftliche Leuchttürme bilden heute u.a. die Energieforschung oder die 7

8 Hörforschung. Die neu gegründete European Medical School kann vielleicht eines Tages auch dazu gehören. Doch im Moment bilden die Lehramtsstudiengänge mit über 40% der Oldenburger Studierenden das Rückgrat der Universität. Lehrerbildung Die Ausbildung von Lehrerinnen und Lehrern hat in Oldenburg eine lange Tradition, die mit der Einrichtung eines Lehrerseminars im Jahre 1793 durch Herzog Peter Friedrich Ludwig begann richtete der Landtag des Freistaates Oldenburg eine Pädagogische Akademie ein, die nach Kriegsende zur ersten Lehrerbildungsstätte in Deutschland und Vorläuferin der pädagogischen Hochschule wurde. Als einzige Universität in Niedersachsen bietet die Carl von Ossietzky Universität Studiengänge für alle allgemeinbildenden Schulen, für das Lehramt an Förderschulen (Sonderpädagogik) und das Lehramt an berufsbildenden Schulen (Wirtschaftspädagogik) an. Studierende mit dem Berufsziel Lehrerin bzw. Lehrer studieren in Oldenburg mit dem Zwei- Fächer-Bachelor und dem Master of Education einen konsekutiven Studiengang. Dabei steht ein breites Spektrum an Fächern zur Wahl. Die Lehrerbildung ist in der Universität Oldenburg als quer zu den Fakultäten liegende Aufgabe organisiert. Sie wird gemeinsam durch die Fachwissenschaften, die Fachdidaktiken und die Bildungswissenschaften erbracht und durch das Didaktische Zentrum (diz) koordiniert. Institute für Reine und Angewandte Chemie und für Physik Das Institut für Reine und Angewandte Chemie ist das größte chemische Institut im Nordwesten Deutschlands und trägt mit seinen Expertisen auf dem Gebiet der reaktiven Intermediate und der grenzflächenbestimmten Materialien und Prozesse zu dem Forschungsschwerpunkt Energieund Materialforschung der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg bei. Das Institut entwickelt und vermittelt Kompetenzen zur Übertragung von atomökonomischen Laborsynthesen in ressourcen- und energieeffiziente technische Prozesse und zur Gestaltung neuer komplexer modularer Funktionsmaterialien insbesondere für die Energie- und Informationsverarbeitung. Das Institut für Physik verfolgt ein breites Spektrum an Forschungsschwerpunkten: In der Medizinischen Physik sind es die Bereiche der Hörforschung und der Strahlenphysik, die internationale Anerkennung erfahren. Die Energieforschung bildet einen besonderen Schwerpunkt mit der Strömungs- und Turbulenzforschung, der Forschung zu Windenergiesystemen sowie zu Halbleitermaterialien und zur Strahlungswandlung. Hinzu kommen Forschungen zur Nanooptik, zur Signalverarbeitung, zur Akustik und zur Theoretischen Physik (der kondensierten Materie, der Statistik und Feldtheorie). Chemiedidaktik und Physikdidaktik sind in die Fachinstitute eingebunden. Schwerpunkte im Bereich der Forschung liegen in der empirischen Lehr-Lern-Forschung, der fachdidaktischen Entwicklungsforschung, der Professionsforschung sowie der Forschung zum Lernen an außerschulischen Lernorten. Beide Fachdidaktiken sind in zahlreiche Verbundprojekte der MINT- Fächer, der geisteswissenschaftlichen Fächer sowie der Erziehungswissenschaften integriert. Als lokale Tagungsleitung wünschen die Didaktiken der Chemie und der Physik den Teilnehmern eine angenehme, anregende und diskursorientierte Tagung, Julia Michaelis und Michael Komorek Unterstützung der Tagung Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung bei den Sponsoren und Kooperationspartnern - der BNE Agentur Niedersachen e.v. - der Universität Oldenburg - VCI Nord - Internationales Jahr der Chemie 2011 Außerdem bedanken wir uns bei den Instituten für Chemie und Physik an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg für die Unterstützung der Tagung. 8

9 Allgemeine Hinweise Anmeldung Ihre Registrierung als Tagungsgast kann online unter der Rubrik Jahrestagung auf erfolgen. Kurzentschlossene können Sie sich auch noch unmittelbar im Tagungsbüro registrieren. Die Teilnahmegebühren sind gestaffelt. Bitte beachten Sie daher die Frist für die vergünstigte Anmeldung, über das auf der Homepage ( und im ersten Rundbrief an die GDCP- Mitglieder bereits informiert worden ist. Eine verbindliche Registrierung ist erst mit Überweisung der Anmeldegebühren abgeschlossen. Ist nur die Online-Registrierung erfolgt, gilt dies nicht als verbindliche Anmeldung. Anmeldung bis zum Anmeldung ab dem GDCP-Mitglieder Nichtmitglieder Doktoranden/innen (max. 1 2 BAT IIa-Stelle), Referendare/innen, Studenten/innen oder erwerbslose Kollegen/innen (GDCP-Mitglieder) Doktoranden/innen (max. 1 2 BAT IIa-Stelle), Referendare/innen, Studenten/innen oder erwerbslose Kollegen/innen (keine GDCP- Mitglieder) Am Mittwochabend, findet ein Konferenzabendessen im Oldenburger Schloss statt. Der Kostenbetrag dazu beträgt 25. Eine Anmeldung für das Konferenzabendessen ist bei der Online-Registrierung zur Tagung möglich. Sie ist verbindlich und wird in Ihrer Tagungsgebührenrechnung berücksichtigt. Sie können sich beim Geschäftsführer auch nachträglich anmelden, sofern noch Plätze frei sind. Der Preis beinhaltet das Abendessen. Getränke werden gesondert berechnet. Bei Ihrer Registrierung zur Tagung haben Sie die Möglichkeit sich für ein Nahverkehrsticket der Verkehr und Wasser GmbH Oldenburg (VWG) zu entscheiden. Das Ticket ist für den Zeitraum gültig. Die entstehenden Kosten von 5 werden gegebenenfalls zu den Tagungsgebühren addiert. Die Summe aller zu zahlenden Gebühren wird Ihnen am Ende der elektronischen Registrierung angezeigt. Sollten Sie ein Nahverkehrsticket gebucht haben, dann schicken wir Ihnen dieses vor der Tagung per zu, damit Sie in Oldenburg von Anfang an mobil sind. Für Überweisungen nutzen Sie bitte die folgende Kontoverbindung der GDCP: Konto der Landessparkasse Oldenburg BLZ: Kontonummer: BIC: BRLADE21LZO IBAN: DE Kennwort: Jahrestagung

10 Tagungsbüro Das Tagungsbüro befindet sich im Tagungsgebäude oberhalb der Cafeteria im Foyer I, siehe auch Gebäudeplan. Öffnungszeiten: Montag :00 bis 17:00 Uhr Dienstag :30 bis 17:00 Uhr Mittwoch :30 bis 17:00 Uhr Donnerstag :30 bis 11:30 Uhr Bitte melden Sie sich nach Ihrer Ankunft im Tagungsbüro an. Sie erhalten dort Ihre Tagungsunterlagen. Erreichbarkeit der Teilnehmerinnen und Teilnehmer In dringenden Fällen können Tagungsteilnehmerinnen und Tagungsteilnehmer über das Tagungsbüro erreicht werden. Eine Aufforderung zum Rückruf oder Kurznachrichten werden dann an der Informationstafel beim Tagungsbüro bekannt gemacht. Bitte schauen Sie hin und wieder auf diese Tafel. Betreuung der Referentinnen und Referenten Referentinnen und Referenten wenden sich mit Fragen bitte an die GDCP-Geschäftsführung: Herrn Prof. Dr. Dietmar Höttecke Tel.:+49 (0) (Büro Uni Hamburg) oder während der Tagung an das Tagungsbüro. Unterkunft in Oldenburg Eine Reihe von Hotels wird auf der Homepage der Örtlichen Tagungsleitung empfohlen. 10

11 Anreise und Verkehrsverbindungen Die Tagung findet in den Räumlichkeiten der Fakultät V für Mathematik und Naturwissenschaften am Campus Wechloy der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg statt (Carl-von- Ossietzky-Straße 9-11, Oldenburg). Mit Ihren Tagungsunterlagen erhalten Sie ein Nahverkehrsticket für die Nutzung der öffentlichen Verkehrsmittel in Oldenburg, sofern Sie es bei der Registrierung gebucht haben. Einen Netzplan zu dem Tarifbereich bei der Anmeldung. Vom Hauptbahnhof Oldenburg... fährt viertelstündlich die Buslinie 306 mit Richtung Universität zum Tagungsgebäude am Campus Wechloy (Endstation der 306). Die Fahrtzeit beträgt insgesamt ca. 18 min. Vgl. auch Fahrkarten für Fahrten innerhalb Oldenburgs und zum Tagungsort gilt Preisstufe 1 (Ticket umfasst alle öffentlichen Verkehrsmittel in Oldenburg bis zur Stadtgrenze), welche Sie in den Bussen und an den Fahrkartenautomaten am Bahnhof erhalten. Mit dem Auto... über die A28 erreichen Sie die Abfahrt Oldenburg-Haarentor und fahren stadtauswärts in Richtung Universität. Sie folgen dem Verlauf der Ammerländer Heerstraße für ca. 1,3 km. Sie passieren das Hauptgebäude der Universität (Uhlhornsweg) auf der linken Seite, fahren jedoch weiter geradeaus und biegen nach etwa 500 m (Autohaus Rosier) rechts in die Carl-von- Ossietzky-Straße ein. Folgen Sie dem Straßenverlauf bis zum Ende. Parkmöglichkeiten finden Sie auf dem Universitätsparkplatz auf der rechten Seite. Das Tagungsgebäude liegt auf Höhe der Endhaltestelle der Buslinie 306. Vom Flughafen Bremen... fahren Sie mit der Straßenbahnlinie 6 bis Bremen Hauptbahnhof und von dort mit dem Zügen der Deutschen Bahn oder der Nordwestbahn Richtung Oldenburg Hauptbahnhof (vgl. auch und Anschließend fahren Sie wie oben beschrieben vom Hauptbahnhof Oldenburg mit dem Bus zum Tagungsort. Anfahrt zur Tagung am Morgen Vom Hotel Acara, Antares Hotel, Hotel Sprenz: Haltestelle Lappan (Bstg. D) Linie 306 Richtung Universität Abfahrt Ankunft 8:42 Uhr 8:53 Uhr Bus 306 Richtung Universität (Bus fährt alle 15 Minuten) Vom CCH City Club Hotel: Haltestelle ZOB (Bstg. A) Linie 306 Richtung Universität Abfahrt Ankunft 8:39 Uhr 8:53 Uhr Bus 306 Richtung Universität (Bus fährt alle 15 Minuten) Vom Hermes Hotel: Haltestelle Hbf Süd (Bstg. A) Linie 306 Richtung Universität Abfahrt Ankunft 8:40 Uhr 8:53 Uhr Bus 306 Richtung Universität (Bus fährt alle 15 Minuten) Vom Hotel Wieting: Haltestelle Pulverturm (Bstg. A) Linie 324 bis Haltestelle Universität, Umsteigen in Linie 306 Richtung Universität Abfahrt Umsteigen in 306 Ankunft 8:16 Uhr an: 8:28 Uhr/ab:8:35 Uhr 8:38Uhr Bus 324 Richtung Infanterieweg Bus 306 Richtung Universität (Bus 324 fährt alle 30 Minuten; Bus 306 fährt alle 15 Minuten) Von der Jugendherberge Oldenburg: Haltestelle von-finckh-str. Linie 302 bis ZOB (Bstg. A), Umsteigen in Linie 306 Richtung Universität Abfahrt Umsteigen in 306 Ankunft 8:25 Uhr an: 8:30 Uhr/ab:8:39 Uhr 8:53Uhr Bus 302 Richtung ZOB Bus 306 Richtung Universität (Bus 302 fährt alle 30 Minuten; Bus 306 fährt alle 15 Minuten) 11

12 Mensa und Cafeteria Während der Tagung bieten wir Ihnen eine Tagungscafeteria im Foyer an. Im Tagungsgebäude befindet sich zudem eine Mensa, die zwischen 11:30 Uhr und 14:00 Uhr warmes Essen sowie ein Cafeteriaangebot in der Zeit von 9:00 bis 15:00 Uhr anbietet. Der Speiseplan hängt aus bzw. steht im Internet zur Verfügung ( speiseplaene/mensa-wechloy.html). Besprechungsraum für Arbeitsgruppen Für Arbeitsgruppen, die sich während der Tagung treffen möchten, stellen wir entsprechende Räumlichkeiten zur Verfügung. Bitte melden Sie Ihren Bedarf im Tagungsbüro rechtzeitig an. PC- Nutzung / WLAN Während der Tagung haben Sie im 1. OG Zugang zu einem PC-Pool in Raum W Einen Login und das Passwort erhalten sie im Tagungsbüro. Außerdem besteht Zugang zum WLAN für mitgebrachte Notebooks. Hierzu wurde einen WLAN- Verbindung eingerichtet. Hierzu verbinden Sie Ihren PC lediglich mit dem WLAN: NETZWERKNAME: GDCP PASSWORD (WPA): 20gdcp11 Kultur - Sehenswürdigkeiten - Freizeit Für den Abend oder falls Sie noch ein paar Tage länger in Oldenburg bleiben, bietet die Stadt zahlreiche Möglichkeiten zur abwechslungsreichen Freizeitgestaltung. Besonders attraktiv ist der verkehrsberuhigte Innenstadtbereich, der zum Bummeln, Einkaufen und Verweilen in einem der vielen Restaurants und Bistros einlädt. Dazu lädt auch das neu eröffnete Einkaufzentrum Die Schlosshöfe ein. Nutzen Sie die Gelegenheit, einige Sehenswürdigkeiten der Stadt zu erkunden! Das älteste Wahrzeichen der Stadt ist der 35m hohe Glockenturm mit Renaissancehaube, der Lappan, erbaut 1467 (Lange Straße). Sehenswert sind auch der 1529 erbaut Pulverturm (Am Schlosswall) und das klassizistische Peter Friedrich Ludwig Hospital (Peterstraße 3), welches heute als Kulturzentrum genutzt wird. Bei schönem Wetter können Sie im Schlosspark spazieren gehen. Ein Eingang befindet sich gegenüber vom Pulverturm (Schloßwall 15). Viele Oldenburger nutzen den Schlosspark als morgendliche oder abendliche Joggingstrecke (Öffnungszeiten: Uhr bis Einbruch der Dunkelheit). Ebenfalls schöne Spaziergänge oder Joggingstrecken finden sie im Eversten Holz, ein stadtnaher Eingang befindet sich an der Meinardusstraße. Eine beleuchtete Finnenbahn befindet im Großen Bürgerbusch mit Parkplatz am Burgerbuschweg. Das Oldenburger Hallen- und Freibad Olantis (Am Schloßgarten 15) bietet attraktive Möglichkeiten zum Baden und Saunen (montags Sauna nur für Damen). Wer gerne ein Fahrrad leihen möchte, um morgens mit der dem Rad zur Tagung zu fahren oder aber nach dem Tagungstag Oldenburg und Umgebung per Fahrrad zu erkunden, der kann dies am Bahnhof bei Fahrradstation Nord (Willy-Brandt-Platz 1) oder bei dem Fahrradzentrum Oldenburg (Bahnhofsplatz 14) tun. Kulturelle Angebote bieten u. a. das Oldenburger Staatstheater (Theaterwall 28), das Theater Laboratorium (Kleine Straße 8) und die Kulturetage (Bahnhofstraße 11). Aktuelle Spielpläne finden Sie unter staatstheater.de, theater-laboratorium.org und kulturetage.de. Natürlich verfügt die Stadt Oldenburg auch über eine ganze Reihe an Museums- und Ausstellungsorten. Hier ist sicherlich an erster Stelle das Horst-Janssen-Museum (Am Stadtmuseum 4-8) zu nennen, welches eine Ausstellung über Leben und Werken des Zeichners und Grafikers präsentiert. Eine Sammlung "alter Meister", vorzugsweise italienische und niederländische 12

13 Gemälde vom 16. bis zum 18. Jahrhundert und europäische Malerei ab dem Mittelalter, finden Sie im Augusteum und im Prinzenpalais (Damm 1). Diese Gebäude gehören zum Landesmuseum für Kunst und Kulturgeschichte (Damm 1). Im Landesmuseum Natur und Mensch (Damm 38-44) werden Geschichte und Geschichten der Großlandschaften Moor, Geest sowie Küste und Marsch von ihren Anfängen bis zum modernen Naturschutz erzählt. Die beiden Villen des Stadtmuseums (Am Stadtmuseum 4-8) bewahren über 25 Raumensembles bürgerliche Wohnkultur vom 17. Jahrhundert bis zum Vorabend des Ersten Weltkrieges und eine zwar kleine, aber doch beachtliche Antikensammlung. Restaurants sind im gesamten Innenstadtbereich und an den Ausfallstraße reichlich zu finden und einfach zu erreichen. Weitere Informationen für Ihren Besuch und Aufenthalt in Oldenburg erhalten Sie auf Rahmenprogramm Sonntag, der 18. September (ab 18:00) Vorabendtreffen im Restaurant Franziskaner am Waffenplatz Am Waffenplatz Oldenburg (Oldenburg) Reservierung auf GDCP-Tagung Bushaltestellen: Lappan, Julius-Mosen-Platz Montag, der 19. September (ab 19:30) Empfang im Alten Rathaus der Stadt Oldenburg durch den Oberbürgermeister Prof. Dr. Gerd Schwandner mit anschließender Führung durch die Lambertikirche durch Pastor Dr. Ralph Hennings. Markt Oldenburg Bushaltestellen: Julius-Mosen-Platz, Schlossplatz oder Pulverturm Mittwoch, der 21. September (ab 19:30) Konferenz-Abendessen mit Verleihung des Posterpreises im Schlosssaal Schlossplatz Oldenburg Bushaltestelle: Julius-Mosen-Platz, Schlossplatz 13

14 GDCP Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Einladung zur Mitgliederversammlung Hiermit laden wir alle Mitglieder der GDCP zur Mitgliederversammlung ein. Dienstag, den 20. September 2011, bis Uhr, Raum W , Universität Oldenburg, Campus Wechloy Gäste können an den Beratungen ohne Stimmrecht teilnehmen. Tagesordnung 1. Eröffnung und Beschluss der Tagesordnung 2. Genehmigung des Protokolls der letzten Mitgliederversammlung in Potsdam (verschickt mit Rundbrief 03/10) 3. Rechenschaftsbericht des Vorstands 4. Kassen- und Geschäftsbericht des Geschäftsführers 5. Bericht der Kassenprüfer/in 6. Aussprache und Entlastung 7. Anträge: 8. Wahlen Anträge müssen dem Geschäftsführer bis spätestens eine Stunde vor Beginn der Mitgliederversammlung schriftlich zugegangen sein. 8.1 Wahl eines Wahlleiters und zweier Wahlhelfer 8.2 Wahl zweier Vorstandsmitglieder (bisher Prof. Dr. Schecker und Prof. Dr. Parchmann) 8.3 Wahl des Geschäftsführers/in (bisher Prof. Dr. Höttecke) 8.4 Neuwahl der Kassenprüfer/-innen 9. Bericht aus der Gruppe der Nachwuchswissenschaftler/-innen 10. Bericht über Aktivitäten der GFD 11. Bericht und Aussprache über das GDCP-Doktoranden-Kolloquium und Schwerpunkttagung 12. Gespräch über Termin und Ort der Jahrestagung 2012 und Verschiedenes 14

15 Programmübersicht Die differenzierte zeitliche Struktur der Tagung entnehmen sie bitte dem Gelben Blatt (Download unter -> Jahrestagung ). Kurzübersicht Sonntag, 18. September :00 Begrüßungsabend Restaurant Franziskaner am Waffenplatz, Am Waffenplatz 1, Oldenburg (Oldenburg) Montag, 19. September :00 Eröffnung der Jahrestagung 14:15 15:15 Plenarvortrag von Miriam Steffensky 15:45 17:45 Vorträge 17:45 18:45 Treffen der Nachwuchswissenschaftler/-innen 19:30 Empfang im Alten Rathaus der Stadt Oldenburg Dienstag, 20. September :00 10:00 Plenarvortrag von Amanda Berry 10:30 12:30 Vorträge 13:30 15:00 Postersymposien und Postersessions 15:30 17:00 Festliche Verleihung der GDCP-Ehrenmedaille und des GDCP-Preise :30 19:15 Mitgliederversammlung der GDCP Mittwoch, 21. September :00 10:00 Plenarvortrag von Harald Gropengießer 10:30 12:30 Postersymposien und Postersessions 13:30 15:30 Vorträge 16:00 18:00 Workshops & Vorträge 19:30 GDCP-Konferenz-Abendessen und Posterpreisverleihung im Oldenburger Schloss Donnerstag, 22. September :00 10:00 Plenarvortrag von Thomas Wilhelm 10:00 11:00 Vorträge 11:30 13:00 Vorträge 13:10 13:30 Abschlussplenum der GDCP-Tagung 15

16 Ablauf und Moderation der Vorträge Es werden mehrere Einzelvorträge in Folge gehalten. Die Redezeit beträgt 20 Minuten, die Diskussionszeit 10 Minuten je Vortrag. Wir bitten den/die jeweils letzte(n) Vortragende(n) eines Blockes die Moderation zu übernehmen. Einige Vorträge sind zu Themenblöcken aus drei oder vier Einzelvorträgen zusammengefasst. Im Gelben Blatt sind sie an den gestrichelten Trennlinien zwischen den einzelnen Vorträgen zu erkennen. Diese Vorträge werden gemeinsam diskutiert, wozu ca. 10 Minuten je Vortrag eingeplant werden sollen. Die Gruppe vereinbart selbst, wer moderiert. Postersymposium, Postersessions und Posterausstellung Alle einzeln angemeldeten Poster wurden von der Tagungsleitung zu Postersessions zusammengefasst. Die Zuordnung von Postern zu Postersessions entnehmen Sie bitte dem Programmteil dieses Heftes. Als Teilnehmer/in einer Postersession bitte wir Sie zu Beginn der Veranstaltung um eine ca. 3 min kurze Einführung. Danach können an den Postern Diskussionen und Gespräche mit den Autoren/innen geführt werden. Die Postersessions werden von einem Chairman / einer Chairwomen geleitet (s. Gelbes Blatt). Nach Ablauf der Poster- Veranstaltungen werden alle Poster in einer gemeinsamen Ausstellung im Foyer präsentiert. Die Poster werden entsprechend der Programmnummerierung (P1 bis P113) in die Ausstellung eingeordnet. Bitte halten Sie Rücksprache mit dem Tagungsbüro, bevor Sie ein Poster in der Ausstellung aufhängen. Posterpreis Auch in diesem Jahr wird am Mittwochabend während des Konferenz-Abendessens ein Posterpreis vergeben. Der Preisträger / Die Preisträgerin wird durch die Wahl der Tagungsgäste bestimmt. Beim Anmelden erhält jeder Tagungsgast einen Wahlzettel, der ausgefüllt im Tagungsbüro in eine Wahlurne geworfen werden soll. Die Urne steht bis Mittwochabend 17 Uhr bereit. Bitte beteiligen Sie sich an der Wahl! Publikation im GDCP- Jahresband 2012 Wenn Sie sich aktiv mit einem Vortrag, Workshop oder Poster an der Tagung in Oldenburg beteiligen, so können Sie anschließend einen Beitrag im GDCP-Jahresband 2012 veröffentlichen. Der Band wird im LIT-Verlag erscheinen und voraussichtlich zum Jahresbeginn 2012 vorliegen. Er ist nicht referiert, der Herausgeber behält sich aber die Option vor, Artikel in besonders begründeten Einzelfällen und in Rücksprache mit dem GDCP-Vorstand abzulehnen. Mitglieder der GDCP und Autoren/innen, die zugleich registrierte Tagungsgäste sind, erhalten ein Belegexemplar zugesandt. Weitere Informationen gehen per an die Autorinnen und Autoren. Das Wichtigste in Kürze: Deadline der Beitragsabgabe an die Geschäftsführung: 15. Oktober 2011 Umfang: 3 Seiten bei Kurz- und Gruppenvorträgen, Postern und Workshops, 15 Seiten (Richtwert) bei Plenarvorträgen Für Autoren/-innen von Themenblöcken (3er oder 4er) und Postersymposien besteht die Möglichkeit einen bis zu 3 Seiten umfassenden Überblicksartikel zu verfassen, der den zugehörigen Einzelbeiträgen vorangestellt wird. Es wird eine Word-Formatvorlage vorgegeben (siehe ->Jahrestagung ->Autorenhinweise). 16

17 Abstracts aller Beiträge Den Abstracts sind Programmkennziffern (z.b. A05, B23) vorangestellt. Mit dem Gelben Blatt können Sie sich schnell orientieren, wann und wo die jeweiligen Beiträge platziert sind. Plenarvorträge PV01 Prof. Dr. Mirjam Steffensky IPN Kiel Im Sand spielen oder Basiskonzepte erarbeiten? Ansätze und Perspektiven naturwissenschaftlicher Bildung im Kindergarten Naturwissenschaften werden als ein Bildungsschwerpunkt im Elementarbereich gesehen. Wie entsprechende Lernangebote umgesetzt werden sollen, ist aber unklar. Für die Umsetzung ist zunächst entscheidend, welche Ziele verfolgt und - für den frühen Bereich besonders umstritten - welche Inhalte auf welchem Niveau umgesetzt werden sollen. Die Fragen nach Zielen des frühen naturwissenschaftlichen Lernens und der Gestaltung naturwissenschaftlicher Lerngelegenheiten im Elementarbereich sind zentrale Aspekte fachdidaktischer Strukturierung. Im Vortrag werden sie vor dem Hintergrund aktueller Forschungsbefunde zur Entwicklung und Unterstützung naturwissenschaftlicher Kompetenz diskutiert. Abschließend soll ein vorsichtiges Resümee zur Ausrichtung naturwissenschaftlicher Bildung im Elementarbereich gezogen werden. PV02 Associate Prof. Amanda Berry Monash University CoRes and PaP-eRs: a framework for structuring understanding of PCK in science teaching Considerable and ongoing research efforts all over the world have been directed towards understanding how science teachers organise their knowledge for teaching, and the nature and interaction of various knowledge components that can lead to enhanced pedagogical practice and better student learning in science. Pedagogical Content Knowledge (PCK) is a construct that is used to describe the knowledge that teachers develop over time, and through experience, about how to teach particular content in particular ways in order to lead to enhanced student understanding. Many researchers have been attracted to the idea of PCK as a way of defining and researching teachers knowledge of practice and yet progress in this field has been difficult because definitions of PCK are varied and contradictory, and the nature of teachers knowledge is not easily accessed or understood. This key note will present findings from a long term research programme that I have been engaged in at Monash University, concerned with investigating the PCK of Australian science teachers. I will outline the framework of CoRes and PaPeRs that has been developed through this research as a means of representing and developing PCK, so that it becomes useful, applicable and meaningful for teachers as well as for researchers in science education. Amanda Berry is an Associate Professor in the Centre for Science Mathematics and Technology Education in the Faculty of Education at Monash University, Australia. She works in the areas of science teachers professional learning and pedagogical content knowledge (PCK), and has published widely in these areas, including a book on developing science teachers PCK (Loughran, Berry & Mulhall, 2006), and co-editing a special issue of International Journal of Science Education on the topic of PCK (2008). Amanda is Associate Editor of the Australasian Science Education Journal, Research in Science Education (RISE). 17

18 PV03 Prof. Dr. Harld Gropengießer Universität Hannover Die Dreiecksbeziehung der Didaktischen Rekonstruktion stabil und flexibel Das Modell der Didaktischen Rekonstruktion (MER) ist als Kern eines Forschungsprogramms entwickelt worden, welches genuin fachdidaktische Aufgaben und Fragestellungen in den Blick nimmt. Dabei geht es um fachliches Lernen und Lehren und damit um didaktische Forschungsfragen, die fach- und inhaltsspezifisch sind. Drei zentrale Aufgaben fachdidaktischer Lehr-Lernforschung werden im MER bearbeitet: 1. die Fachliche Klärung als kritische Analyse wissenschaftlicher Aussagen aus fachdidaktischer Perspektive, 2. Erfassung von Lernpotentialen, über die Lerner vor, während und nach der Vermittlung verfügen sowie 3. die Didaktische Strukturierung von sequenzierten Lernangeboten. Die drei Aufgaben können nur unter Beachtung ihrer Interdependenz bearbeitet werden. Dies verlangt ein rekursives Vorgehen, welches über die reine Planung hinaus auch Vermittlungsexperimente und Unterrichtsversuche einschließen kann. Das Triplett der Untersuchungsaufgaben kann sehr flexibel mit dem Ziel der Didaktischen Strukturierung eingesetzt werden. Hier sind Parallelen aber auch Unterschiede zu Design Based Research auszuschärfen. PV04 Dr. Thomas Wilhelm Dr. Verena Tobias Dr. Christine Waltner Prof. Dr. Martin Hopf Prof. Dr. Dr. Hartmut Wiesner Universität Würzburg LMU München LMU München Universität Wien LMU München Design-Based-Research am Beispiel 2dimensional-dynamischer Mechanik Im Vortrag wird ein Beispiel für nutzenorientierte Grundlagenforschung bzw. ein Beispiel für ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt im Rahmen des Design-Based-Research-Ansatzes vorgestellt. Indem entsprechende Vorarbeiten aufgezeigt werden, wird der zyklische Prozess von theoriebasierter Entwicklung, Erprobung und empirischer Wirkungsforschung herausgestellt. Für die 7. Jgst. des Gymnasiums wurde auf diese Weise ein Unterrichtskonzept entwickelt, welches ausgehend von zweidimensionalen Bewegungen über dynamische Betrachtungen in die Mechanik einführt. Dieses Unterrichtskonzept zur Newtonschen Mechanik wurde in einer Vergleichsstudie evaluiert und mit dem traditionellen eindimensionalen Zugang verglichen. Die quantitativen Testergebnisse zeigen in den Treatmentgruppen (ohne echte Lehrerschulung und ohne Lehrer-Coaching!) signifikant mehr fachliches Verständnis bei den Lernenden. Ergänzend werden Ergebnisse von Schülerinterviews sowie die Akzeptanz der beteiligten Lehrkräfte vorgestellt. 18

19 Vorträge Reihe A A01 Jochen Scheid Prof. Andreas Müller Prof. Wolfgang Schnotz Dr. Jochen Kuhn Prof. Wieland Müller Universität Koblenz-Landau, Campus Landau Université de Genève Universität Koblenz-Landau, Campus Landau Universität Koblenz-Landau, Campus Landau Universität Koblenz-Landau, Campus Landau Entwicklung von Repräsentationskompetenz: Empirische Ergebnisse Ergebnisse naturwissenschaftsdidaktischer Forschung zeigen, dass für ein angemessenes Verständnis von Experimenten, Phänomenen und Konzepten unterschiedliche Repräsentationsformen und ihre Kohärenz wesentlich sind (Gilbert & Treagust, 2009). Berichtet wird von einer Intervention mit dem Thema Strahlenoptik: Bildentstehung an der Sammellinse für die Sekundarstufe I in Gymnasien. Präsentiert werden die wesentlichsten Erkenntnisse einer Pilotstudie (N = 57) mit kognitiv aktivierenden Aufgaben zu experimentbezogenen Repräsentationen. Unter anderem ergibt sich, dass Lerner, welche mit Verbindungen von Darstellungsformen arbeiteten mit einer mittleren Effektstärke besser im Leistungstest abschnitten als Lerner der traditionell unterrichteten Gruppe (aufgeklärte Varianz 22%***). Präsentiert werden außerdem Schlussfolgerungen aus dieser Pilotstudie für die Hauptstudie sowie das Design der Hauptstudie (N = 300) und diesbezüglich entwickeltes Instruktionsmaterial. Abschließend werden erste Ergebnisse aus der Hauptstudie und ein Ausblick auf das weitere Vorgehen vorgestellt. A02 Bianca Watzka Prof. Dr. Raimund Girwidz PH Ludwigsburg Uni München Aufgabenformate und deren Bedeutung beim Physiklernen mit Sensoren Renkl et al. nannten 1996 drei Defizitbereiche, die mit dem Problem des Aufbaus von trägem Wissen zusammenhängen. Vor diesem Hintergrund wurden von uns Strategien zur Vermeidung dieses Problems entwickelt und in einer Unterrichtseinheit zum Thema Raumluft u. CO2- Sensoren umgesetzt. Eine Interventionsstudie zielte darauf ab, die Wirkung dieser Maßnahmen zu untersuchen und wichtige Rahmenbedingungen aufzudecken. Eine der eingesetzten Strategien stellte die Einbindung eines multicodalen Aufgabenformats dar, das die Lernenden beim Aufbau mehrfach kodierter Wissensrepräsentationen unterstützen sollte. Um dessen Bedeutung auf den Lernerfolg zu untersuchen, wurden in Vergleichsgruppen rein text- u. rein bildbasierte Aufgaben eingesetzt. Die Lernenden, die bildbasierte Aufgaben lösten, schnitten in allen getesteten Themengebieten besser ab als diejenigen, die textbasierte oder multicodale Aufgaben bearbeiteten. In diesem Vortrag werden die Ergebnisse der Studie vorgestellt u. diskutiert. Insbesondere wird auf das Aufgabenformat u. dessen Auswirkungen auf den Lernerfolg eingegangen. A03 Stefan Schmit Sebastian Peters Prof. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Universität Oldenburg Zur Strukturierung von Lernprozessen durch Aufgaben Die Benennung von aufzubauenden Kompetenzen als (verbindliche) Ziele unterrichtlichen Lernens im Fach Physik erfordert ein Nachdenken über Lehr-Lern-Angebote, die den Kompetenzerwerb der Lerner ermöglichen. Wir gehen davon aus, dass es hierzu zunächst notwendig ist, die Ziele resp. Kompetenzen vor dem Hintergrund der in Rede stehenden Sache (Sachstrukturanalyse) präzise zu benennen und auf Grundlage einer Lernstrukturanalyse über Aneignungsprozesse nachzudenken. Die Theorie der Basismodelle bietet einen konzeptionellen Rahmen für die Strukturierung relevanter kognitiver Aktivitäten, auf die sich insbesondere 19

20 Aufgaben beziehen können. Im Vortrag machen wir deutlich, wie sich unsere Überlegungen auf die Gestaltung von Lernmaterialien übertragen lassen. Ein kritischer Blick auf ausgewählte Schulbücher schließt sich an. A04 Sebastian Peters Stefan Schmit Prof. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Universität Oldenburg Physiklernen mit unterschiedlich strukturierten Materialien Nachdem im ersten Vortrag grundlegende Überlegungen zur Strukturierung von Lernprozessen durch Aufgaben vor allem theoretisch entfaltet wurden, stellen wir im zweiten Vortrag eine Untersuchung vor, die sich auf die Frage nach Unterschieden beim Lernen mit unterschiedlich strukturierten Materialien bezieht. Die Lernmaterialien behandeln dabei den gleichen Inhalt (Einführung in die Beschreibung von Bewegungen) und zeichnen sich im Wesentlichen durch Unterschiede in der Strukturierung durch Aufgaben aus, womit unterschiedliche Grade an Engführung einhergehen. Wir stellen das Design der Materialien und den Aufbau der Untersuchung sowie erste Ergebnisse aus unseren Voruntersuchungen mit Schülerinnen und Schülern des 7. Jahrgangs vor. A05 Prof. Dr. Gottfried Merzyn Göttingen Zensuren und ihre Wirkungen im Chemie- und Physikunterricht Zensuren stehen in engem Zusammenhang mit wichtigen anderen Größen des Unterrichts; u. a. mit Aufgaben, Leistungsfeststellung, Unterrichtszielen, Unterrichtsqualität, Lernerfolgen, Schülereinstellungen. Im Referat werden speziell die Beziehungen zu Lernerfolgen und Schülereinstellungen beleuchtet. In ihrem Zusammenspiel manifestiert sich eine besondere Konzeption von Unterricht, die Chemie und Physik von anderen Schulfächern unterscheidet. Lit.: G. Merzyn: Naturwissenschaften Mathematik Technik immer unbeliebter? Die Konkurrenz von Schulfächern um das Interesse der Jugend im Spiegel vielfältiger Untersuchungen. Baltmannsweiler 2008 A06 Tobias Fraatz Prof. Dr. Karsten Rincke Prof. Dr. Rita Wodzinski Universität Kassel Universität Regensburg Universität Kassel Interesse am naturwissenschaftlichen Arbeiten Mehrere internationale und deutsche Studien zeigen auf, dass das Interesse der SchülerInnen an den Naturwissenschaften in den letzten zwanzig Jahren zurückgegangen ist. Die steigenden Anmeldezahlen beim naturwissenschaftlichen Schüler- und Jugendwettbewerb "Jugend forscht" belegen etwas anderes. Es gibt viele Jugendliche, die durch die Teilnahme am Wettbewerb ihr Interesse am naturwissenschaftlichen Arbeiten entdeckt haben. Von 2009 bis 2011 wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes TeilnehmerInnen von "Jugend forscht" über ihre Motivation, die Vorgehensweise bei ihrer Projektarbeit, ihre Betreuung und ihr schulisches und familiäres Umfeld befragt. Es stellte sich heraus, dass die Art der Betreuung durch Lehrkräfte und die Unterstützung durch die Eltern einen erheblichen Einfluss auf den erfolgreichen Abschluss einer Projektarbeit, die Wiederteilnahme bei "Jugend forscht" und das Interesse am naturwissenschaftlichen Arbeiten haben. Der Vortrag gibt einen kurzen Überblick über das Forschungsprojekt und stellt weitere Ergebnisse vor. 20

21 A07 Dr. Bernd Bühler Prof. Dr. Roger Erb Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Goethe-Universität Frankfurt am Main Zum Physik. Weltbild von Jugendlichen: Chance für Conceptual Change? Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Schülerinnen und Schüler bis zum Ende ihrer Schulzeit häufig die Vorstellungen der klassischen Physik beibehalten und keinen Wechsel zur Modernen Physik vollziehen. Aufgabe des Physikunterrichts wäre es aber, ihnen den Wechsel auf ein modernes Weltbild zu ermöglichen. In unserer Studie gehen wir der Frage nach, in wie weit die Schüler im Übergang von der Sekundarstufe I zur Sekundarstufe II einen entsprechenden Conceptual Change erleben. Wir ziehen dafür zwei Vorstellungsbereiche heran, die als Teilbereich des Konzepts der modernen Physik betroffen sind: Die Vorstellung vom Aufbau der Materie und die Vorstellung von Kausalität und Determinismus in der Natur. Um diese Vorstellungen zu erfassen, wurde ein Fragebogen mit sowohl offenem wie geschlossenem Antwortformat entwickelt und Schülerinnen und Schülern der Klassenstufen 10, 11 und 12 sowie Physik-Referendaren vorgelegt. Über die Ergebnisse wird im Vortrag berichtet. A08 Susanne Weßnigk IPN Kiel Projektarbeit im Schülerlabor: Rückwirkungen auf das Image von Physik In den letzten Jahren haben sich Schülerlabore als wichtige Komponente außerschulischen Lernens etabliert. Sie gelten als einer von zahlreichen Ansätzen, um der Interessenabnahme an den harten Naturwissenschaften und ihrem negativen Image entgegenzuwirken. Nach Kessels et al. (2006) wird Physik als schwierig, maskulin und fremdbestimmt gesehen. Da Jugendliche die Fächer bevorzugen, deren Image sie im Vergleich zu ihrem Selbstbild als ähnlich empfinden, ist das Image eines der Konstrukte, die es im Zusammenhang mit Interesse und Nachwuchskräftemangel zu verbessern gilt. Die Wirkung von Schülerlaboren auf das Image eines Fachs wurde bisher nicht betrachtet. Ein Ziel dieser Studie ist es, die Wirksamkeit des Schülerlabors Baylab plastics auf das Image von Physik zu untersuchen. Hier planen und verantworten die Jugendlichen den Produktionsprozess eines modernen Kunststoffprodukts von der Forschung über das Design bis zur Fertigstellung. Ergebnisse der Hauptstudie zeigen, dass das Schülerlabor einen signifikanten Einfluss auf das Image von Physik besitzt, das sich nachhaltig ändert. A16 Udo Wlotzka Dr. Gabriela Jonas-Ahrend Studienseminar Dortmund Gy/Ge Technische Universität Dortmund Kontextorientierung als Garant für Steigerung des Schülerinteresses? Die Kontextorientierung im Physikunterricht wird weitgehend uneingeschränkt als eine Möglichkeit der Verbesserung des Physikunterrichts gesehen. Nahezu übereinstimmend belegen alle empirischen Studien, dass kontextorientierter Unterricht positiven Einfluss auf das Interesse der Schülerinnen und Schüler hat. Im Lehrerfortbildungsprojekt piko-do wurde zum Inhaltsfeld Elektrizität eine kontext- und schülerorientierte Unterrichtseinheit Mein elektrifiziertes Jugendzimmer entwickelt, von verschiedenen Lehrkräften im Unterricht eingesetzt und evaluiert. Die Auswertung der Schülerfragebögen führte zu dem sowohl überraschenden als auch ernüchternden Ergebnis, dass sich das Interesse der Schülerinnen und Schüler kaum verändert hat. Im Vortrag werden die Unterrichtsreihe und einige Ergebnisse der Fragebogenuntersuchung dargestellt und in Zusammenhang mit Aussagen aus Interviews mit den unterrichtenden Lehrkräften und in Bezug zu bisherigen empirischen Befunden zur Wirksamkeit des kontextorientierten Unterrichts diskutiert. 21

22 A17 Dr. Jürgen Domjahn Universität Paderborn Die Funktion von Kontexten im interessensfördernden Physikunterricht Zur Förderung des Interesses im Fach Physik wurde ein Unterrichtskonzept entwickelt und an den Beispielen Radioaktivität sowie Druck und Auftrieb erprobt. Dabei wurden besondere geschlechtsspezifische Merkmale und Anforderungen an die Kontexte umgesetzt. Aus der Zielsetzung der Interessensgenese entwickelt sich die Struktur des Unterrichtsmodells, wobei die Kontexte die Wichtigkeit des fachlichen Inhaltes für verschiedene Perspektiven des Lebens der Schüler vermitteln. Es werden Ergebnisse der Fragebogenstudie vorgestellt und in Bezug auf die Stabilität des Interessenkonstruktes diskutiert. Der Unterricht mit teilweiser Integration des Schülerlabors der Universität Paderborn wurde in 8 Schulen unter üblichen schulischen Bedingungen durchgeführt. Die Wirksamkeit des Unterrichtskonzeptes wurde anhand einer Fragebogenerhebung im pre/post Design untersucht. A18 Dr. Jessie Best Carolin Frank Prof. Gesche Pospiech Prof. Manuela Niethammer TU Dresden TU Dresden TU Dresden TU Dresden Naturwissenschaft, Technik und Mädchen An der TU Dresden wurde in Kooperation der Chemie- und Physikdidaktik das Projekt FINA durchgeführt. Ziel war es bei Schülerinnen der Sekundarstufe I und II vorhandene Technikdistanz abzubauen, naturwissenschaftlich-technische Interessenslagen zu entwickeln bzw. zu stärken sowie Studienpräferenzen auszubilden. Das Teilprojekt der Physikdidaktik fokussierte auf Schülerinnen der Klassenstufe. Wobei verschiedene an der Lebenswelt der Schülerinnen orientierte Konzepte gestaltet und erprobt wurden. Da die Studienwahl neben den Fachinteressen wahrscheinlich auch von der Kenntnis über Tätigkeiten im Beruf determiniert ist, wurden für Schülerinnen der Sekundarstufe II arbeitsweltorientierte Konzepte im Teilprojekt der Chemiedidaktik entwickelt und umgesetzt. Im Vortrag werden die beiden konzeptionellen Ansätze exemplarisch vorgestellt und die Ergebnisse der Evaluation diskutiert. A19 Mag. Ilse Bartosch Universität Wien Genderasymmetrien - (k)eine aktuelle Frage fachdidaktischer Forschung? Während in der deutschen physikdidaktischen Forschung in den 90er Jahren, die Frage nach den Asymmetrien in Interesse und Leistung zwischen Mädchen und Jungen ein Aspekt vieler Publikationen war, ist sie heute an den Rand gerückt. Das Problem ist aber keineswegs verschwunden, vielmehr scheint sich die Komplexität der Fragestellung dem Mainstream quantitativer empirischer Forschung zu entziehen. Als zentrale Ursache der Asymmetrien wird heute die maskuline Kultur des wissenschaftlichen Fachs gesehen, die auch das Schulfach prägt. Um die Frage zu entschlüsseln, wie diese maskuline Kultur im Physikunterricht in Szene gesetzt wird, eignen sich ethnographische Methoden, denen sich in den letzten Jahren die erziehungswissenschaftliche Forschung vermehrt zugewandt hat. Theoretisch lässt sich neues Licht in die Sache bringen, wenn man das Geschlechterthema aus der NOS-Perspektive beleuchtet, sowie das Konzept der Alltagsphantasien einbezieht. Dann wird deutlich, wie Physiklernen mit Geschlechterstereotypen aufgeladen wird und Mädchen wie Jungen tiefes Verstehen erschwert. 22

23 A24 Marianne Korner Dr Hildegard Urban-Woldron Univ-Prof Martin Hopf Universität Wien Univerität Wien Universität Wien Entwicklung eines Messinstrumentes zur Motivation Basierend auf dem Intrinsic Motivation Inventory (IMI) von Deci und Ryan wurde ein Messinstrument entwickelt, das einerseits möglichst allgemein verwendbar sein soll und andererseits psychometrischen Anforderungen entsprechen soll. Das bestehende Instrument wurde behutsam aus dem Englischen übersetzt und, wo es notwendig erschien, an europäische Verhältnisse angepasst. Dabei wurde es sprachlich so gestaltet, dass es auch in Klassen mit einem hohen Migrantenanteil in der Sekundarstufe I einsetzbar ist, was mit einigen Schwierigkeiten verbunden war. Bestehende Messinstrumente scheinen den Nachteil zu haben, dass sie entweder für ältere Probanden konzipiert sind und daher sprachlich für die oben erwähnte Zielgruppe schwer verständlich sind, oder aber nicht alle gewünschten Skalen aus dem IMI verwenden. Besonders wichtig für die Prognose des Lernerfolges ist hierbei die Effort/Importance-Skala. Die ursprüngliche Anzahl von 45, teilweise redundanten, Items wurde durch eine erste Pilotierung des Fragebogens und anschließende Faktorenanalyse auf etwa die Hälfte reduziert. A25 Angelika Wolf Prof. Dr. Matthias Laukenmann Pädagogische Hochschule Heidelberg Pädagogische Hochschule Heidelberg Mehrebenenanalyse Zhge.v.Eigenständigkeit, Selbstbestimmung,Motivation Im Rahmen des Forschungsprojekts prüfen wir, ob sich das Postulat, dass Lernhandlungen nach Selbständigkeit, Eigenverantwortung & Selbstkontrolle der Lernenden verlangen, im Physikunterricht als tragfähig erweist. Auf Schülerebene wurden Selbstbestimmung, Motivation, Eigenständigkeit sowie der Leistungsstand erhoben, auf Klassenebene die Einschätzung der zugelassenen Eigenständigkeit durch den Lehrenden. Anhand von Mehrebenenanalysen untersuchen wir, ob sich wie im oben genannten Postulat behauptet Zusammenhänge zwischen Eigenständigkeit, der Selbstbestimmung, der Motivation und den kognitiven Erträgen nachweisen lassen. Es zeigt sich, dass die Varianz im Leistungsstand zwischen den Schulklassen signifikant höher ist als die Varianz innerhalb der Schulklassen und dass sich die Unterschiede im Leistungsstand auf Klassenebene zu einem beträchtlichen Teil durch die Einschätzung der zugelassenen Eigenständigkeit durch den Lehrenden vorhersagen lassen, während die von den Schülern wahrgenommene Eigenständigkeit weder auf Schüler- noch auf Klassenebene Vorhersagekraft für den Leistungsstand besitzt. A26 Kerstin Haucke Prof. Dr. Ilka Parchmann Universität Oldenburg IPN Kiel Berufsorientierung - auch eine Aufgabe für den Fachunterricht?! Berufsorientierende Maßnahmen im Fachunterricht der Naturwissenschaften sind - trotz Forderung der KMK nach mehr Orientierung für naturw.-techn. Berufe und dem nach aktuellen Studien anhaltenden Fachkräftemangel in diesem Bereich - immer noch stark unterrepräsentiert. Gründe hierfür sind u. a. fehlendes Wissen der Lehrkräfte über Anforderungen und Entwicklungen in unterschiedlichen Berufsfeldern sowie zu wenige konkrete Konzeptionen für die Integration von berufsorientierenden Maßnahmen. Gleichwohl sind aber Schüler/-innen mit Blick auf Industrieexkursionen oder -kooperationen verstärkt an Berufsinformationen interessiert. Im Rahmen eines Dissertationsvorhabens werden die Einschätzungen und Einstellungen aller am Prozess der Berufsorientierung Beteiligten erfasst: Vorstellungen von Schüler/-innen über verschiedene Berufsbereiche und Kenntnisse von Studierenden und deren Einschätzungen für ihre spätere Aufgabe im Fachunterricht. Die 23

24 Ergebnisse fließen in eine Interviewstudie mit Unternehmensvertretern ein. Im Vortrag werden Auszüge der Befragungen mit ersten Ergebnissen vorgestellt. A27 Pay Ove Dierks Wilfried Wentorf Dr. Tim Höffler PD Dr. Heide Peters Prof. Dr. Ilka Parchmann IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Charakterisierung naturwissenschaftlicher Interessenprofile Verschiedene Studien zeigen, dass das Interesse von Jugendlichen an naturwissenschaftlichen Fächern zwar früh geweckt werden kann, eine Berufswahl in diesem Feld von kompetenten Schülerinnen und Schülern jedoch nur selten in Betracht gezogen wird (TIMSS, 2007 & PISA, 2006). Um Fördermaßnahmen zu entwickeln, die eine hohe Kongruenz zu der jeweiligen individuellen Orientierung der Jugendlichen aufweisen, ist eine auf Berufsfelder bezogene Analyse der Interessen der Schülerinnen und Schüler nötig. Da vorhandene Interessenskonstrukte für diese Untersuchung nicht genügen, wurden anhand eines adaptierten Berufsinteressenmodells (Holland, 1977) in unterschiedlichen Gruppen (Wettbewerbsteilnehmer / Schulklassen) verschiedene Interessenprofile identifiziert. Vergleichend dazu wurde das Modell ebenfalls zur Erfassung von Einstellungen zu den Naturwissenschaften und den Tätigkeiten von Naturwissenschaftlern sowie dem naturwissenschaftlichen Selbstkonzept genutzt. In diesem Vortrag werden die Ergebnisse einer ersten Studie (N = 400) präsentiert. A28 Carolin Frank Prof. Manuela Niethammer Technische Universität Dresden Technische Universität Dresden Das Berufsbild des Naturwissenschaftlers Eine große Unbekannte!? Die ROSE-Studie zur Untersuchung der Einstellungsausprägung bezüglich des naturwissenschaftlichen Unterrichts und der Berufswahl von Jugendlichen am Ende der Sekundarstufe I hat offengelegt, dass Lernende einerseits die naturwissenschaftlichen Fächer als interessant und relevant für das eigene Leben einschätzen, jedoch ihre Bereitschaft einen Beruf innerhalb des naturwissenschaftlich-technischen Sektors zu ergreifen, gering ist (Elster, 2009). Als Ursache hierfür wird u. a. vermutet, dass bei jungen Menschen lediglich ein vages Bild naturwissenschaftlich-technischer Berufsfelder vorliegt. Da bisher belastbare Forschungsergebnisse fehlen, wurde ein Wissenstest über naturwissenschaftlich-technische Arbeit entwickelt und bei Gymnasiasten der 10. und 11. Jahrgangsstufe (N = 500) eingesetzt. Grundlage für die Testentwicklung war ein Modell der Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren, welches induktiv auf Basis von Arbeitsanalysen in Wirtschaftsunternehmen und Forschungsinstituten ermittelt wurde. Im Vortrag werden die Ergebnisse der Untersuchung vorgestellt. 24

25 Vorträge Reihe B B01 Monika Zimmermann Prof. Dr. Manuela Welzel-Breuer Pädagogische Hochschule Heidelberg Pädagogische Hochschule Heidelberg Evaluation eines Moduls zur frühen naturwissenschaftlichen Bildung Im Klaus-Tschira-Kompetenzzentrum für frühe naturwissenschaftliche Bildung wurde ein Fortbildungs- und Seminarkonzept für Erzieherinnen entwickelt, das kontinuierliche, berufsbegleitende Weiterbildungsangebote umsetzt und evaluiert. Im Rahmen des dreijährigen B. A.-Studiengangs "Frühkindliche und Elementarbildung" an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg wurde ausgehend von einer spezifischen Kompetenzbeschreibung, forschungsbasiert ein naturwissenschaftsdidaktisches Modul entwickelt. Ziel ist es, den Studierenden professionelle Handlungs- und Reflexionskompetenz im Berufsfeld frühe naturwissenschaftliche Bildung zu vermitteln. In der Evaluation des Moduls wird Prozess begleitend untersucht, wie sich das professionelle Rollenverständnis der Studierenden im Rahmen früher naturwissenschaftlicher Bildung entwickelt und wie ihre naturwissenschaftliche Frühförderkompetenz optimal gefördert werden kann. Im Vortrag werden die Konzeption des Moduls und v. a. Evaluationsergebnisse vorgestellt. B02 Victoria Link Prof. Dr. Thomas Götz PD Dr. Mikhail Fonin Prof. Dr. Ulrich Rüdiger Universität Konstanz Universität Konstanz Universität Konstanz Universität Konstanz SuN-Ki: Sprachliche und naturwissenschaftliche Frühförderung im Kiga Die Entwicklung naturwissenschaftlichen Verständnisses ist zu einem zentralen Bildungsbereich geworden. Durch das verstärkte öffentliche Interesse sowie durch strukturelle Neuerungen wie dem Orientierungsplan für den Kindergarten sind die Erzieherinnen und Erzieher gezwungen, sich mit der Thematik der Förderung früher naturwissenschaftlicher Bildung auseinanderzusetzen. Auf der Grundlage der Kontroll-Wert-Theorie [Pekrun, 2006] und neuen Erkenntnissen zu Lern- und Leistungsemotionen wurde ein Instrument adaptiert, validiert und geprüft, welches die Bedeutung motivationaler und emotionaler Variablen bei Lehrpersonen der Vorschulstufe untersucht. Die der Studie zugrunde liegende Theorie, die methodische Herangehensweise, sowie erste Ergebnisse der quantitativen Erhebung sollen vorgestellt werden. [Pekrun, R. (2006). Educational Psychology Review, 18, ] B03 Dr. Nina Dunker Prof. Dr. Marcus Bäumer Universität Bremen Universität Bremen PriChem - Anbahnung erster Modellvorstellungen im Sachunterricht Idee des Projekt ist es, die Lernenden in explorativen, auf den Prinzipien des Entdeckenden und Kooperativen Lernens fußenden Lernsituationen mit den Arbeitsweisen der Naturwissenschaften, aber vor allem auch mit ihren speziellen Denkweisen vertraut zu machen und erste Ansätze zu dem für das Projekt und unserer Meinung nach für die Naturwissenschaften charakteristischen Schwerpunkt des Makro-Mikro-Denkens sowie dem damit verbundenen Modellverständnis anzubahnen. Die Kompetenz im Umgang und in der Anwendung von Modellen wird in den Bildungsstandards der KMK gefordert, da auf Modellen basierendes Denken wissenschaftliches mit dem für den Lernprozess bedeutsamen Vorwissen verbindet. Wissenschaftlich wurden einzelne Aspekte des Projekts in Forschungsarbeiten 25

26 bereits untersucht. Dabei steht die Frage im Zentrum, ob es gewinnbringend für die Lernenden ist, sich bereits im Sachunterricht mit Vorstellungen zu Teilchen auseinanderzusetzen. Darüber hinaus stellt sich die Frage, welcher Art diese Vorstellungen sein können. B04 Christina Nölke Mirjam Steffensky Eva-Maria Lankes Claus Carstensen IPN der Universität Kiel IPN der Universität Kiel TUM, School of Education Otto-Friedrich-Universität Bamberg Naturwissenschaftliche Interessiertheit im Elementarbereich (SNaKE) Naturwissenschaftliche Grundbildung stellt bereits im Elementarbereich einen wichtigen Bildungsschwerpunkt dar. Neben der Entwicklung anschlussfähiger Vorstellungen ist ein wichtiges Ziel des frühen naturwissenschaftlichen Lernens die Entwicklung einer offenen, neugierigen und aufgeschlossenen Haltung, hier als Interessiertheit bezeichnet. Bislang liegen jedoch kaum Erkenntnisse über die Unterstützung naturwissenschaftlicher Interessiertheit im Elementarbereich vor. Im Rahmen des SNaKE-Projekts wird der Einfluss verschiedener Lernangebote (bezogen auf den Inhaltsbereich Wasser) auf die Entwicklung des Wissens und der Interessiertheit an einer Stichprobe von 256 Kindern im letzten Kindergartenjahr untersucht. Die Durchführung von Experimenten und die Reflexion naturwissenschaftlicher Alltagserfahrungen werden dabei systematisch variiert. Die Kinder werden vor und unmittelbar im Anschluss an die Treatments befragt. Der Vortrag fokussiert auf die naturwissenschaftliche Interessiertheit bei Vorschulkindern. Vorgestellt wird ein Erhebungsinstrument sowie Ergebnisse der Studie. B05 Prof. Dr. Peter Heering Dr. Friedhelm Sauer Universität Flensburg Universität Flensburg Das Projekt Galilei Konzeption und Umsetzung An der Universität Flensburg wurde 2010 ein neues Projekt entwickelt, dass darauf abzielt, das Interesse von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I im naturwissenschaftlichtechnischen Bereich zu erhalten bzw. weiterzuentwickeln. Dieses Projekt kann als eine Symbiose zweier Ansätze aufgefasst werden: zum einen knüpft es an das Projekt Miniphänomenta an, das im Primarstufenbereich erfolgreich realisiert worden ist. Zum anderen werden zentrale Aspekte der an der Universität Oldenburg entwickelten experimentorientierten Form des historisch-genetischen Unterrichts in einer neuen Weise realisiert. Dabei wird im Galilei-Projekt angestrebt, den Schülerinnen und Schülern einen eigenen Zugang zur historischen Wissensproduktion zu ermöglichen. Die Pilotphase dieses von der NORDMETALL-Stiftung geförderten Projekts wird gerade abgeschlossen. Im Rahmen der Tagung werden in diesem Beitrag zunächst das Konzept des Projekts sowie die Umsetzung im Rahmen der Pilotphase beschrieben werden. In einem zweiten Beitrag werden dann die Erfahrungen dargestellt. B06 Dr. Sören Asmussen Prof. Dr. Peter Heering Sören Schubert Leuphana Universität Lüneburg Universität Flensburg Universität Flensburg Das Projekt Galilei Erfahrungen aus der Pilotphase Das im vorangegangenen Vortrag vorgestellte Projekt Galilei ist 2010/2011 unterrichtlich erprobt worden. Im Zentrum dieses Vortrages steht die Darstellung erster Ergebnisse der Evaluation der Pilotphase des Projektes. Die Evaluation fokussiert dabei sowohl auf die an dem Projekt beteiligten Lehrkräfte als auch auf die teilnehmenden Schülerinnen und Schüler. In Anbetracht der kleinen Fallzahlen und des explorativen Charakters der Untersuchung im Hinblick auf die beteiligten Lehrkräfte wurde ein qualitativer Zugang zum Feld gewählt. Als 26

27 Erhebungsmethoden kommen unterschiedliche Befragungsvarianten zum Einsatz. Die Auswertung der Daten geschieht in Anlehnung an das Verfahren der qualitativen Inhaltsanalyse. Die bislang erhobenen Ergebnisse unterstreichen zum einen den Erfolg der Pilotphase, zeigen aber auch Optimierungspotentiale. Daher schließt sich an die Vorstellung der Ergebnisse eine perspektivische Darstellung bezüglich der Weiterführung des Projektes an. B07 Dr. Sven Sommer Universität Flensburg Interessen und Interaktion - Evaluation der Miniphänomenta Das Projekt Miniphänomenta, ein Primarstufeninterventionsprojekt gefördert durch Metallverbände und koordiniert durch die Universität Flensburg hat es sich zur Aufgabe gemacht naturwissenschaftliche Bildung in der Grundschule durch freies, selbstbestimmtes, interaktives Lernen an Experimentierstationen und durch Einbezug von Schülerinnen und Schülern, Eltern und Lehrkräften in das Projekt zu fördern. Nach fünf Jahren zeigen sich nun in Studien Entwicklungen über mittlere und lange Zeiträume. Persönlichkeitsmerkmale, wie das Interesse, Einstellungen und Selbstkonzepte von Schülerinnen und Schülern können sich unter bestimmten Voraussetzungen deutlich durch das Projekt verbessern. Dr. Sven Sommer, Mitarbeiter am Projekt Miniphänomenta berichtet von diesen Entwicklungen nach wenigen Wochen, einem Jahr und mehreren Jahren Abstand zum Projekt. B08 Mag. Dominik Ertl Dr. Martin Hopf Mag. Ilse Bartosch Universität Wien Universität Wien Universität Wien Uni-Schule-Kooperation zu NOS Im Schuljahr 2009/10 fand im Rahmen des Förderprogramms Sparkling Science, unter der Leitung des AECC Physik, das Uni-Schule Kooperationsprojekt: "Science Backstage explore how physics works and what physicists do", statt. SchülerInnen hatten dabei die Möglichkeit sich selbst als Sozialforscher zu betätigen und selbstgewählte Forschungsfragen: (z.b.: Wie sieht der Alltag eines Physikers / einer Physikerin aus? Unter welchen Arbeitsbedingungen arbeitet ein/e Physiker/in?) zu beantworten. Die SchülerInnen begaben sich dazu direkt in die universitäre Forschungsumgebung der Physik und sammelten mit Videokameras, Diktiergeräten und Beobachtungsprotokollen Datenmaterial. Ihre Erfahrungen und Ergebnisse wurden im Nachhinein den beteiligten PhysikerInnen präsentiert, gemeinsam diskutiert und reflektiert. Die Erwartung war, in den Köpfen der Lernenden ein realistischeres Bild der Tätigkeit in der Physik sowie der dort ablaufenden Erkenntnisprozesse zu generieren. Im Vortrag sollen die Ergebnisse der fachdidaktischen Begleitforschung sowie neue Entwicklungen präsentiert werden. B16 Prof. Dr. Michael Komorek Dr. Julia Michaelis Universität Oldenburg Universität Oldenburg OLELA Oldenburger Lehr-Lern-Labore An der Universität Oldenburg hat sich ein dynamisches Netzwerk von Lehr-Lern-Laboren der naturwissenschaftlichen Fächer (Grüne Schule, Sinnesschule, CHEMOL und physixs), der Informatik- und der Technikdidaktik gebildet, das die drei Aufgaben Service Lehre Forschung miteinander vernetzt: Schülerinnen und Schülern der Oldenburger Region ermöglichen die Labore den Zugang zu Naturerfahrungen, Naturwissenschaft und Technik; den Studierenden der MINT-Lehrämter erlauben es die Labore, Experimentier- und Konstruktionsgelegenheiten zu planen, sie mit Schülerinnen und Schülern zu erproben und dabei Lehr- und Lernprozesse zu reflektieren; und schließlich sind die Lehr-Lern-Labore vielseitig gestaltbare Orte für fachdidaktische Forschung in (empirischen) Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten, in denen 27

28 Lehr-Lern-Prozesse untersucht werden. Im Vortrag wird die Vernetzung der Orte und auch ihre Rolle in der Lehrerfortbildung an Beispielen vorgestellt. B17 Barbara Schmitt-Sody Prof. Dr. Andreas Kometz Universität Erlangen-Nürnberg Universität Erlangen-Nürnberg Experimentieren mit Förderschülern im NESSI-Lab Schülerlabore zählen in Deutschland zu den wichtigen Bildungsinnovationen und werden als ein Lernort unserer Zukunft bezeichnet. Ein Ziel der Schülerlabore auch das des Nürnberg- Erlanger-Schülerinnen- und Schüler-Labors ist das selbständige Experimentieren von Kinder und Jugendlichen unterschiedlichen Alters und verschiedenster Schularten. Das NESSI-Lab steht für ein breites Angebot für verschiedene Schularten und öffnet sich deshalb für Förderschulen mit Förderschwerpunkt Hören und Lernen. Die Hörschädigung sowie die Lernbehinderung und ihre jeweiligen Auswirkungen machen eine Adaption des vorhandenen Konzepts vom NESSI-Lab notwendig. Auf Grundlage der Ergebnisse einer Befragung von Lehrerinnen und Lehrern hinsichtlich Experimentierens mit Förderschülern wurden die vorhandenen Versuche, die entsprechenden Versuchsanleitungen und der Ablauf im NESSI-Lab verändert. Begleitend erfolgt eine Befragung von teilnehmenden Kindern hinsichtlich Lernzuwachses. In dem Vortrag sollen das Konzept von NESSI-Transfer sowie erste Ergebnisse der Befragungen vorgestellt werden. B18 Prof. Dr. Thomas Trefzger Matthias Völker Universität Würzburg Universität Würzburg Ergebnisse einer explorativen Untersuchung zum Lehr-Lern-Labor In der Physikdidaktik der Universität Würzburg wird seit dem Sommersemester 2008 ein Lehr- Lern-Labor-Seminar für Lehramtsstudierende angeboten. Die Studierenden erhalten dabei die Gelegenheit berufsbezogen zu arbeiten: Sie konzipieren und erstellen Experimentierstationen und betreuen im Anschluss daran mehrmals Schülergruppen, die das Lehr-Lern-Labor an der Universität durchlaufen. Es hat sich herausgestellt, dass ein solches Seminar ein gutes Instrument ist, um die didaktische und methodische Ausbildung der Studierenden zu vertiefen, speziell im Hinblick auf die Entwicklung und Erweiterung von Erfahrungswissen und Handlungskompetenzen bzgl. schüleraktivierenden Unterrichts. Im Vortrag werden Ergebnisse zu folgenden Fragestellungen vorgestellt: Welche Erfahrungen haben die Studierenden mit schülerzentriertem Unterricht zu Seminarbeginn? Mit welchen Problemen sehen sich die Seminarteilnehmer bei der Erstellung der Experimentierstationen konfrontiert? Wie verändert sich das Betreuungsverhalten der Studierenden bei mehrmaligen Durchführungen des Experimentierlabors mit Schülern? B19 Tim Plasa Universität Kassel Wie SchülerInnen Schülerlabore und -forschungszentren wahrnehmen Der Vortrag präsentiert die Resultate einer Untersuchung im Kontext von Schülerforschungszentren und Schülerlaboren. Dabei steht die Frage im Vordergrund, wie Schülerinnen und Schüler Schülerforschungszentren und Schülerlabore wahrnehmen. Es werden Aspekte beleuchtet, welche Bedeutung die Teilnehmerinnen und Teilnehmer bestimmten Merkmalen der Einrichtungen beimessen. Des Weiteren geht es darum, welche Merkmale ausschlaggebend dafür sind, freiwillig an den Angeboten teilzunehmen. Dabei werden die Wettbewerbsorientierung und soziale Facetten besonders beleuchtet. Auf den letzten Tagungen wurden bereits Testinstrumente der Untersuchung vorgestellt. In diesem abschließenden Vortrag sollen nun die Hypothesen vorgestellt werden, die durch die Untersuchung generiert werden konnten. 28

29 B20 Dr. Gabriela Jonas-Ahrend Technische Universität Dortmund Individuelle Förderung in der fachdidaktischen Physiklehrerausbildung In der universitären Lehrerausbildung spielt die fachdidaktische Ausbildung im Vergleich zur fachlichen i.d.r. nur eine untergeordnete Rolle. Um so wichtiger ist es, die fachdidaktischen Elemente effektiv zu gestalten und auch dort Elemente individueller Förderung aufzunehmen. Im Schülerwettbewerb virtual science fair werden Lehramtsstudierende als E-Mentoren eingesetzt. Jedem Schülerteam wird ein E-Mentor zugeteilt, mit dem es sein Projekt plant und auswertet. Die Diskussion erfolgt ausschließlich über die Arbeitsplattform "moodle". Dadurch ist der gesamte Kommunikationsprozess Schülerteam Student/Studentin in schriftlicher Form vorhanden und bildet eine ideale Basis, um mit den Studierenden ihre Dialoge mit ihren Schülerteams umfassend aus fachdidaktischer Sicht zu analysieren. Diese (in zweifacher Hinsicht) individuelle Förderung ist eine nützliche, innovative Facette in der fachdidaktischen Lehrerausbildung. Es hat sich zudem gezeigt, dass die Studierenden ein großes Verantwortungsgefühl für ihr Team entwickeln und mit großem Engagement bei diesem realen Projekt dabei sind. B21 Prof. Dr. Silke Mikelskis-Seifert Britta Helmke Prof. Dr. Elmar Stahl Dr. Lutz Kasper Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Optik Lehren im Learning by Design In den letzten Jahren hat sich das Interesse an der Lehrerprofessionalisierung im Rahmen der ersten Ausbildungsphase erheblich gesteigert. In der Forschung steht derzeit die Erhebung von Kompetenzen in den Bereichen von fachlichem, fachdidaktischem und pädagogischen Wissen im Mittelpunkt. Auf welche Weise die Studierenden derartige Kompetenzen erlangen und welche Modelle der Ausbildung hier erfolgreich sind, ist noch nicht ausreichend geklärt. Deshalb wurde in einem ersten Schritt untersucht, inwieweit das fachliche Wissen von Lehramtsstudierenden über einen Learning by Design - Ansatz am Beispiel der Optik gefördert wird. Learning by Design umschreibt einen Ansatz, bei dem der Wissenserwerb der Lernenden durch die eigenständige Produktion von Medien erhöht wird. Indem die Studierenden in Lernportfolios ihre Experimente beschreiben und klären, sollen das Wissen angewendet und vertieft werden. Inwieweit sich die positiven Ergebnisse aus der Forschung auch in den Physikveranstaltungen an der Pädagogischen Hochschule bestätigen lassen, wurde hinsichtlich verschiedener Bedingungen (Selbstwirksamkeit, Interesse etc.) analysiert. B22 Andreas Dickhäuser Prof. Dr. Karin Stachelscheid Chemiespezifischer Humor als Merkmal von Unterrichtsmaterialien Nach Einschätzung der Lehr-Lern-Psychologie ist Humor ein für die Unterrichtsqualität relevantes Merkmal. Der Vortrag zeigt, wie Humor in Anknüpfung an die Theorie des Pädagogischen Humors und auf Grundlage der Inkongruenztheorie des Humors als Chemiespezifischer Humor (ChH) konzeptualisiert werden kann. Chemiespezifischer Humor existiert demnach unabhängig vom Adressaten als Merkmal von Texten, Bildern oder Bild- Text-Kombinationen. Das Ergebnis eines Expertenratings weist die Validität des Merkmals in seinen beiden Ausprägungen abstrakt (ChH-a) und trivial (ChH-t) aus. Im Rahmen einer Fortbildung wurden Lehrerinnen und Lehrer gebeten, das theoretische Konzept auf vorgelegte Materialien anzuwenden. Auch wenn dies zum Teil mit Schwierigkeiten verbunden war, so gelang den Teilnehmern die Konstruktion von Text-Bild-Materialien mit ChH-a. Außerdem bewerteten sie die Hälfte der ihnen vorgelegten ChH-Materialien als nützlich für die eigene Unterrichtsplanung und benannten konkrete Beispiele für deren Einsatz im Chemieunterricht der Sekundarstufe I. 29

30 B24 Prof. Dr. Klaus Weltner Dr. Martin Erik Horn Goethe-Universität Frankfurt/Main Goethe-Universität Frankfurt/Main Magnetische Ablenkung radioaktiver Strahlung im Schülerversuch Die Physik der Radioaktivität ist durch Schülerexperimente nicht einfach zugänglich, da Strahlenschutzvorschriften den aktiven Umgang mit radioaktiven Präparaten einschränken. Deshalb wurden von uns auf der DPG-Frühjahrstagung in Münster Versuche vorgestellt, die lediglich schwach strahlende Quellen benötigen und mit Hilfe eines hoch empfindlichen Geiger- Müller-Zählgeräts durchgeführt werden. Unter anderem wurde die Ablenkung von Betastrahlung im Magnetfeld gezeigt. Ausgehend von Anregungen, die wir in der Diskussion unseres Beitrags bezüglich des Abschattungsverhaltens des verwendeten Magneten und der Magnethalterung erhielten, wurden von uns ergänzende Messungen vorgenommen. Diese verdeutlichen den Nachweis der Ablenkung radioaktiver Strahlung und stellen die experimentellen Rahmenbedingungen einsichtig klar. Darüber hinaus wird gezeigt, wie natürliche und künstliche Umgebungsstrahlung, die Entfernungsabhängigkeit und die Absorption der Strahlung mit einfachen Mitteln untersucht werden können. Die möglichen Versuche werden demonstriert und die Ergebnisse diskutiert. B25 Dr. Martin Erik Horn Goethe-Universität Frankfurt/Main Vorstellungen zum Licht eine surreale Erweiterung Die Natur des Lichtes ist uns immer noch ein Rätsel. Deshalb versuchen sowohl Laien wie auch Experten, dieses Rätsel mit Hilfe diverser Vorstellungen und Modelle zumindest ein wenig greifbarer zu machen. Mit Hilfe von Strahlen-, Teilchen-, Wellen- und Zeigermodell wird Licht konzeptuell in Bekanntes eingebettet. Dieser Beitrag geht in die entgegengesetzte Richtung. Das Verhalten von Licht wird nicht greifbarer, sondern rätselhafter, indem die Modelle zum Licht surreal erweitert werden. Dabei folgt der Autor dem Diktum, dass alles, was mathematisch möglich ist (und somit nicht mathematisch explizit verboten), auch tatsächlich eine physikalische Realisierung erfährt. Dieses Diktum ist mit großer Wahrscheinlichkeit falsch, aber dennoch didaktisch wesentlich, denn zur Didaktik gehört das freie Schweifenlassen der Gedanken dazu. Es wird deshalb hier versucht, Argumente dafür vorzutragen, dass sich Licht nicht nur bis ins Unendliche bewegt, sondern weit darüber hinaus. Den surrealen Zahlen Conways wird dadurch eine physikalische Einbettung gegeben. Themenblock B Komorek Astrid Fischer Lena Jahnke Julia Michaelis Lehrerbildung im Verbund das Projekt OLAW Das Projekt OLAW Lehrerbildung im Verbund wird vom Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft gefördert. Ziel des Projekts ist die systematische Weiterentwicklung von theoriegeleiteter, praxis- und professionsorientierter Lehrerausbildung im Nordwesten Niedersachsens durch den wirkungsvollen und nachhaltigen Ausbau der Zusammenarbeit von Universität, Studienseminaren und Referenzschulen. Dabei gilt es, regional vorhandene und bewährte Strukturen zu nutzen, Systemschwächen und Entwicklungsrückstände zu überwinden und neue Lern-, Forschungs- und Begegnungsstätten wie insbesondere Lehr-Lern-Labore zu etablieren. In den Vorträgen wird aus der Umsetzung nach einem Jahr sowie über die Begleitforschung berichtet. 30

31 B26 Prof. Dr. Astrid Fischer Prof. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Konzeption und Umsetzung des Verbundprojekts OLAW Am Projekt "OLAW Lehrerbildung im Verbund" sind die Fächer Biologie, Chemie, Mathematik und Physik der Universität Oldenburg und der Seminarstandorte Oldenburg, Leer, Aurich und Wilhelmshaven beteiligt. Im einleitenden Vortrag werden die Konzeption des Projekts mit den vier Schwerpunkten Forschungs- und berufsorientierte Kompetenzförderung, Diagnostik und Förderung in der Praxis, Diagnostik und Förderung in der Lehr-Lern-Forschung, Lehr-Lern- Labore zum Kompetenzaufbau und erste Umsetzungen in den Fächern Mathematik und Physik vorgestellt. Der Bezug zum Tagungsmotto ist dadurch gegeben, dass bei OLAW eine spezifische, phasenübergreifende fachdidaktische Strukturierung in der Lehrerbildung erprobt wird. B27 Lena Jahnke Prof. Dr. Corinna Hößle Universität Oldenburg Universität Oldenburg Ausbildung von Biologielehrkräften: Entwicklung von Diagnosekompetenz Ein Einblick in die Vernetzungsstrukturen, die der Ausbildung von angehenden Biologielehrern zugrunde liegen, soll das komplexe Zusammenspiel verschiedener Akteure (Studierenden, Referendaren, Lehrkräften, Fachleiter/innen, Fachdidaktiker/innen) verdeutlichen. Dabei wird ein Modell vorgestellt, mit dem es gelingen kann, diese Akteure und Institutionen der unterschiedlichen Ausbildungs- und Wirkungsphasen miteinander zu so zu verknüpfen, dass eine effektive, phasenübergreifende Ausbildung stattfinden kann. Anschließend wird die Begleitforschung zum Projekt vorgestellt: Im Rahmen einer qualitativ ausgerichteten empirischen Studie wird untersucht, welche Auswirkungen die neu konzipierten Ausbildungsmodule auf die Diagnosekompetenz von Studierenden haben. Der Fokus liegt dabei auf der Frage, inwieweit gemeinsame Studien in Lehr-Lern-Laboren geeignet sind, die Diagnosekompetenz von Studierenden zu fördern. B28 Dr. Julia Michaelis Universität Oldenburg Diagnosekompetenz im chemiedidaktischen Kooperationsseminar Um Diagnose- und Förderkompetenzen aufbauen zu können, arbeiten Studierende und Referendare bei OLAW phasenübergreifend zusammen. Im Verbundprojekt sind dazu verschiedene kooperative Maßnahmen vorgesehen, die den Aufbau professioneller Kompetenzen im Lehrerberuf differenziert und gezielt unterstützen sollen, wie z.b. die Durchführung von Seminaren, die vonseiten der Fachdidaktik und der Studienseminare im Tandem angeboten werden. Auch die Studierenden und Referendare arbeiten im Tandem oder in Gruppen zusammen, um Diagnosemethoden und Fördersituationen sowohl aus forschungs- als auch aus berufsfeldorientierter Perspektive zu reflektieren. Vorgestellt werden die praktische Umsetzung der phasenübergreifenden Konzeption im Fach Chemie, die Inhalte und Rahmenbedingungen des Kooperationsseminars sowie ausgewählte Ergebnisse der Begleituntersuchung zur Entwicklung der Diagnosekompetenzen. 31

32 Vorträge Reihe C C01 Prof. Dr. Hans-Dieter Körner Dr. Uwe Heim-Dreger Verena Hinderberger Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Selbstwirksamkeitserwartung in Abhängigkeit von Unterrichtstätigkeiten Die fachbezogene Selbstwirksamkeitserwartung in den naturwissenschaftlichen Fächern von Lernenden nimmt im Verlauf der Sekundarstufe I signifikant ab (Körner et al., 2011). Welche Faktoren für diese Entwicklung ursächlich verantwortlich sind, ist bisher nicht tiefer hinterfragt worden. Die SWE entwickelt sich nach Bandura (1997) aus Selbstwirksamkeitsinformationen, die ein Akteur aus Handlungsvollzügen gewinnt, d.h. aus persönlichen Handlungserfolgen bzw. misserfolgen. Hieraus leitet sich die Frage ab, ob unterschiedliche Unterrichtstätigkeiten zu verschiedenen Selbstwirksamkeitsangaben nach ihrem Handlungsvollzug führen. Zur Untersuchung wurden bei einem Lehrer in vier verschiedenen Jahrgangstufen in mehreren Stunden mit unterschiedlichen Tätigkeitsschwerpunkten die fachbezogenen Selbstwirksamkeitserwartungen der Schülerinnen und Schüler erhoben. Die Ergebnisse werden im Vortrag zur Diskussion gestellt. C02 M.A. Stefan Schroedter Prof. Dr. Hans-Dieter Körner Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Fragebogen zur Selbstwirksamkeitserwartung beim Experimentieren Schülerexperimente nehmen eine zentrale Stellung im naturwissenschaftlichen Unterricht ein. Die subjektive Überzeugung Experimente erfolgreich bewältigen zu können erscheint uns als einer der zentralen Prädiktoren für die extern beobachtbaren Leistungen von Schülerinnen und Schülern. Ein ökonomisches Erhebungsinstrument, das diese Einstellung valide erfasst, gibt es derzeit noch nicht. Im Vortrag wird die Genese eines ratingskalierten Fragebogens zur Selbstwirksamkeitserwartung beim Experimentieren im Schulkontext (SWE_EX) vorgestellt. Hierbei konzentrieren wir uns auf Aspekte der manuellen Durchführung von Experimenten ( hands on ). Auf Basis einer ersten Erhebung von Schülerinnen und Schülern verschiedener Jahrgangsstufen (N > 500) werden erste subgruppen- und entwicklungsbedingte Unterschiede aufgezeigt. Außerdem diskutieren wir Korrelationen zu anderen in diesem Zusammenhang relevanten Konstrukten. Schließlich werden die Ergebnisse eines Expertenratings zur Validierung des Fragebogens präsentiert. C03 Thorid Rabe Olaf Krey Claudia Meinhardt Universität Potsdam Universität Potsdam Universität Potsdam Physikdidaktische Selbstwirksamkeitserwartungen (SWE) von Studierenden SWE gelten als Teil professioneller Handlungskompetenz von Lehrkräften (vgl. Baumert/Kunter 2006). Gemeint ist damit die subjektive Gewissheit von Lehrkräften, Aufgaben in ihrem Kompetenzfeld auch unter schwierigen Bedingungen erfolgreich durchführen zu können (vgl. Schwarzer/Schmitz 2000). Forschungsergebnisse zeigen, dass SWE - wenn sie auf einem angemessenen Spezifitätsniveau erhoben werden - das professionelle Handeln von Lehrkräften beeinflussen. Darüber hinaus werden Zusammenhänge zum Wissenserwerb von Schülerinnen und Schülern und deren Motivation beobachtet (Tschannen-Moran et al. 1998). Im Vortrag wird das Konstrukt der Lehrer-SWE auf Basis psychologischer Forschungsergebnisse geklärt, um es dann domänenspezifisch für Physiklehramtsstudierende zu definieren. An der Universität Potsdam wurde ein Fragebogeninstrument zu SWE in physikdidaktischen Kompetenzbereichen 32

33 (Experimentieren, Did. Rekonstruktion, Umgang mit Schülervorstellungen) entwickelt. Ergebnisse der ersten Pilotierung sowie Ansätze zur Weiterentwicklung und zum Einsatz des Instruments werden vorgestellt. C04 Sarah Uhren Prof. Dr. Bernd Ralle Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund Wie gehen Lehrkräfte mit alternativen Schülervorstellungen um? Viele Studien zeigen, dass Lernende hinsichtlich naturwissenschaftlicher Phänomene etliche alternative Vorstellungen aufweisen. Bekannt ist auch, welche alternativen Vorstellungen bei Lernenden häufig anzutreffen sind und wie diese das Lernen beeinflussen können. Trotz dieses gut dokumentierten Wissens, liegen kaum Erkenntnisse darüber vor, wie Lehrkräfte konkret mit diesen Vorstellungen umgehen. In dem vom FCI geförderten Projekt wurde daher zunächst mittels einer Fragebogenstudie untersucht, wie die Lehrkräfte auf alternative Vorstellungen reagieren. Die Daten aus der Befragung mit 180 Chemielehrkräften zeigen, z.b. als typische Reaktionen, dass 18,2% der Befragten auf eine alternative Schülervorstellung reagieren, indem sie lediglich eine Gegenfrage stellen, 18,0% formulieren die richtige Erklärung theoretisch und 13,0% schlagen die Durchführung eines Experimentes zur Klärung des Sachverhaltes vor. Zur Validierung und Ergänzung der Ergebnisse der Fragebogenstudie wurde eine Videostudie durchgeführt. Der Vortrag informiert über das Auswertungsdesign und die Ergebnisse der Videostudie. C05 Dr. Annika Ohle Prof. Dr. Hans E. Fischer Universität Duisburg- Essen Universität Duisburg- Essen Einfluss von Lehrerfachwissen auf Leistung im Schulstufenübergang Das unterschiedliche Abschneiden von Schülerinnen und Schülern (SuS) der Primar- und Sekundarstufe in internationalen Vergleichsstudien ist Ausgangspunkt für die hier vorgestellte Studie. Lehrkräfte spielen eine zentrale Rolle in der Gestaltung von Unterricht und daher auch für die Leistungen von SuS. Welchen Einfluss das fachliche Wissen der Lehrkräfte im Bereich Physik auf Unterricht und Schülerleistung hat, sowie Unterschiede zwischen Primar- und Sekundarstufe wurden in dieser Studie untersucht. Dafür wurde zunächst ein Fachwissenstest zum Thema Aggregatzustände und ihre Übergänge entwickelt, der von n=110 Lehrkräften der Primar- und Sekundarstufe bearbeitet wurde. Darüber hinaus wurden n=60 Unterrichtsstunden hinsichtlich Lernprozesssequenzierung und Sachstruktur als Aspekte von Unterrichtsqualität analysiert. Zusammenhänge zur Schülerleistung konnten durch Mehrebenenanalysen gezeigt werden. Die Instrumente sowie Ergebnisse des Schulstufenvergleichs werden vorgestellt. C06 Jan Christoph Hadenfeldt Prof. Dr. Knut Neumann IPN IPN Die Entwicklung der Kompetenz im Umgang mit dem Materiekonzept Materie ist eines der international anerkannten Schlüsselkonzepte zur Erklärung einer Vielzahl naturwissenschaftlicher Phänomene. Kompetenzentwicklungsmodelle beschreiben, wie sich das Verständnis solcher Konzepte im Laufe der Schulzeit entwickelt. Bei einer reinen Beschreibung darf es dabei jedoch nicht bleiben. Vielmehr sollten Kompetenzentwicklungsmodelle auch Ansätze umfassen, wie Schülerinnen und Schüler in ihrer Kompetenzentwicklung unterstützt werden können. Nur dann stellen Kompetenzentwicklungsmodelle die Basis sowohl für die Entwicklung von Instrumenten zur Diagnose des Entwicklungsstands von Schülerinnen und Schülern, wie auch für die Konzeption von Unterricht, dar. In diesem Beitrag wird ein solches Kompetenzentwicklungsmodell für das Basiskonzept Materie vorgestellt. Dabei wird insbesondere darauf eingegangen, wie sich Verständnis im Bereich Materie entwickeln kann und welche Unterrichtsmaßnahmen diese Entwicklung unterstützen können. Desweiteren wird ein 33

34 Instrument zur Diagnose von Kompetenz im Umgang mit dem Materiekonzept für die 8. Jahrgangsstufe vorgestellt. C07 Alexandra Dorschu Prof. Dr. Alexander Kauertz Dr. Heiko Krabbe Prof. Dr. Hans E. Fischer PH Weingarten Kontexte in Kompetenztests: Charakterisierung und Auswahl Kontexte spielen in naturwissenschaftlichen Aufgaben eine bedeutende Rolle (Ralle, 2001). Auch im Rahmen von Pisa werden sie zur Modellierung von Scientific Literacy in Aufgaben eingesetzt. Im vorzustellenden Projekt wird das Konstrukt Kontext für Kompetenzmessungen operationalisiert und dessen schwierigkeitserzeugende Merkmale bestimmt, um Kontexte zukünftig in Kompetenzmodellen berücksichtigen zu können. Kontext lässt sich durch die Merkmale: Interessantheit, Bekanntheit, Selbstwirksamkeit und Glaubwürdigkeit und zum anderen durch die Faktoren Inhaltsbereich, Bekanntheit des Inhalts und der Sachstrukturähnlichkeit charakterisieren. In einer ersten Erhebung werden Kontexte hinsichtlich ihrer Interessantheit, Bekanntheit, Selbstwirksamkeit und Realitätsbezug untersucht. In der zweiten Erhebung werden in einem Kompetenztest der Inhaltsbereich und die Sachstrukturähnlichkeit variiert, um deren schwierigkeitserzeugende Wirkung zu bestimmen. Im Rahmen dieses Vortrags werden die Operationalisierung von Kontext und die Ergebnisse der 1. Erhebung vorgestellt. C08 Simon Zander Dr. Heiko Krabbe Prof. Dr. Hans E. Fischer Wirkung der Sequenzierung von Lernprozessen auf die Schülerleistung In einer Interventionsstudie wird der Zusammenhang zwischen der Sequenzierung von Lernprozessen nach den Basismodellen von Oser und der Schülerleistung untersucht. Dazu erhalten 20 an der Studie teilnehmende Lehrerinnen und Lehrer über ein Schuljahr eine videobasierte Fortbildung, die auf die Umsetzung der Basismodelle im Unterricht der Lehrkräfte fokussiert. Um Leistungszuwächse der Schülerinnen und Schüler zu erfassen, wurde ein curricularer und inhaltsvalider multiple choice, single select Fachwissenstest zur Mechanik in Klasse 8 entwickelt. Zur Einschätzung der Aufgabenschwierigkeit wurde ein Kompetenzmodell bei der Aufgabenkonstruktion berücksichtigt. Zudem haben Experten die Schwierigkeit der Items eingeschätzt. In der Pilotierung wurde der Test am Ende der 7. und 8. Klasse eingesetzt, um zu überprüfen, ob damit die Leistungszuwächse im Verlaufe eines Schuljahres erfasst werden können. Im Beitrag werden die Testentwicklung und die Ergebnisse der Pilotierung dargestellt. Weiterhin wird erläutert, wie der Fachwissenstests in der Hauptstudie eingesetzt wird. Themenblock C Pastille Mantschew Lenz Hecke Strategien einer effizienten Unterrichtsbegleitung im NAT-Unterricht Im Rahmen unserer Arbeiten im Forschungs- und Unterrichtsmodell Strategien und Umsetzung eines sprachaktivierenden naturwissenschaftlichen Unterrichts, über das wir bereits mehrfach berichteten, entfalten wir drei erprobte Unterrichtsbegleitprojekte, die sich sowohl dem 34

35 Vernetzungsgedanken eines modernen naturwissenschaftlichen Unterrichts als auch dem Prinzip Sprachförderung von Anfang an und integriert verpflichtet fühlen. Erste empirische Befunde zu den Praxisbeispielen werden diskutiert. Unsere Arbeiten sind Teil eines Kooperationsprojektes zwischen der Berliner Senatsverwaltung für Bildung, Wissenschaft und Forschung, der Stiftung Mercator und verschiedener Berliner Schulen. C16 Kamen Alexander Mantschew PD Dr. Reinhard Pastille Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Lernen im Fördertraining. Das LIFT-Konzept Es wird das erprobte Konzept eines vierstündigen naturwissenschaftlichen Unterrichts über zwei Schuljahre (Klassenstufe 7/8) vorgestellt, das sich insbesondere an Jugendliche mit großem Sprachförderungsbedarf richtet. Ein dafür entwickelter Fachplan, ein zielgerechtes Betreuungsmodell und ein eigens entworfenes Sprachförderkonstrukt stehen im Mittelpunkt unserer Ausführungen. Ausgewählte Aspekte des sich im Aufbau befindlichen Evaluationstableaus werden anhand vorliegender empirischer Daten thematisiert. Der Berliner Carl-von-Ossietzky-Oberschule (Gesamtschule mit gymnasialer Oberstufe) danken wir für die Unterstützung unseres Ansatzes. C17 Jenny Lenz PD Dr. Reinhard Pastille Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Die Basiskompetenztage - Anstöße strategischen Lernens Auf der Grundlage der Basiskonzepte und der Kompetenzmodelle des naturwissenschaftlichen Unterrichts (KMK 2004) erproben wir an mehreren Berliner Schulen ein sprachaktivierendes naturwissenschaftliches Bildungspaket. Es handelt sich um ein Unterrichtsarrangement (ein bis drei Tage), in dessen Rahmen mit Hilfe von Mercator-Förderlehrern Wechselwirkungen innerhalb der Naturwissenschaften und deren Bedeutung für die teilnehmenden Schüler herausgearbeitet werden. Die Choreografie und die Arbeitsmaterialien unterstützen dabei gezielt Sprachbildungsprozesse, die die Schüler bewusst zu mehr Fachsprachlichkeit ermuntern. Gleichzeitig trainieren die Schüler anhand der gewählten Themenstellungen mit ihren Experimenten und Arbeitsaufträgen die Schlüsselkompetenzen eines präzisen Bemerkens, Beobachtens und Beschreibens. Verschiedene empirische Ergebnisse werden vorgestellt und die Perspektiven für solche singulären Schulereignisse werden diskutiert. C18 Barbara Hecke PD Dr. Reinhard Pastille Senatsverwaltung für Bildung, Wissenschaft und Forschung Freie Universität Berlin Von der Idee zum Masterplan Kern dieses einwöchigen Feriencamps ist die planvolle Vorbereitung der Schülerinnen und Schüler der 9. und 10. Klassen auf die Präsentation als einen Teil der MSA-Prüfung. Die Arbeit mit den Schülerinnen und Schülern hat das Ziel, einen Masterplan in Form eines großen Plakates für das eigene Präsentationsthema Schwerp.: NAT)zu entwerfen, dieses mit entsprechenden Platzhaltern zu versehen,dazu gehörende Informationen zu sammeln und einzugrenzen und die so gestaltete Vorpräsentation in einem simulierten Prüfungsgespräch zu verteidigen. Da in einer Woche keine vollständige Präsentation entwickelt und erprobt werden kann, ist die Erarbeitung des Masterplans in Form eines strukturierten, übersichtlichen Posters eine Vorübung auf die Präsentation. Bei allen Schülern steht der eigene Themenvorschlag im Mittelpunkt, das mitzunehmende Poster ist daher mehr als eine Strukturierungshilfe für die Präsentationsprüfung. Eine ausführliche Evaluation dieser Tage wird vorgestellt und diskutiert. 35

36 C19 Dr. Silvija Markic Helena Bruns Katja Both Universität Bremen Universität Bremen Universität Bremen Umgang mit sprachlicher Heterogenität im NW-Unterricht Schon vor zwanzig Jahren betonte der MNU die Wichtigkeit von Kommunikation für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Dies hat sich auch in den KMK-Bildungsstandards niedergeschlagen. So ist das Erlernen wichtiger Elemente der Fachsprache ein wichtiges Ziel des Chemieunterrichts. Diese ist Voraussetzung für das Verstehen fachbezogener Kommunikation. Die Schwierigkeiten, die Schülerinnen und Schüler damit haben sind hinlänglich dokumentiert. Zunehmend stärker tritt daneben ein zweites Problem in den Fokus des NW-Unterrichts: Probleme von Schülerinnen und Schülern mit Migrationshintergrund oder aus schwierigem sozialen Umfeld mit der deutschen Sprache an sich. Beide Schwierigkeiten verstärken sich gegenseitig. Präsentiert werden Unterrichtsmaterien aus einem Projekt Partizipativer Aktionsforschung. Vorgestellt werden Einheiten zu Stoffe erkunden und Wasser, die speziell für sprachlich heterogene Lerngruppen entwickelt wurden. Erfahrungen aus ihrer Nutzung werden berichtet. C24 Rebecca Knobloch Prof. Dr. Maik Walpuski Prof. Dr. Elke Sumfleth Leuphana Universität Lüneburg Analyse der fachinhaltlichen Qualität von Schüleräußerungen Es existieren nur wenige Instrumente zur detaillierten Analyse der Qualität fachinhaltlicher Äußerungen. Die existierenden Instrumente (z.b. Franke-Braun, 2008) beschreiben nur ausgewählte Teilbereiche. Das Ziel der Studie ist es daher, ein Instrument zur Analyse von Schüleräußerungen zu entwickeln, mit dem sich die Quantität und Qualität fachinhaltlicher Äußerungen in Kleingruppen erfassen lässt, um im Anschluss deren Einfluss auf den Lernerfolg zu untersuchen. In einer ersten Phase wurden 30 vorhandene Videos reanalysiert um die Merkmale erfolgreicher Gruppen beschreiben zu können. Für das entwickelte Kategoriensystem konnte eine sehr gute Interraterreliabilität (0.83<κ<0.99) ermittelt werden. In einer zweiten Phase wurden die Instruktionen der Kleingruppenarbeit dahingehend überarbeitet, dass unter fachlichen Gesichtspunkten hochwertigere Redebeiträge gefördert werden sollen. Die Wirksamkeit der veränderten Instruktionen wurde im Rahmen einer Interventionsstudie (N=192 SuS) überprüft. Die Veränderung der Schüleräußerungen wurde durch eine kategoriengeleitete Videoanalyse erhoben. C25 Dr. Hendrik Härtig Diagnose physikalischen Begriffsverständnis Aktuell werden Aufgaben zur Evaluation der Bildungsstandards in Physik entwickelt. Sprachliche Aspekte werden dabei zwar berücksichtigt, fachsprachliche Fähigkeiten aber nicht als einzelne Facette erfasst. Es gibt jedoch Hinweise, dass (fach)sprachliche Verständnisprobleme einen hohen Einfluss auf die Testergebnisse in ähnlichen Erhebungen haben. Des Weiteren sind fachsprachliche Fähigkeiten Teil der Standards und es gibt Befunde zu Verständnis- und Lernschwierigkeiten in diesem Bereich. Im Rahmen der vorgestellten Studie wurde ein Physikbezogener-Lesegeschwindigkeits- und verständnistest [P-LGVT] zur Erfassung physikbezogenen Begriffsverständnisses als eine Facette der Fachsprache analog zum LGVT entwickelt und evaluiert. Es ist gelungen, dass sich die Lesegeschwindigkeit in beiden Instrumente nicht unterscheidet, das Leseverständnis aber erheblich. Ferner zeigt sich eine mittlere Korrelation zwischen physikbezogenem Leseverständnis und physikalischem Fachwissen. Dies spricht für die Erfassung des Begriffsverständnisses als Grundlage für Fachwissen. 36

37 C26 Cathrin Blaes Prof. Dr. Insa Melle Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund Übungsgestützte Lehrerpräsentation Evaluation der Effektivität Die möglichst effektive Vermittlung von Kompetenzen in schulischem Unterricht ist ein vielfach verfolgtes Ziel. Eine Möglichkeit ist dabei die Veränderung der eingesetzten Unterrichtsmethodik. In der vorgestellten Studie wurde für das Fach Chemie eine Unterrichtsmethode untersucht, die aus einer Kombination einer PowerPoint-gestützten Lehrerpräsentation und einer zweistündigen Übungsphase besteht die Übungsgestützte Lehrerpräsentation. Die Grundidee besteht darin, zunächst eine vorgeschaltete komprimierte Fachwissensvermittlung und anschließend eine intensive Eigenaktivität und Selbstständigkeit der Lernenden im Rahmen von Übungsaufgaben zu realisieren. Es wurde eine Interventionsstudie im Kontrollgruppendesign in neunten Klassen des Gymnasiums durchgeführt, um die Effektivität der Methode hinsichtlich des Kompetenzzuwachses der Lernenden im Vergleich zu inhaltlich analogem, methodisch fragend-entwickelnd angelegtem Frontalunterricht zu untersuchen. Dabei wurden zuvor aus jeweils zwei Parallelklassen nach dem Matched-Pairs-Prinzip zwei neue vergleichbare Lerngruppen generiert. C27 Antony Crossley Prof. Dr. Erich Starauschek Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Zur Selbsteinschätzung von Lernstrategien beim Physiklernen In einer Studie (N=184) zum Wissenserwerb in der einfachen Thermodynamik wurde zusätzlich untersucht, ob sich die mit einer Kurzskala erhobenen Lernstrategien im tatsächlichen Nutzungsverhalten widerspiegeln und einen Einfluss auf den Lernerfolg haben. Die Selbsteinschätzung der Lernstrategien wurde an vier Messzeitpunkten erhoben. Die Lernenden arbeiteten in einem computergestützten Lehr-Lern-Arrangement, das im Wesentlichen aus Bildtexten besteht. Über Logfiledaten konnten individuelle Lernwege und zwei dominierende Lern- bzw. Usertypen identifiziert werden: Schülerinnen und Schüler, die einzelne Bildtexte ausschließlich hintereinander aufrufen und Lernende, welche überwiegend die Zusatzfunktion, die Texte noch einmal zu lesen, nutzen. Ergebnis: Wie in anderen Untersuchungen (z.b. Artelt 2000) spiegeln sich die Selbsteinschätzungen nicht im Nutzungsverhalten wider. Es lässt sich auch kein signifikanter Zusammenhang zwischen den Selbsteinschätzungen und dem Lernerfolg und zwischen den Selbsteinschätzungen und den beiden Lerntypen feststellen. C28 Tobias Strehlau Prof. Dr. Rita Wodzinski Prof. Dr. Karsten Rincke Universität Kassel Universität Kassel Universität Regensburg Unterstützungsformate für Experimentier- und Textaufgaben im Vergleich Im Rahmen eines DFG-Projektes untersuchen wir die Wirkung verschiedener Unterstützungsformate beim selbständigen Experimentieren im Physikunterricht. In einer Teilstudie wurden eng-strukturierte Versuchsanleitungen (Kochbücher) und gestufte Lernhilfen miteinander verglichen. Beide Formate wurden inhaltlich gleichwertig ausgearbeitet, jedoch regten die gestuften Lernhilfen zusätzlich das Nachdenken über die Lösungs- und Handlungsschritte an. Die ersten Ergebnisse ließen erkennen, dass sich beim Experimentieren, anders als im Vorgängerprojekt zu Aufgaben mit gestuften Hilfen, die Vorteile gestufter Lernhilfen nicht zeigten. Um Einflüsse des praktisch-experimentellen Anteils zu kontrollieren, wurde deshalb in einer weiteren Studie die Aufgabe in zwei Versionen eingesetzt: Einerseits als experimentelle Aufgabe, andererseits als Textaufgabe mit vorgegebenen Messwerten. In unserem Vortrag berichten wir darüber, welche Unterschiede sich durch die verschiedenen Aufgabentypen und Unterstützungsformate mit Hinblick auf das Lernerleben und den Lernerfolg ergeben. 37

38 Vorträge Reihe D Themenblock D Tepner Lange Tepner Kirschner Witner Professionswissen in den Fächern Chemie, Physik und Sachunterricht Das Professionswissen von Lehrkräften wird als bedeutsamer Prädiktor für die Qualität von Unterricht erachtet. Im Rahmen dieses Symposiums werden vier Projekte vorgestellt, die sich mit der Erhebung des Fachwissens bzw. des fachdidaktischen Wissens von Chemie-, Physik- und Sachunterrichtslehrkräften befassen. In den ersten beiden Vorträgen werden Zusammenhänge zwischen den Dimensionen des Professionswissens und Zielkriterien wie z. B. Lernerfolg aufseiten der Lernenden in der Grundschule bzw. in der 7. Klasse am Gymnasium vorgestellt, während in den nachfolgenden Präsentationen die zentralen Ergebnisse aus der ProwiN- Hauptstudie, die sich inhaltlich auf Themen bis zum Ende der Sekundarstufe I in den Fächern Physik und Chemie bezieht, kommuniziert werden. Dabei werden neben schulform- und bundeslandspezifischen Unterschieden auch Zusammenhänge zwischen dem Fachwissen und dem fachdidaktischen Wissen von Physik- und Chemielehrerinnen und -lehrern fokussiert. Abschließend werden unmittelbare Implikationen für weitere Projekte in dem Forschungsfeld und für die Lehrerausbildung aufgezeigt. D01 Dr. Kim Lange Westfälische Wilhelms-Universität Münster Dr. Thilo Kleickmann Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik Prof. Dr. Kornelia Möller Westfälische Wilhelms-Universität Münster Wirkt das fachdidaktische Wissen von Lehrkräften auf Schüler-Outcomes? Studien aus dem Bereich Mathematik zeigen, dass das fachdidaktische Wissen von Lehrkräften eine zentrale Rolle für die Unterrichtsgestaltung spielt und darüber vermittelt auch auf die leistungsbezogene Zielerreichung aufseiten der Schüler wirkt. Die Bedeutung des fachdidaktischen Wissens für Lernfortschritte der Schülerinnen und Schüler sowie Zusammenhänge mit nicht-leistungsbezogenen Zielkriterien wie der Steigerung von Interesse, sind im Bereich des naturwissenschaftlichen Unterrichts bislang kaum untersucht. In dem vorliegenden Projekt, das eine Teiluntersuchung der PLUS-Studie darstellt, wurde der Frage nach Zusammenhängen zwischen dem fachdidaktischen Wissen und der multikriterialen Zielerreichung im physikbezogenen Sachunterricht der Grundschule nachgegangen. Ein Instrument zur Erfassung des fachdidaktischen Wissens im Inhaltsbereich Aggregatzustände sowie Ergebnisse aus Mehrebenenanalysen sollen vorgestellt und die Bedeutung des fachdidaktischen Wissens für die multikriteriale Zielerreichung sowie Implikationen für die Lehrerausbildung diskutiert werden. D02 Dr. Oliver Tepner Professionswissen von Chemie- und Physiklehrern im Vergleich (PLUS-C) Im Schuljahr 2009/2010 wurde das Professionswissen von Chemielehrerinnen und -lehrern und dessen Auswirkungen auf die Schülerleistung untersucht. Im Mittelpunkt stand der Vergleich zwischen der Situation im Fach Physik (6. Klasse) mit der im Fach Chemie (7. Klasse). Im Längsschnitt wurden dieselben Schülerinnen und Schüler, die im Schuljahr 2008/2009 die Physikstichprobe in dem Forschergruppenprojekt PLUS bildeten, im folgenden Jahr im Chemieunterricht zur gleichen Thematik (Wasser und Aggregatzustände) getestet. 14 Klassen 38

39 des gymnasialen Teils der PLUS-Stichprobe wurden untersucht. Ihre Leistung wird mit dem fachdidaktischen und fachlichen Wissen der Chemielehrerinnen und -lehrer in Beziehung gesetzt. Mit der Verwendung der aus der Physikstudie adaptierten Testinstrumente können vergleichbare Daten für beide Fächer gewonnen werden. Dies ermöglicht erstmalig den Vergleich des Lehrer-Professionswissens in den beiden Fächern in einem spezifischen Wissensbereich. Im Vortrag werden das Untersuchungsdesign und die zentralen Ergebnisse präsentiert. D03 Sophie Kirschner Dr. Andreas Borowski Prof. Dr. Hans E. Fischer Das Professionswissen von Physiklehrern: Ergebnisse der Hauptstudie Das Professionswissen von Lehrkräften gilt als wichtige Grundlage für motivierenden und lernförderlichen Unterricht. Im Rahmen des vom BMBF-geförderten Projekts Professionswissen in den Naturwissenschaften (ProwiN) wird das Professionswissen von Physiklehrkräften erforscht. Aufbauend auf Studien wie der COACTIV-Studie in der Mathematik oder einer Untersuchung von Riese und Reinhold mit Lehramtsstudierenden der Physik, wurde ein gemeinsames Modell zur Beschreibung professionellen Fachwissens und fachdidaktischen Wissens entwickelt. Die nach diesem Modell entwickelten Tests zeigen in der Pilotstudie gute Testgütekriterien. Es wird ein Zusammenhang zwischen den Kategorien des Professionswissens, sowie eine Abhängigkeit von der schultypspezifischen Ausbildung erwartet. Desweiteren wird der Zusammenhang zwischen den Kategorien und den demographischen Variablen Berufserfahrung und Geschlecht geprüft. Im Vortag werden Ergebnisse der Hauptstudie an ca. 200 Physiklehrkräften verschiedener Schulformen aus NRW und Bayern vorgestellt. D04 Sabrina Witner Dr. Oliver Tepner CK und PCK von Chemielehrkräften Unterschiede und Zusammenhänge Unter Verwendung selbst konzipierter Papier-Bleistift-Tests werden Chemielehrkräfte verschiedener Schulformen auf Unterschiede hinsichtlich ihres fachspezifischen Professionswissens getestet. Neben der Gewährleistung inhaltlicher Validität durch eine enge Kooperation mit Lehrkräften und Experten der Lehrerausbildung konnte die Einhaltung weiterer Gütekriterien beider Large-Scale-Testinstrumente im Rahmen durchgeführter Pilotierungs- und Validierungsstudien (N = 190, davon 62 Chemielehrkräfte) nachgewiesen werden. Zudem konnte die theoretisch angenommene Trennbarkeit der verwendeten chemiespezifischen Konstrukte Fachwissen (CK) und fachdidaktisches Wissen (PCK) statistisch belegt werden. Im Zuge der Hauptuntersuchung können auf Datenbasis einer größeren Stichprobe Chemielehrender Aussagen über schulform- und bundeslandspezifische Unterschiede gemacht werden. Darüber hinaus werden Zusammenhänge zwischen Fachwissen, fachdidaktischem Wissen und entsprechenden Subdimensionen untersucht. Im Rahmen des Vortrages werden wesentliche Ergebnisse der Validierungs- und der Hauptstudie vorgestellt. D05 Ingrid Krumphals Martin Hopf Universität Wien Universität Wien Physiklehramtsstudierende - Vorstellungen zu Studium und Physiklernen Aus der COACTIV Studie ist bekannt, dass gut ausgeprägtes fachdidaktisches Wissen einer Lehrkraft einen positiven Effekt auf Schülerleistungen ausübt (Neubrand, 2008). Ein Projekt am AECC Physik setzt somit bei der fachdidaktischen Ausbildung in Physik an und hat zum Ziel diese forschungsorientiert zu optimieren. Wir gehen davon aus, dass auch bei der Vermittlung von fachdidaktischem Wissen von Bedeutung ist, auf "Alltagsvorstellungen" von Studierenden 39

40 einzugehen. In einer Vorinterviewstudie wurden zuerst Vorstellungen von Physiklehramtsstudierenden zu Studium, Lehrberuf sowie der Fachdidaktik in Physik erhoben. Dabei wurde das Themengebiet "Experimente" von Studierenden am häufigsten angesprochen wozu eine weitere Interviewserie folgte. Erstaunlich fest verankert scheint bei den Studierenden die Vorstellung zu sein, dass die Lernwirksamkeit in Physik durch Experimente deutlich verbessert wird. Ergebnisse aus der gesamten Interviewstudie werden vorgestellt. Sie bilden im Weiteren die Basis für die Konzeption einer LV-Einheit im Bereich der Fachdidaktik zum Thema "Experimente". D06 Stephanie Eller Prof. Dr. Volkhard Nordmeier Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Beliefs von Physik-Lehramtsstudierenden 2006 forderte die Deutsche Physikalische Gesellschaft in ihren Thesen für ein modernes Lehramtsstudium im Fach Physik die Einführung eines Studiums sui generis, um ein eigens auf die Anforderungen des Lehramts optimiertes Studium gestalten zu können. Im Rahmen des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Projektes Mint Lehrerbildung neu denken wurden an der Freien Universität Berlin im Rahmen eines Teilprojektes Vorlesungen zur Experimentalphysik speziell für Lehramtsstudierende neu konzipiert. Für die Konzeption dieser Vorlesung stellt sich aufgrund der besonderen Bedeutung von so genannten Beliefs für das Lernen die Frage, welche Beliefs die Studierenden jeweils über das Fach Physik, den Erkenntnisgewinn in der Physik, die Struktur des physikalischen Wissens, das Lehren und Lernen und sich selbst als angehende Lehrerinnen und Lehrer haben. Dazu wird ein Testinstrument entwickelt, das diese Beliefs erhebt, so dass im Anschluss Interventionsmaßnahmen in die Vorlesung integriert werden können, die speziell auf die Bedürfnisse angehender Lehrerinnen und Lehrer abzielen. D07 Ricardo Karam Prof. Dr. Maurício Pietrocola Prof. Dr. Gesche Pospiech Universität São Paulo Universität São Paulo TU Dresden Using mathematics as a reasoning instrument in physics instruction Despite the deep historical interplay between physics and mathematics, in physics education, mathematics tends to be seen as a tool to quantify physical entities and express relations between them. In order to face up to this inconsistency, we consider a distinction between technical skills related to the instrumental and algorithmic domain of basic calculation rules and structural skills associated with the capacity of using mathematics as a reasoning instrument in physics. Aiming at investigating the approach of the latter in a didactic context, we videotaped a course on electromagnetism given by a distinguished Professor. The analysis of these lectures with Videograph led us to a set of categories that represent the development of the structural skills. Interviews with the Professor and comparison analyses with traditional lectures provided complementary information for the refinement of the categories. For the future perspectives of this research, the derivation of promising strategies for teaching and learning the structural role of mathematics in physics is envisaged. D16 Dr. Hildegard Urban-Woldron Georg Hanisch Roman Binder Univ. Prof. Dr. Martin Hopf Universität Wien Universität Wien Universität Wien Universität Wien Erfassen des Verständnisses in der Elektrizitätslehre Aufbauend auf dem aktuellen Stand der fachdidaktischen Forschung zu Schülervorstellungen in der Elektrizitätslehre wird am AECC Physik an der Weiterentwicklung eines psychometrisch 40

41 verlässlichen Testinstrumentes zur effizienten Erfassung des Verständnisses der Schülerinnen und Schüler in der Elektrizitätslehre gearbeitet. Mit Hilfe zweistufiger Items und multivariater Analysemethoden sollen unwissenschaftliche Vorstellungen abgebildet und Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Vorstellungen erforscht werden. Erste Ergebnisse zeigten, dass mit den entwickelten Skalen die in der Literatur beschriebenen Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern gut repliziert werden können. Derzeit liegt der Schwerpunkt auf Interviewstudien zur Verbesserung der Qualität der Items, dass das Fragebogeninstrument anstelle von Interviews auch für die formative und summative Evaluation von Elektrizitätslehre-Unterricht in der Schulpraxis eingesetzt werden kann. Alle Items sind in Multiple-Choice gehalten, was eine Administrierung auch über das Internet sowie eine rasche Auswertung erlaubt. D17 Mag. Susanne Neumann Prof. Martin Hopf Universität Wien Universität Wien Schülerinterviews zum Thema Strahlung Ein Dissertationsprojekt beschäftigt sich mit der Frage nach Schülervorstellungen zum Thema Strahlung. Nach einer explorativen Studie, bei der mit Hilfe von Kinderzeichnungen untersucht wurde, was Schüler/innen der Schulstufe mit diesem Begriff verbinden, werden nun die Ergebnisse einer Interviewstudie mit Schüler/innen der 9. Schulstufe präsentiert. In 50 halbstrukturierten Interviews wurden Schüler/innen verschiedener Schultypen in Wien und Umgebung zu ihrem Wissen und ihren Einstellungen gegenüber Teilaspekten des Themas Strahlung befragt. So konnten einige Schülervorstellungen, die in früheren Untersuchungen gefunden worden waren, teilweise repliziert, teilweise widerlegt werden sowie neue Schülervorstellungen gewonnen werden. In dem Vortrag sollen diese Ergebnisse vorgestellt werden sowie die Frage diskutiert werden, inwiefern diese Schülervorstellungen für den Lernprozess der Schüler/innen hilfreich sind. D18 Pia Altenburger Prof. Dr. Erich Starauschek Prof. Dr. Markus Wirtz Dr. Andreas Schulz Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Ein Modell zur Erklärung des Schülerwissens Physik in der Primarstufe Die Expertise der Lehrkräfte und die Unterrichtsdauer beeinflussen neben weiteren Faktoren die Leistungen der Schülerinnen und Schüler (Helmke, 2009). Ohle (2010) konnte in der Primarstufe für ein ausgewähltes physikalisches Themengebiet des Sachunterrichts den Einfluss des fachlichen Wissens der Lehrkräfte auf die Schülerleistungen zeigen, das von der Lernprozesssequenzierung moderiert wird. Ob neben der Unterrichtsqualität auch die Unterrichtsquantität, die für physikalische Themen im Sachunterricht aufgewendet wird, einen direkten Einfluss auf das physikalische Wissen der Schülerinnen und Schüler hat, ist bisher nicht untersucht. Eine Mehrebenenanalyse mit dreißig Klassen (N = 555) führt zu einem Modell, das einen Zusammenhang des physikalischen Wissen der Schülerinnen und Schüler mit dem physikalischen Wissen der Lehrkräfte, der Anzahl der physikalischen Unterrichtsstunden in Klasse 3 und 4 und dem naturwissenschaftlichen Schülerselbstkonzept zeigt. D19 Dr. Claudia Haagen-Schützenhöfer Prof. Martin Hopf Universität Wien Universität Wien Entwicklung eines Testinstruments zur geometrischen Optik Eine Vielzahl empirischer Untersuchen setzte sich in den letzten Jahrzehnten mit Schülervorstellungen im Bereich der geometrischen Optik auseinander (z.b. Anderson & Kärquist; Galili; Goldberg & MacDermott; Guesne; Jung; Viennot; Wiesner). In der Mehrzahl 41

42 dieser Untersuchungen wurden als Erhebungsinstrumente Schülerinterviews oder teilweise auch Fragebögen mit offenen Fragen eingesetzt, mit der Zielsetzung Schülervorstellungen aus verschiedenen Teilbereichen der Optik zu erfassen. Ein Instrument, das das Verständnis von Schülerinnen und Schülern zu Basiskonzepten im Bereich der geometrischen Optik erfasst, steht bisher noch nicht zur Verfügung, trotz verschiedener Bestrebungen in diese Richtung (z.b. Chochran & Beichner). Im ersten Schritt der Entwicklung eines solchen Instruments wurden 21, zum Teil mehrstufige Items entwickelt und in der 8. Schulstufe (N > 600) empirisch erprobt. Die Analyse dieser Ergebnisse steht im Mittelpunkt des Vortrags. D20 Peter Weitkamp Prof. Dr. Michael Schallies Prof. Dr. Matthias Laukenmann Pädagogische Hochschule Heidelberg Pädagogische Hochschule Heidelberg Pädagogische Hochschule Heidelberg Reflexionskompetenz Theorieansatz und Messinstrumententwicklung Im Rahmen der Neustrukturierung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächerverbundes an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg wird die Entwicklung von Reflexions- und Handlungskompetenz als ein zentrales Ziel der Ausbildung professioneller Lehrpersonen definiert. Für eine kontinuierliche Evaluation des Fortschritts bei der Entwicklung dieser Kompetenz im Studium wurde ein im deutschsprachigen Raum bisher noch nicht eingesetztes quantitatives Instrument (Fragebogen) zur Messung von Reflexionsniveaus und deren zentralen Einflussfaktoren adaptiert und eingesetzt. Neben einer kurzen Darstellung der theoriegeleiteten Neustrukturierung des Fächerverbundes sollen Fragebogenqualität und Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen detailliert dargestellt und diskutiert werden. D21 Janine Cappell Claudia von Aufschnaiter JLU Gießen JLU Gießen Die Entwicklung diagnostischer Kompetenz von angehenden Physiklehrern Im Rahmen des Projektes Professionsorientierte Lehrerbildung wird in einem Teilprojekt untersucht, wie Studierende des Lehramtes Physik im Laufe der ersten Ausbildungsphase diagnostische Kompetenz aufbauen und welche Faktoren auf diese Entwicklung einen Einfluss nehmen. Im Verlauf des Studiums werden zu mehreren Messzeitpunkten die diagnostische Kompetenz und die sie vermutlich beeinflussenden fachinhaltlichen Kompetenzen mit sumativen und formativen Verfahren erfasst. Der theoretische Rahmen des Projektes sowie die eingesetzten Instrumente (paper-pencil-tests und Videoaufzeichnungen von Aufgabenbearbeitungen) werden zunächst im Vortag vorgestellt. Es wird bei der anschließenden Präsentation der Ergebnisse ein besonderer Fokus darauf gelegt, in welcher Weise die von uns eingesetzten Videoaufzeichnungen zur Erfassung diagnostischer Kompetenz beitragen, aber auch, welche Schwierigkeiten sich bei der Auswertung der Daten ergeben. D22 Magister BENBETKA Mahdi Magister OLDACHE Mustapha Doktor KHIAR Chamsydine Doktor BELARBI Tayeb ENS/PH- Kouba ENS/PH -Kouba ENS/PH- Kouba Universität Bouzareah Vorstellungen von Studenten über die Begriffe Experiment-Gesetz-Modell-Theorie In der Physik werden Wissen durch verschiedene Hilfsmitteln: Experiment, Gesetze, Modelle und Theorie erworben, strukturiert und verifiziert. Die Beziehung zwischen diesen Hilfsmitteln ist gleichzeitig sehr eng und sehr feingeistig und beide sind aus verschiedenen Blickwinkeln mit verschiedenen erkenntnistheoretischen Orientierungen betrachtet. Die Fragestellung ist: Was sind die Vorstellungen der Studenten auf die Bedeutungen dieser Begriffe und wie sie Verbindungen zwischen ihnen herzustellen? Dies ist die wesentliche Frage, um die Studenten 42

43 des 3. Studienjahres nach dem Grundstudium Physik in der PH (ENS) Algier vorzulegen. Die Ergebnisse werden statistisch analysiert und diskutiert. D24 Jan Lamprecht Lars Oettinghaus Dr. Friederike Korneck Universität Frankfurt Universität Frankfurt Universität Frankfurt Befunde einer Erhebung zu Quereinsteigern im Gymnasialbereich Der Physiklehrkräftemangel ist in Deutschland nach wie vor ein drängendes Problem, für dessen Lösung Quer- oder Seiteneinsteiger in den Schuldienst eingestellt werden. Eine erste umfangreiche Vergleichsuntersuchung von Lehramtsabsolventen des Fachs Physik mit Quereinsteigern im Gymnasialbereich zeigt vielfältige Unterschiede in den Überzeugungen zum Unterricht und zur Wissenschaft Physik, in den Biografien und den Berufswahlmotiven sowie den selbstregulativen Fähigkeiten. Im Vortrag werden Ergebnisse der Fragebogenerhebung präsentiert und im Zusammenhang mit Befunden anderer Studien der Lehrerbildungsforschung diskutiert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Diskussion der Konsequenzen, die aus den Daten im Hinblick auf die erste Phase der Lehrerausbildung, auf die Auswahl von Quer- und Seiteneinsteigern und die Konzeption von Unterstützungsprogrammen zu ziehen sind. D25 Lars Oettinghaus Jan Lamprecht Dr. Friederike Korneck Dr. Josef Riese Universität Frankfurt Universität Frankfurt Universität Frankfurt Universität Paderborn Überzeugungen, Wissen und Interesse von Quer- und Seiteneinsteigern Die Ausbildungswege, die in das Physik-Referendariat führen, sind insbesondere im Haupt-, Real- und Gesamtschulbereich (HRGe) vielfältig. Dies zeigen die Ergebnisse der zweiten Haupterhebung der Quereinsteiger-Studie. Um den Einfluss dieser Ausbildungswege der künftigen Physiklehrkräfte auf deren professionelle Handlungskompetenz beschreiben zu können, stehen inzwischen für alle Kompetenzbereiche Messinstrumente zur Verfügung. So wurde von Lamprecht ein Instrument entwickelt, um Überzeugungsmuster zum Unterricht und zur Wissenschaft Physik zu messen und von Riese ein Instrument zum Erfassen des Fachwissens und des fachdidaktischen Wissens. In der gemeinsamen Erhebung werden erstmals beide Instrumente eingesetzt, um Referendare des HRGe-Bereichs zu untersuchen und den Zusammenhang der Überzeugungsmuster und dem Professionswissen aufzuzeigen. Im Vortrag werden zusätzlich erste Ergebnisse zum Fortbildungsinteresse von Lehramtsabsolventen und Quer/Seiteneinsteigern bezüglich der PD-Q Module vorgestellt. D26 Dr. Liudmila Zimova Universität Stawropol Informations- und Kommunikationstechnologien im Chemieunterricht Der Einsatz von Multimedia-Tools bei der Ausbildung von Sekundarschülern erfordert nicht nur technische Mittel, sondern auch eine nicht zu unterschätzende methodische Unterstützung ihrer Lehrer, um diese Gadgets effektiv werden zu lassen. Ein solches Mittel methodischer Unterstützung der Lehrer ist eine von uns entwickelte Lehrtechnik, die ermöglicht, auch komplexe Themen mit Hilfe eines Whiteboards im Unterricht einzuführen. Der Bericht bringt die Analyse eines pädagogischen Experiments über die Wirksamkeit des Whiteboards im Chemieunterricht, und zwar zu den Themen Grundlagen der Theorie der elektrolytischen Dissoziation und Kristallgitter. Außerdem enthält er eine methodisch-didaktische Auswertung über den Einsatz von Informations- und Kommunikationsmitteln im Lehrprozess. 43

44 D27 Katja Stief Dr. Hubertina Thillmann Prof. Elke Sumfleth Ruhr-Universität Bochum Universtät Duisburg-Essen Hausaufgabenmotivation und Lernerfolg im Fach Chemie Der lernförderliche Einfluss von Hausaufgaben scheint von verschiedenen Faktoren abzuhängen, wobei die für die Hausaufgaben verwendete Zeit, sich am wenigsten als Prediktor für den Lernerfolg zu eignen scheint, sondern eher die Hausaufgabenanstrengung über die Hausaufgabenmotivation (Trautwein, Lüdtke, Schnyder, & Niggli, 2006). Aus diesem Grund soll im Rahmen dieser Studie untersucht werden, welchen Einfluss eine Variation von Kontext, Anforderungsniveau und Experiment einer Hausaufgabe auf die Erwartung und Wertkomponente der Motivation und somit den Lernerfolg hat. Zu diesem Zweck sind Variationen von Hausaufgaben zum Thema Säuren und Basen konstruiert worden, die in einem ersten Schritt von 612 Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufe 11 evaluiert worden sind. In einem zweiten Schritt sind diejenigen Hausaufgaben, die besonders positiv und besonders negativ in Bezug auf die Motivation bewertet worden sind, im Rahmen einer quasi-experimentellen Studie eingesetzt worden, um den Einfluss der motivierenden Wirkung der Aufgaben auf den Lernerfolg zu untersuchen. D28 Eva Kölbach Prof. Elke Sumfleth Kontexteinflüsse beim Lernen mit Beispielaufgaben Obwohl die Kontextorientierung mit der Zuordnung von obligatorischen Kontexten zu inhaltlichen Themenfeldern im Lehrplan NRW verbindlich geworden ist, sind Kontexteffekte auf das Interesse und im Besonderen auf die Lernleistung nur unzureichend geklärt. Fokus dieser Studie ist es Kontexteinflüsse auf Interesse und Lernleistung beim Lernen mit Beispielaufgaben (individuelles Lernen) genauer zu untersuchen. Dazu wurden die Lernenden nach ihrem Vorwissen balanciert in zwei Kontextgruppen (lebensweltlich / nicht-lebensweltlich) eingeteilt. Jede Gruppe erarbeitete sich die gleichen Lerninhalte mit Hilfe von Beispielaufgaben. Effekte wurden in einem Prä-Post-Follow-up Design mit Papier-Bleistift-Tests erhoben. Lernende, die mit Aufgaben lernten, die in einen lebensweltlichen Kontext eingebunden waren zeigen ein signifikant höheres situationales Interesse F(1,161) = 10,27; p =.002, partielles eta2 =.06, wobei die Größe der Effekte abhängig vom zu erlernenden Fachinhalt ist. 44

45 Vorträge Reihe E E01 Katja Freyer Schwierigkeiten Erstsemesterstudierender im Fach Chemie In Deutschland brechen 31 % der Studierenden des Fachs Chemie ihr Studium besonders in den Anfangssemestern ab, was vor allem in mangelndem Studienerfolg bzw. mangelnder Motivation begründet ist. Um die Gründe für die Schwierigkeiten Erstsemesterstudierender im Fach Chemie näher zu erschließen, wurde im Rahmen einer Pilotstudie an der Universität Duisburg- Essen im Wintersemester 2010/11 untersucht, mit welchen Vorstellungen, Erwartungen und Interessen Studierende ihr Studium beginnen. Weiterhin wurden Chemiefachwissen, Fähigkeiten im schlussfolgernden Denken sowie personenbezogene Daten wie z. B. Angaben zum Abitur erfasst. Am Ende des ersten Semesters wurde diese Befragung in kürzerer Form wiederholt. Mithilfe eines Vergleichs der beiden Messzeitpunkte können Veränderungen der Einstellung der Studierenden zu ihrem Studienfach festgestellt und mit dem Studienerfolg in Beziehung gesetzt und außerdem charakteristische Muster von erfolgreichen und weniger erfolgreichen Studierenden beschrieben werden. Die überarbeiteten Fragebögen sollen auch an anderen Universitäten in Deutschland zum Einsatz kommen, um regionale Effekte identifizieren zu können. E02 André Albrecht Prof. Volkhard Nordmeier Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Studieneingangsphase im Fach Physik: Befunde & Interventionsmaßnahmen Aktiv Studierende sowie Exmatrikulierte im Fach Physik zweier Hochschulen wurden in der Studieneingangsphase modellgeleitet zu relevanten Merkmalen für einen erfolgreichen Studieneinstieg untersucht. Die empirischen Befunde zeigen, dass bereits zum Studienbeginn Unterschiede sowie zeitlich stabile disparate motivationale Ausprägungen bei Physik- und Lehramtsstudierenden vorliegen. Eine unzureichende Informiertheit, ein geringes Fachinteresse zum Studienbeginn sowie eine schlechtere schulische Abschlussnote führen zu einer nur geringen Passung zwischen individuellen Fachinteressen und tatsächlichen Studienanforderungen. So stellen die inhaltlichen Anforderungen auch den häufigsten Exmatrikulationsgrund dar. Über die Hälfte der Exmatrikulierten wünschten sich retrospektiv mehr Informationen zum Studium. Im Vortrag werden die zentralen Ergebnisse der Untersuchung und erste befundorientierte Modifikationen in der Studieneingangsphase vorgestellt und diskutiert. E03 Lena Mareike Walper Dr. Kim Lange Dr. Thilo Kleickmann Prof. Dr. Kornelia Möller Westfälische Wilhelms-Universität Münster Westfälische Wilhelms-Universität Münster IPN Kiel Westfälische Wilhelms-Universität Münster Interessenrückgang (Physik) von der Primarstufe zur Sekundarstufe? Naturwissenschaftliches Interesse und auf Naturwissenschaften bezogene positive Fähigkeitsselbstkonzepte werden sowohl in der Primar- als auch in der Sekundarstufe als wichtige Zielkriterien des naturwissenschaftlichen Unterrichts erachtet. Während 4.-Klässler noch eine große Aufgeschlossenheit für naturwissenschaftliche Sachverhalte und auch positive Fähigkeitseinschätzungen in diesem Bereich zeigen, ist in der Sekundarstufe ein deutlicher Interessenrückgang der Lernenden an Physik zu verzeichnen. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass sich Schülerinnen in Physik unterschätzen. Diese Ergebnisse sowie veränderte Rahmenbedingungen im Schulstufenübergang weisen auf die Bedeutung der Übergangsphase für 45

46 die Entwicklung solcher nicht-leistungsbezogener Zielvariablen hin. Im Rahmen der Längsschnittstudie PLUS soll die Entwicklung physikbezogener Interessen und Fähigkeitseinschätzungen in der Übergangsphase in den Blick genommen werden. Im Rahmen des Vortrags werden erste Ergebnisse (Messzeitpunkte: Klasse 4 und 5) berichtet und diskutiert. E04 Katharina Pollmeier Dr. Kim Lange Dr. Thilo Kleickmann Prof. Dr. Kornelia Möller Westfälische Wilhelms-Universität Münster Westfälische Wilhelms-Universität Münster IPN-Kiel Westfälische Wilhelms-Universität Münster Wie verständnisorientiert ist der Physikunterricht in P und SekI? Die Förderung von konzeptuellem Verständnis durch Unterstützung der erforderlichen Lernprozesse die sog. Verständnisorientierung wird in der Primar- und in der Sekundarstufe als eine Basisdimension der Unterrichtsqualität gesehen. Bisherige Studien deuten auf Veränderungen im physikbezogenen Unterricht im Schulstufenübergang. Neben Unterschieden im Professionswissen (Generalisten vs. Spezialisten) wurden auch Unterschiede im Unterricht selbst berichtet: Während in der Grundschule ein schülerorientierter Unterricht vorherrscht, wird der Unterricht der Sekundarstufe eher als lehrerzentriert beschrieben. Mit diesen Veränderungen in den Unterrichtsbedingungen könnte sich auch die Verständnisorientierung des physikbezogenen Unterrichts verändern. Im Rahmen der PLUS-Studie wird die Verständnisorientierung physikbezogenen Unterrichts im Schulstufenübergang längsschnittlich von Klasse 4-8 über die Schülerwahrnehmung erfasst. Im Vortrag werden das Instrument zur Erfassung der Verständnisorientierung und erste Ergebnisse (Messzeitpunkte Klasse 4-5) berichtet und diskutiert. E05 Nico Schreiber Prof. Dr. Heike Theyßen Prof. Dr. Horst Schecker Universität Bremen Diagnostik experimenteller Fähigkeiten: ein Methodenvergleich Das exkomp Projekt erforscht Verfahren für die Diagnostik experimenteller Fähigkeiten. Das Experimentieren mit realen Versuchsanordnungen gilt als Benchmark, ist aber wegen des hohen Logistik- und Auswertungsaufwandes für großflächig angelegte Studien wenig geeignet. Schriftliche Wissenstests erscheinen, insbesondere bezüglich prozessbezogener Aspekte des Experimentierens, als nicht zuverlässig genug. Eine praktikable und valide Alternative könnten Experimentaltests mit einem Simulationsbaukasten sein, der ähnliche Handlungen wie im Realexperiment ermöglicht. In dieser Untersuchung werden die drei Testmethoden eingesetzt und verglichen. Dazu bearbeiten die Probanden zwei schultypische experimentelle Aufgabenstellungen, eine mit dem Realexperiment und eine andere mit dem schriftlichen Test oder der Simulation. Für beide Bearbeitungen erhält der Proband eine nach Komponenten des Experimentierens differenzierte Kompetenzzuweisung. Die mit den unterschiedlichen Testverfahren erhaltenen Fähigkeitskennwerte werden auf Zusammenhänge hin untersucht. Erste Ergebnisse werden vorgestellt. E06 Veronika Maiseyenka Dr. Dennis Nawrath Prof. Horst Schecker Universität Bremen Universität Bremen Universität Bremen Modellbasierte Förderung experimenteller Kompetenz Ziele des Vorhabens sind die Entwicklung und die Evaluation eines ökologisch validen Modells experimenteller Kompetenz. Dieses soll als Grundlage für die Planung experimentellen Unterrichts in der Sekundarstufe I sowie als Raster für die Diagnose experimenteller Fähigkeiten von Schülern dienen. In Zusammenarbeit mit Lehrkräften aus dem Hamburger 46

47 Schulversuch "alles>>könner" wurden sieben Komponenten experimenteller Kompetenz ausformuliert und für unterrichtliche Diagnostik graduiert. Im Gegensatz zu vorliegenden Forschungsmodellen werden dabei auch handlungsbezogene Komponenten wie z.b. "einen Versuch funktionsfähig aufbauen" explizit berücksichtigt. Zur Untersuchung der Akzeptanz und Nutzung des Modells wurden leitfadenbasierte Lehrerinterviews durchgeführt. Die Lernwirksamkeit eines modellbasierten Unterrichts wird derzeit in einer halbjährigen Intervention in einem Versuchs-Kontrollgruppen-Design in insgesamt zehn siebten Klassen überprüft. Dafür werden Experimentiertests (prä/post) und eigens entwickelte Fördereinheiten eingesetzt. Im Vortrag werden erste Ergebnisse vorgestellt. E07 Markus Emden Prof. Dr. Elke Sumfleth Messung des Prozesses naturwissenschaftlich-experimentellen Arbeitens Mit Einführung des Kompetenzbereichs Erkenntnisgewinnung in den Bildungsstandards für die naturwissenschaftlichen Fächer ergibt sich die Notwendigkeit zur Diagnose experimenteller Fähigkeiten. Diese Fähigkeiten können im SDDS-Modell modelliert werden (Klahr, 2000), aus dem sich der NAW-Ansatz für den Unterricht ableitet (Klos et al., 2008). Eine an dieser prozessorientierten Beschreibung gemessene Beurteilung des Erfolgs experimentellen Vorgehens entspräche den Vorgaben der Bildungsstandards. Eine Überprüfung dieser Fähigkeiten durch Beobachtung von Realexperimenten ist nicht ökonomisch, sodass es alternative Erhebungsformate braucht. Mithilfe eines prozessorientierten Protokollformats wurden bei 238 Probanden (Alter: M=11,51) über drei Testzeitpunkten weitreichende Übereinstimmungen zwischen prozessorientierten Leistungsmaßen aus videographierten Experimentiersequenzen und den zugehörigen Protokollen erzielt (Spearmans Rho: ). Gelingt es, die Auswertung der Protokolle zu optimieren, könnte eine ökonomische Bewertungsalternativen zur direkten Beobachtung zur Verfügung stehen. E08 Susanne Heinicke Dr. Falk Riess Universität Oldenburg Universität Oldenburg Mind the Gap: zwischen Argumentieren und Handeln im Physiklabor In einer Triangulationsstudie wurden die Vorstellungen von 30 Physikstudierenden zum Umgang mit Messdaten und ihrer begrenzten Genauigkeit erhoben. Als Erhebungsinstrumente dienten ein schriftliches Instrument mit experimentellem Kontext, die Beobachtung der realen Durchführung eines ähnlichen Experimentes und ein reflektierendes Interview. Anhand der Daten wurden bekannte Modelle der experimentellen Vorgehensweise zu einem komplexeren Modell experimentbezogener Kognitionen und Interrelationen weiterentwickelt, anhand dessen die gehandelten und geäußerten Kognitionen der Probanden analysiert werden können. Die Analyse zeigt zum einen, dass die Verstehensschwierigkeiten der Lernenden in Bezug auf den Umgang mit Messdaten und ihre begrenzte Genauigkeit (vgl. Séré & Larcher (1993), Buffler et al. (2001)) auch auf die mangelnden Interrelationen der einzelnen Teilaspekte zurückgeführt werden können. Zum anderen zeigt sie Diskrepanzen zwischen den geäußerten Überzeugungen im Rahmen der schriftlichen Befragung und den tatsächlich vollzogenen Handlungen in der realen Durchführung auf. 47

48 Themenblock E Marmé Wehrspohn Bickmann Marmé Knemeyer Von der Schulbank in die Nanowissenschaft NOrA weist Schülerinnen den Weg in Nano- Berufe Das Konzept der Nano-Orientierungs-Akademien (NOrA) wurde im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes Frauen an die Spitze unter der Federführung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und der science2public Gesellschaft für Wissenschaftskommunikation entwickelt, um MINT-interessierte Schülerinnen für die speziellen Berufsfelder der Nanotechnologie zu mobilisieren. Die Nano-Orientierungs- Akademie eröffnet angehenden Abiturientinnen die Möglichkeit, im Rahmen einer Aktionswoche Praxisluft zu schnuppern, in ausgewählten Unternehmen Einblicke in konkrete Nanoprojekte zu bekommen und selbst eigene Experimente durchzuführen. In dieser Vortragsreihe werden zunächst Aufbau und Ziele der NOrA, sowie deren Einbettung in das Karrierenetzwerk nano4women vorgestellt. Anschließend wird über die konkrete Durchführung der ersten Akademie, sowie das zugrunde liegende didaktische Konzept berichtet. Abschließend werden Wege aufgezeigt, wie interessante Inhalte und Entwicklungen der NOrA in moderne Schulprojekte transferiert werden können. E16 Prof. Dr. Ralf Wehrspohn Ilka Bickmann Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg science2public Die NOrA im Rahmen des BMBF-Projektes Frauen an die Spitze Bis heute beklagen Experten das Fehlen wirkungsvoller Lösungen, um talentierte Schülerinnen für ingenieurwissenschaftliche Studiengänge und Berufe zu motivieren. In diesem Beitrag wird ein zielgruppen- und genderspezifisches Berufsorientierungs- und Qualifizierungsangebot für junge Frauen im Bereich Nanotechnologie vorgestellt. Als Teil des Angebots von nano4women, einem Karrierenetzwerk für Naturwissenschaftlerinnen, dem bereits mehr als 300 Mitglieder aus Wissenschaft, Politik, Forschung und Unternehmen angehören, ergänzt NOrA das bestehende Portfolio für den weiblichen wissenschaftlichen Nano-Nachwuchs um einen Einstiegsworkshop, adressiert an naturwissenschaftlich interessierte Schülerinnen, die sich auf die Studienplatz- und Berufswahl vorbereiten. In vier Phasen vermittelt NOrA ein ganzheitliches Berufsorientierungsprogramm, das über Berufsfelder und Studiengänge informiert, erste Einblicke in die Arbeitspraxis in Unternehmen gewährt, eigene Laborexperimente ermöglicht und über ein Mentoring-Programm die Teilnehmerinnen auch anschließend weiter beim Berufseinstieg unterstützt. E17 Ilka Bickmann Dr. Nicole Marmé Dr. Jens-Peter Knemeyer Prof. Dr. Ralf Wehrspohn science2public PH Heidelberg Deutsches Krebsforschungszentrum Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Durchführung der ersten NOrA in Heidelberg Kernstück der Initiative ist die sog. NOrA, eine 7tägige Nano-Orientierungs-Akademie für MINTinteressierte Schülerinnen der Jahrgangstufen 11 und 12, die von 2010 bis 2012 an drei unterschiedlichen Universitäten und Standorten durchgeführt wird. Ziele der NOrA sind die vertiefende Berufsorientierung von MINT-interessierten/begabten Schülerinnen der Abiturstufe, die Förderungen ihrer Schlüsselqualifikationen im Bereich Selfpowerment, Kommunikationsund Präsentationsfähigkeit, Führungs- und Teamkompetenzen sowie die Steigerung des Anteils von jungen Frauen in MINT/Nano-Studiengängen- und Ausbildungsberufen durch das Instrument des Mentoring sowie durch den Transfer Schule-Beruf/Ausbildung. Dazu werden im Rahmen des 48

49 Projektes u.a. neuartige innovative Tools wie ein tastenano-assessmentverfahren entwickelt. Die erste NOrA, an der 31 Schülerinnen teilnahmen, fand Ende 2010 in Heidelberg statt. In diesem Vortrag wird sowohl über die Durchführung und die organisatorischen Rahmenbedingungen, als auch über die von den Schülerinnen erzielten Ergebnisse berichtet. E18 Dr. Nicole Marmé Dr. Jens-Peter Knemeyer PH Heidelberg Deutsches Krebsforschungszentrum Die didaktische Konzeption der ersten NOrA in Heidelberg Ein zentraler Punkt der NOrA ist die Nano-Laborarbeit, die das wissenschaftliche Arbeiten vermitteln soll. Die Arbeitswelt ist von einem hohen Maß an eigenständigem Arbeiten auf unbekannten Gebieten, einer großen intrinsischen Motivation, großer Frustrationstoleranz, Arbeiten in kleineren und größeren Teams geprägt, wie sie besonders die interdisziplinäre und anwendungsorientierte Querschnittstechnologie Nano auszeichnet. Außerdem werden von Wissenschaftlern viele, über das reine Fachwissen hinausgehende Kompetenzen, wie bspw. Präsentationstechniken und Kreativität verlangt. Das hier vorgestellte Konzept der selbstständigen Arbeit im Nano-Labor berücksichtigt diese und weitere Rahmenbedingungen. Zusammenfassend wird den Schülerinnenteams ein wissenschaftlicher Auftrag der Nano Oxide Research Association, einer fiktiven Firma in der virtuellen Lernstadt Lucycity erteilt, den sie im Projektverlauf bearbeiten müssen. Hierbei sollten sie einen Nanopartikel ihrer Wahl herstellen. Das Produkt wird abschließend von einer Jury bewertet. E19 Dr. Jens-Peter Knemeyer Dr. Nicole Marmé Annegret Aupperle Frederik Pauls Prof. Dr. Michael Schallies Deutsches Krebsforschungszentrum PH Heidelberg PH Heidelberg PH Heidelberg PH Heidelberg Transfer des Bausteins Nano-Labor in die Schule Für das vorgestellte Projekt der Nano-Orientierungs-Akademie wurde mit der fiktiven Firma Nano Oxide Research Association, eingebettet in die virtuelle Lernstadt Lucycity, ein Rahmen geschaffen, der sich auch für Nanotechnologie-Projekte in der Schule verwenden lässt. Es wurde eine Unterrichtseinheit entwickelt, die den Schüler/innen die Grundlagen der Nanotechnologie vermitteln. Auch dieses Projekt zeichnet sich durch ein hohes Maß an Selbststeuerung und Selbstorganisation, sowohl im Hinblick auf die Erarbeitung der theoretischen Inhalte als auch in der praktischen Labortätigkeit, aus. Für die Laborarbeiten wurde das Minilabor verwendet, da sich hier deutliche Vorteile (bspw. eine stark verkürzte Reaktionszeit) ergeben. In diesem Vortrag werden exemplarische Unterrichtsgänge, sowie konkrete, für das Minilabor geeignete, Synthesen vorgestellt. E24 Jürgen Drieling BNEAgentur Niedersachsen e.v. NaSch Schülerfirmen für eine nachhaltige Entwicklung Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (BNE) wird seit 2007 von der KMK als Orientierungsrahmen für den Unterricht in allgemeinbildenden und berufsbildenden Schulen unterstützt. Zur Umsetzung der von der UNESCO ausgerufenen Weltdekade BNE fördert das Land Niedersachsen BNE-Aktivitäten an Schulen. Eine eigens gegründete BNEAgentur unterstützt die Umsetzung der Bildung für nachhaltige Entwicklung durch die Unterstützung von Schulprojekten und innovativen Lernformen, die u.a. zu globalem Denken und lokalem Handeln kognitiv und auf der Handlungsebene anregen. Die naturwissenschaftlichen Fächer stehen hier in einem gewissen Fokus, aber auch Fächer wie Wirtschaft. Insbesondere das Format der nachhaltigen Schülerfirmen (NaSch) führt zur einer speziellen fachdidaktischen Strukturierung. Im Vortrag wird berichtet, wie interdisziplinäres 49

50 Lernen und Handeln in den eingerichteten Schülerfirmen stattfindet und welche Erkenntnisse sich daraus für Unterricht generell gewinnen lassen. E25 Eva-Maria Pahl Prof. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Subjektive Überzeugungen von SU- und Phy-Lehrkräften zum Thema Energie Subjektive Überzeugungen von Sachunterrichts- und Physiklehrkräften zum Thema Energie aus physikalischer Perspektive sowie dessen Aufarbeitung und Vermittlung im naturwissenschaftlichen Anfangsunterricht und in der unteren Sekundarstufe I wurden über halbstrukturierte Leitfadeninterviews erhoben. Im Fokus der Interviewauswertung auf Basis der qualitativen Inhaltsanalyse standen dabei u. a. folgende Forschungsfragen: Über welche (fachlichen) Konzepte von Energie verfügen Lehrkräfte? Von welchen schülerseitigen Energievorstellungen gehen die Lehrkräfte aus? Welche Sicht auf die Einbettung des Energiethemas in den Unterricht haben die Lehrkräfte? Die subjektiven Überzeugungen sind weiterhin gemäß dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion für Schulpraxis und Lehrerbildung wechselseitig auf die Ergebnisse einer fachlich-fachdidaktischen Analyse des physikalischen Energiebegriffs und auf fachdidaktische Ansätzen zu seiner Vermittlung bezogen worden. Im Vortrag werden die Ergebnisse der empirischen Untersuchungen und der fachlichfachdidaktischen Analysen präsentiert. Themenblock E Riese Riese Woitkowski Vogelsang Empirische Erkenntnisse zur Ausbildung zukünftiger Physiklehrkräfte Im Zusammenhang mit der aktuellen Diskussion zur Verbesserung der Lehrerbildung werden empirisch fundierte Erkenntnisse benötigt. Vor diesem Hintergrund wurden von der Paderborner Gruppe bundesweite Kompetenzmessungen bei Lehramtsstudierenden und Referendaren durchgeführt, wobei bedeutsame Unterschiede zwischen Teilgruppen verschiedener Ausbildungsformen festgestellt wurden. Die Ergebnisse müssen jedoch vor dem Hintergrund gewisser Einschränkungen und Grenzen der bisherigen Untersuchungen betrachtet und interpretiert werden, die in den Vorträgen des Symposiums zusammen mit Lösungsansätzen für weitere Arbeiten diskutiert werden. So greift Vortrag 1 die Frage auf, welche Art von Konstrukt mit dem entwickelten fachdidaktischen Test erfasst wird und inwieweit dies theoretischen Konzeptualisierungen entspricht. Da der bisherige Fachwissenstest nicht differenziert genug und nicht für die Bildung von Niveaustufen geeignet ist, wird in Vortrag 2 eine umfassende Neuentwicklung vorgestellt. Vortrag 3 beschäftigt sich mit der Handlungsrelevanz des gesamten Instruments zur Kompetenzmessung. E26 Dr. Josef Riese Prof. Dr. Peter Reinhold Universität Paderborn Universität Paderborn Physikdidaktisches Wissen: Was wird gemessen, was sollte man messen? Ausgangspunkt des Vortrags sind aktuelle Ergebnisse einer Kompetenzmessung mit dem Paderborner Testinventar in der Quereinsteiger-Studie von Oettinghaus et al. (2011). Um die Aussagekraft dieser und anderer Ergebnisse (insbesondere fachdidaktischer Kompetenzunterschiede) zu beleuchten, wird der Frage nachgegangen, welche Art von Konstrukt mit dem entwickelten fachdidaktischen Test erfasst wird: reines fachdidaktisches Wissen oder z.b. auch Fachwissen? Davon ausgehend werden Implikationen im Hinblick auf die 50

51 theoretische Konzeptualisierung fachdidaktischen Wissens und mögliche Aufgabenfelder fachdidaktischer Lehre diskutiert. E27 David Woitkowski Dr. Josef Riese Prof. Dr. Peter Reinhold Universität Paderborn, NW Universität Paderborn, NW Universität Paderborn, NW Kompetenzmodellierung und messung des Fachwissens im Physikstudium Systematische Konzepte zur gezielten Förderung fachlicher Kompetenz von (Physik)- Lehrkräften liegen bislang nicht vor, was nicht zuletzt auf das Fehlen entsprechender Diagnoseinstrumente zur validen und präzisen Kompetenzmessung zurückzuführen ist. Nach wie vor setzt ein Großteil der Forschung im Zusammenhang mit der Modellierung und Messung fachlicher Kompetenz in erster Linie auf Schülerebene an, während die wenigen aktuellen Arbeiten auf Lehrer- bzw. Hochschulebene primär der Grundlagenforschung zuzurechnen sind und nicht den Ansprüchen einer differenzierten Kompetenzmessung genügen, wie sie adaptive Fördermaßnahmen erfordern. Vor diesem Hintergrund wird im Vortrag ein Strukturmodell zur Beschreibung fachlicher Kompetenzen von Physik(lehramts)studierenden vorgestellt, das als Grundlage für die Entwicklung eines entsprechenden Messinstruments dient und die Diagnose von Kompetenzniveaus vorbereit. Neben dem ausgearbeiteten Modell werden Teile des Tests und erste empirische Ergebnisse präsentiert. E28 Christoph Vogelsang Dr. Josef Riese Prof. Dr. Peter Reinhold Universität Paderborn Universität Paderborn Universität Paderborn Gemessene Kompetenz und Unterrichtsqualität Bestehende Instrumente zur Diagnose der Kompetenz von Physiklehrkräften operationalisieren dieses Konstrukt meist in Form von Wissenstests (und Skalen zu Einstellungen und motivationalen Orientierungen), bei denen dem Ansatz der Expertiseforschung folgend angenommen wird, dass das erfasste Wissen eine Prädiktorfunktion für kompetentes Handeln im Unterricht besitzt. Die tatsächliche Validität einer solchen Operationalisierung bezüglich der Handlungsebene ist allerdings nicht sichergestellt und bedarf weiterer Untersuchungen. Um den weiteren Testeinsatz empirisch zu fundieren, muss daher für das Paderborner Instrument zur Erfassung professioneller Kompetenz unter-sucht werden, ob zwischen Testergebnissen und Kriterien für gutes Unterrichtshandeln Zusam-menhänge bestehen. Zu diesem Zweck wird die Beziehung von professionellem Wissen und videogra-fiertem Unterricht von Physikreferendaren analysiert. Berichtet werden u.a. Ergebnisse einer Vorstu-die mit fortgeschrittenen Studierenden des Lehramts. 51

52 Vorträge Reihe F F01 Dr. M.A. Anja Göhring Markus Hamberger Universität Regensburg Universität Regensburg Modellversuch Naturwissenschaft und Technik: integrierte Lehrerbildung Lehrkräfte werden oft nur in einer einzigen Naturwissenschaft ausgebildet, obwohl neben den Bildungsplänen für die Grundschule auch im Sekundarstufenbereich immer mehr Bundesländer einen naturwissenschaftlich integrierten Unterricht vorsehen. An der Universität Regensburg wird für Studierende der Lehrämter GS und HS seit 2 Jahren das integrierte Didaktikfach Naturwissenschaft und Technik (NWT) im Rahmen eines Modellversuchs angeboten. Durch das bayernweit singuläre Angebot sollen Studierende optimal auf ihre spätere Berufswirklichkeit vorbereitet werden. Das Konzept verzahnt fachwissenschaftliche und fachdidaktische Aspekte von Anfang an und ist stark handlungsorientiert sowie anwendungsbezogen ausgerichtet. Um Erfahrungen beim Experimentieren mit Schülern sammeln, förderdiagnostische Kompetenzen aufbauen und Lernschwierigkeiten adäquat begegnen zu können, arbeiten Studierende verpflichtend mit Schulklassen im NWT-Lernlabor. Im Vortrag werden das Konzept des Studienfachs, die Entwicklung der Studierendenzahlen sowie qualitative/quantitative Daten einer Fragebogenerhebung präsentiert. F02 David Obst Technische Universität Dresden Interaktive Tafeln im Physikunterricht Interaktive Tafeln, die in anderen Ländern bereits fest zum Unterrichtsalltag gehören, erleben seit einer Zeit einen enormen Aufschwung in Deutschland. In zahlreichen Studien wurde das mögliche Potential dieser neuen Unterrichtstechnologie aufgezeigt und bereits erste Erfolgsfaktoren identifiziert. Als eine wesentliche Größe wird dabei übereinstimmend die geeignete Fortbildung der Lehrkräfte genannt. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Evaluation einer physikspezifischen Lehrerfortbildung speziell für interaktive Tafeln. Dabei soll mit Hilfe von Unterrichtshospitationen und videos auch untersucht werden, inwieweit durch diese Fortbildungen tatsächlich Veränderungen im Unterricht initiiert werden können. In dem Vortrag soll das Studiendesign, sowie erste Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt werden. F03 Annika Fricke Prof. Dr. Horst Schecker Universität Bremen Universität Bremen Hypermediale Vorbereitung auf das Physikalische Praktikum Ich konnte mir den Versuchsaufbau gar nicht vorstellen. Diesen Satz hört man oft von Studierenden nach ihrer Vorbereitung auf das Physikalische Praktikum. Insbesondere Nebenfachstudierende bringen meist ein geringes Vorwissen mit, was auch eine fehlende Kenntnis der einzelnen Elemente des Versuchsaufbaus umfasst. Ziel dieses Projektes ist die Unterstützung von Geowissenschafts- und Chemiestudierende durch hypermediale Skripte bei ihrer Vorbereitung auf das Praktikum. Zur Kompensation des geringen Vorwissens sind in den hypermedialen Skripten neben den klassischen Skripten optionale Vertiefungen (z.b. zu Begriffen, Fehlerrechnung) sowie Selbsttestaufgaben integriert. Die in die Hypermedia-Skripte integrierten interaktiven Bildschirmexperimente ermöglichen den Studierenden Teile des späteren Realexperiments bereits virtuell zu erproben. Im Vortrag wird einerseits auf die Einschätzung und Akzeptanz des Konzeptes durch die Studierenden und andererseits auf die Auswirkungen der hypermedialen Skripte auf die Versuchsdurchführung (Videos im Vergleich zur Kontrollgruppe) eingegangen. 52

53 F04 Dr. Clemens Nagel Universität Wien Effekte eines adressatenspezifischen Physikpraktikums auf den Lernprozess An der Fakultät für Physik der Universität Wien wurde in den Jahren 2009 bis 2010 ein neues Praktikumskonzept zu Physik für Ernährungswissenschaften implementiert. Es ist adressatenspezifisch gestaltet, stützt sich also auf sinnstiftende Kontexte aus Profession und Wissenschaft des Faches und folgt dem konstruktivistischen Design für Hochschulpraktika. Das neue Praktikum umfasst obligatorisch sowohl Präsenz- als auch Onlinepraktikumseinheiten unter Einbeziehung interaktiver Bildschirmexperimente und Videos. Ziel des neuen Praktikums war unter anderem die Verbesserung der Inputvariablen für den Lernprozess: Steigerung der Motivation nach der Selbstbestimmungstheorie, Anstrengungsbereitschaft, eine förderliche Ausprägung der Lernstrategien sowie allgemeine Assoziationen zum Fach Physik. In einem Testgruppendesign wurde mit zwei aufeinanderfolgenden Jahrgängen ein aus bewährten Items konstruierter Test durchgeführt. Erste Ergebnisse werden vorgestellt, mögliche Effekte auf Inputparameter des Lernprozesses und Konsequenzen für die Weiterentwicklung werden diskutiert. F05 Andreas Nehring Kathrin Helena Nowak Prof. Dr. Annette Upmeier zu Belzen Prof. Dr. Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin "VerE-Studie": Fächerübergreifende Kompetenzmodellierung Mit der Einführung nationaler Bildungsstandards entwickelte sich die Kompetenzmodellierung zu einem Schwerpunkt fachdidaktischer Forschung. Obwohl die Bildungsstandards sowohl fachspezifische als auch fächerübergreifende Anteile beschreiben, fokussierten bisherige Forschungsprojekte in diesem Bereich eher fachspezifische Anteile. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der "VerE-Studie" in der Konstruktion und empirischen Evaluation eines Kompetenzmodells, das den Bereich der "Erkenntnisgewinnung" sowohl für den Chemie- als auch für den Biologieunterricht beschreibt. Auf dieser Basis sollen die Gemeinsamkeiten und Unterschiede beider Fächern auf der Ebene der Schülerfähigkeiten und des Unterrichts untersucht werden. Dazu werden modellbasiert chemie- und biologiespezifische Paper-and- Pencil-Tests eingesetzt (N=750) und der Chemie- und Biologieunterricht von ca. 25 Klassen videographiert und analysiert. Der Vortrag präsentiert und reflektiert das gemeinsame Modell, die Itementwicklung für beide Fächer sowie erste Ergebnisse aus den Vorstudien. F06 Jaana Björkman Thomas Labetzki Prof. Dr. Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Ein Instrument zur Videoanalyse von Scientific Inquiry Scientific Inquiry beschreibt den Prozess des wissenschaftlichen Denkens bzw. der Erkenntnisgewinnung. Zentrale Elemente dieses Prozesses sind die Formulierung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Hypothesen, die Planung und Durchführung einer Untersuchung und die Auswertung und Reflexion der Untersuchungsdaten. Verschiedene Studien zeigen, dass diese Elemente im Chemieunterricht eher selten umgesetzt werden. Eine mögliche Ursache dafür könnte in der eher die fachspezifischen Kompetenzen betonenden Ausbildung in Schule und Universität zu sehen sein. Ein Vergleich mit einem skandinavischen Land, z.b. Schweden, sollte hier deutliche Unterschiede zeigen. In einer Studie wird daher die Organisation von Scientific Inquiry im Chemieunterricht beider Länder mit Hilfe einer niedrig- und hochinferenten Videoanalyse untersucht. Ein Schwerpunkt bildet dabei der Übergang Sekundarstufe I/II, da dieser Wechsel größere Unterschiede im Hinblick auf 53

54 Scientific Inquiry vermuten lässt. Im Vortrag wird das in Vorstudien evaluierte Kategoriensystem näher vorgestellt. F07 Susanne Bley Prof. Dr. Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Transfer von Problemlösekompetenz Problemlösen im Sinne naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung ist eine zentrale Anforderung an Schülerinnen und Schüler im Chemieunterricht. Von naturwissenschaftlicher Problemlösekompetenz kann jedoch erst dann gesprochen werden, wenn Prinzipien des Problemlösens auf ein neues Problem oder eine neue Situation transferiert werden können. In dieser von der DFG geförderten Studie wurden lern- und transferpsychologische Forschungsergebnisse und pädagogische Handlungsempfehlungen genutzt, um eine Problemlösestrategie zum naturwissenschaftlichen Arbeiten transfergerichtet zu schulen. Eine Unterrichtsreihe über 8 Stunden zum Strategietraining wurde entwickelt und in das Schulcurriculum Salze eingebettet. Die Wirksamkeit der Intervention wurde mit Strategietransfertest sowie Videoaufnahmen ermittelt. Insgesamt 9 Klassen der Jahrgangststufe 10 von Gymnasien und Gesamtschulen in Berlin haben an diesem Projekt teilgenommen. Die Ergebnisse der Studie werden im Vortrag vorgestellt und diskutiert. F08 Ronny Scherer Prof. Dr. Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Erfassung der Struktur und Entwicklung komplexer Problemlösekompetenz Die Erfassung komplexer Problemlösekompetenz erfordert den Einsatz interaktiver, komplexdynamischer Systeme (z.b. OECD, 2010). Von kompetenzdiagnostischem Interesse sind dabei die Aufklärung der Fähigkeitsstruktur sowie die Modellierung von Kompetenzentwicklungen. Um Fähigkeitswerte hinsichtlich eines Fortschreitens von Kompetenz interpretieren zu können, muss die Modellanpassung in verschiedenen Jahrgangsstufen gegeben sein. Auf der Grundlage eines Kompetenzmodells wurden interaktive Problemlöseumgebungen entwickelt, mit denen sich Kompetenzentwicklungen beim komplexen Problemlösen im Fach Chemie nachzeichnen lassen. Im Vortrag werden die Überprüfung der Modellanpassung in verschiedenen Jahrgangsstufen (8, 10, Sek. II) und Folgerungen auf eine kohärente Modellierung von Kompetenzentwicklungen vorgestellt. Außerdem werden die Ergebnisse der Evaluation verschiedener Modelle zur Beschreibung der Zusammenhangsgefüge komplexer Problemlösekompetenz mit anderen Konstrukten präsentiert. Als Grundlage dienen die Daten einer Hauptstudie an Berliner und Brandenburger Gymnasien (N=900). F16 Mag. Gerhard Kern Univ. Prof. Dr. Anja Lembens Universität Wien Universität Wien Kompetenzorientierter Chemieunterricht in der Praxis Seit 2007 wird in Österreich an Bildungsstandards im Bereich Naturwissenschaften 8. Klassenstufe gearbeitet. Basierend auf einem für die drei naturwissenschaftlichen Fächer in den Handlungsdimensionen und in den Anforderungsniveaus übereinstimmenden Kompetenzmodell wurden entsprechende Beispielaufgaben entwickelt und an ausgewählten Schulen erprobt. Dabei wurden sowohl Online-Aufgaben als auch in deutlich kleinerem Rahmen Experimentalaufgaben auf ihre Unterrichtstauglichkeit hin untersucht. Die Kompetenzen Planen, Durchführen und Auswerten von Experimenten versuchte man ansatzweise auch online zu erfassen. Einige Aufgaben wurden sowohl in Form realer Schülerexperimente als auch in einer Online-Version erprobt. Im Vortrag werden die Pilotierungsergebnisse beider Versionen vergleichend dargestellt und Konsequenzen für die Unterrichtspraxis diskutiert. 54

55 F17 Tobias Ludwig Prof. Dr. Burkhard Priemer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Hypothesen bei Real- vs. Simulationsexperimenten Es ist ein üblicher Weg, fachinhaltlich falsche Alltagsvorstellungen von Schülerinnen und Schülern durch Experimente zu erschüttern. Bekannt ist auch, dass diese Vorvorstellungen sehr persistent sind. Analoges findet sich beim Aufstellen von Hypothesen. Schülerinnen und Schüler neigen dazu, einmal gemachte Voraussagen beizubehalten und zu versuchen, diese zu bestätigen (ein Effekt, der auch als confirmation bias bezeichnet wird, vgl. z.b. Joolingen & de Jong 1997). In diesem Zusammenhang soll geprüft werden, ob die Form des Lernsettings, virtuelles vs. reales Experimentieren, einen Einfluss auf den Grad der Überzeugung bzgl. der Richtigkeit der eigenen Hypothesen von Lernenden hat. Wir vermuten, dass Simulationsexperimente beim Erschüttern eigener Hypothesen wirksamer sind als Realexperimente, da Computerprogramme zu Recht implizit eine gewisse Sicherheit oder Expertise suggerieren. Aus erkenntnistheoretischer und didaktischer Sicht ist dies aber sehr zweifelhaft. Der Vortrag stellt Ergebnisse einer empirischen Vorstudie vor. F18 Stefan Kirchner Prof. Dr. Burkhard Priemer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Bewertung experimenteller Prozesse: Ergebnisse einer Beobachterstudie Das Ziel der Forschungsarbeit ist die Bewertung von Experimentierprozessen, die Gymnasiasten am Ende der SI hinsichtlich der naturwissenschaftlichen Arbeitsweise Umgang mit Variablen bei der Bearbeitung einer offenen Experimentieraufgabe in Physik zeigen. Bewertet werden die beobachteten Prozesse durch eine kriteriengeleitete Aufstellung von Niveaustufen des Experimentierens. Die vergleichende Studie möchte durch die Zuordnung von Probanden in diese Niveaustufen die Wirksamkeit einer offenen Experimentieraufgabe aufzeigen und zwar unter der Bedingung, dass vor dem Experimentieren eine bzw. keine vorbereitende Schulung zum Umgang mit Variablen durchgeführt wurde. Das Untersuchungsinteresse liegt u. a. darin, zu erfassen, inwiefern die Probanden in der Lage sind, einen Kontexttransfer von der vorbereitenden Instruktion auf die offene Experimentieraufgabe zu leisten. Die qualitativen Ergebnisse, die auch durch statistische Methoden gestützt werden, geben für die Vermittlung des Variablenkonzeptes Anlass zu der Aussage: Mehr Offenheit beim Experimentieren wagen! F19 Prof. Dr. Andrea Möller Prof. Dr. Jürgen Mayer Universität Trier Universität Kassel Kompetenzentwicklung beim Experimentieren in der Sekundarstufe 1 Trotz der Integration von Kompetenzen der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung in die nationalen Bildungsstandards im Fach Biologie weisen internationale Schulleistungsstudien sowie fachdidaktische Untersuchungen auf Defizite bei Schüler(innen) in diesem Bereich hin. Im Rahmen einer 2-jährigen Längsschnittstudie (n = 1129; Jg. 5-10; GY, RS, HS) wurde untersucht, ob eine modellbasierte 5-stufige Kompetenzgraduierung in den vier Teilkompetenzen des Experimentierens (Fragestellung, Hypothese, Planung und Deutung) mithilfe offener Testaufgaben erfasst und empirisch validiert werden kann. Darüber hinaus wurde der Frage nachgegangen, wie sich die Kompetenzen der Schüler(innen) innerhalb eines Schuljahres entwickeln. Die Befunde dieser Langzeitstudie stützen das hierarchische Kompetenzmodell und ermöglichen erstmals eine Aussage über die spezifische Lernprogression von Schüler(innen) in den verschiedenen Jahrgängen, Schulformen und Teilkompetenzen. Die Ergebnisse flossen in die Entwicklung der Evaluationsinstrumente für die nationalen Bildungsstandards Biologie ein. 55

56 Themenblock F Strahl Krey Strahl Thoms Uhden Formelnutzung im Physikunterricht Formeln spielen im Physikunterricht sowohl in der Modellierung, in der Erkenntnisgewinnung, als auch in der Bewertung eine wichtige Rolle. Deshalb wird versucht, die Bedeutung der Mathematik im Physikunterricht, sowohl von Seiten der Lernenden, als auch von Seiten der Lehrenden zu erforschen. F20 Olaf Krey Universität Potsdam Vorstellungen Lernender zur Rolle der Mathematik in der Physik Im Vortrag wird ein Überblick über eine Dissertation zum Thema "Vorstellungen Lernender über die Rolle der Mathematik in der Physik" gegeben. Im Rahmen dieser Dissertation wurden Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 10 und 12 sowie Physiklehramtstudierende gegen Ende ihres Grundstudiums mit Hilfe eines Fragebogens befragt. Neben Inhalt und Art der erhobenen Daten werden ausgewählte Ergebnisse exemplarisch vorgestellt. F21 Dr. Alexander Strahl Lars-Jochen Thoms Prof. Dr. Rainer Müller TU Braunschweig TU Braunschweig TU Braunschweig Lehrervorstellungen zur Formelnutzung I Qualitative Analyse In Niedersachsen wurden 244 Lehrerinnen und Lehrer zu ihren Einstellungen gegenüber Formeln in der Physik und im Physikunterricht befragt. Anhand von sieben Items, die schriftlich und offen zu beantworten waren, sollte sowohl die Wichtigkeit von Formeln im Unterricht und in der Physik, als auch deren Einsatz in der Schule erläutert werden. Zur qualitativen Inhaltsanalyse wurde induktiv ein Kategoriensystem erarbeitet, welches dargestellt und erörtert werden soll. F22 Lars-Jochen Thoms Dr. Alexander Strahl Prof. Dr. Rainer Müller TU Braunschweig TU Braunschweig TU Braunschweig Lehrervorstellungen zur Formelnutzung II Einflussfaktoren Es wird über eine Untersuchung berichtet, in der Lehrerinnen und Lehrer zur Rolle der Mathematik im Physikunterricht befragt wurden. Als Determinanten der Einstellungen gegenüber Formeln wurden neben dem Wissenschaftsverständnis und den Überzeugungen der Lehrkräfte über das Lernen der Schülerinnen und Schüler auch biografische Parameter und die konkrete Unterrichtsgestaltung erhoben und in Beziehung gesetzt. In den Einstellungen gegenüber der Bedeutung von Formeln und ihrer Nutzung im Unterricht zeigten sich ausgesprochen unterschiedliche Ansichten, deren Einflussfaktoren im Vortrag diskutiert werden. 56

57 F23 Olaf Uhden Prof. Dr. Gesche Pospiech TU Dresden TU Dresden Schülerprobleme beim Übersetzen zwischen Physik und Mathematik Die Mathematik spielt eine wichtige Rolle für die Wissenschaft Physik, im Unterricht kann sie das physikalische Verständnis jedoch erschweren oder behindern. Die algorithmische Berechnung von Formelwerten, die einen großen Teil der mathematischen Arbeit im Unterricht bestimmt, überlagert das qualitative Verständnis physikalischer Zusammenhänge und führt zu einem eher technischen Vorgehen. Daher stellt sich die Frage, wie physikalischer Inhalt und mathematische Beschreibung sinnvoll miteinander verbunden werden können. Um hierauf eine Antwort zu finden, ist es wichtig, die Schwierigkeiten zu analysieren, die Schülerinnen und Schüler beim Umgang mit Mathematik im physikalischen Kontext erfahren. Mit dieser Zielsetzung wurden Schülerinnen und Schüler der Klassen 9 und 10 beim Bearbeiten speziell entwickelter mathematisch-physikalischer Aufgaben am interaktiven Whiteboard beobachtet. Die Analyse der Probleme und Strategien zeigt Lernschwierigkeiten auf und bildet die Grundlage zur Entwicklung von Unterrichtskonzepten. Im Vortrag werden Ergebnisse und erste Schlussfolgerungen dargestellt. 57

58 Vorträge Reihe G G01 Corinne Knittel Prof. Dr. Silke Mikelskis-Seifert Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Wie lernen Schülerinnen und Schüler bewerten? Die Förderung von Fähigkeiten im Bereich der Bewertung wurden von der Kultusministerkonferenz in den Bildungsstandards für die naturwissenschaftlichen Fächer und somit auch für das Fach Physik festgeschrieben. In unserer Evaluationsstudie entwickelten wir einen Unterricht zur Photovoltaik, der sowohl die Bewertungskompetenz fördern, als auch physikalische Inhalte vermitteln soll. Das Kennzeichnende unseres Ansatzes ist somit die sinnstiftende Einbettung eines expliziten Bewertungstrainings in einen experimentell geprägten Physikunterricht. Bei der Konzeption des Bewertungstrainings lehnten wir uns an das Göttinger- Modell aus der Biologiedidaktik an. Die Unterrichtseinheit wurde mit 15 Schulklassen und Studierenden der Pädagogischen Hochschule Freiburg erprobt, evaluiert und ausgewertet. In dem Vortrag werden die Ergebnisse unserer Studie präsentiert. G02 Sven Ernst Prof. Dr. Silke Mikelskis-Seifert Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Kompetenzbereich Bewerten: Lehramtsstudenten der PH Freiburg Im Zuge der 2004 beschlossenen Bildungsstandards wurden vier Kompetenzbereiche definiert: Fachwissenschaft, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung. Bewertungskompetenz, mathematische Argumentationskompetenz und Technikfolgenabschätzung können hierbei mit dem Begriff Bewertung verbunden werden. Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Konzepte aus Naturwissenschaft, Mathematik und Technik werden im Vortrag aufgezeigt. Um eine Ausbildung dieser Kompetenzen bei Schülern und Schülerinnen zu gewährleisten ist es notwendig, dass Studierenden die Begriffe bzw. Kompetenzen kennen und vermitteln können. Diese Studie versucht den Status Quo der Studierenden zu ermitteln, aber auch zu eruieren, in welchem Maße die Lehre der Naturwissenschaften, der Mathematik und des Faches Technik die Thematik des Kompetenzbereichs Bewerten in ihre jeweiligen Curricula aufgenommen hat und diese umsetzt. In diesem Vortrag sollen die Ergebnisse vorgestellt werden. G03 Patricia Heitmann Prof. Dr. Rüdiger Tiemann HU-Berlin HU-Berlin Diagnose von Bewertungskompetenz bei chemischen Problemstellungen Socio-scientific issues stellen komplexe soziale Dilemmata dar, die auf der Anwendung naturwissenschaftlichen Wissens und Prinzipien basieren, in denen zusätzlich Wertvorstellungen zum Tragen kommen. Zentral ist dabei, dass Schüler wissensbasierte Urteile treffen sollten ( informed decisions ). Dafür ist die Kompetenz der Bewertung (nationale Bildungsstandards) erforderlich. Zur Positionsbestimmung können Argumente als Resultat eines Abwägeprozesses verschiedener Optionen gegeneinander dienen. Um die Argumentationsfähigkeit zu analysieren wird das Modell nach Toulmin herangezogen. Im Rahmen des Vortrags werden erste Ergebnisse der Hauptstudie vorgestellt. Dabei ist ein Forschungsschwerpunkt die Identifikation der Elemente des Argumentationsprozesses von Zehntklässlern (N=650, Berliner Gymnasien), wie z.b. Folgenreflexionen oder Risikowahrnehmungen. Weiterhin ist von Interesse, ob die Einbettung in einen chemischen Problemlöseprozess die Bewertungskompetenz aktiviert. Es 58

59 gibt Hinweise darauf, dass ein Zusammenspiel beider Kompetenzen das Einbeziehen von Fachwissen erleichtert. G04 Maria Mrochen Prof. Dietmar Höttecke Uni Bremen Universität Hamburg Bewerten ist alles oder nichts Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojektes Der Klimawandel vor Gericht ist eine qualitative Interviewstudie zu den Einstellungen und Vorstellungen von Naturwissenschafts- und Politiklehrkräften zum Kompetenzbereich Bewertung der Nationalen Bildungsstandards entstanden. In der Auswertung ließen sich vier verschiedene Lehrertypen identifizieren, die je ein unterschiedliches Profil darin aufweisen, welche Vorstellungen sie zu Bewertungskompetenz haben, mit welchen Einstellungen diese einher gehen und welche Erfahrungen sie in der Umsetzung von Unterricht zur Förderung von Bewertungskompetenz gemacht haben. Die Kenntnis der Lehrervorstellungen ist nach Fischler (2001) eine zentrale Voraussetzung für die Veränderung und Entwicklung unterrichtlichen Handelns von Lehrkräften. Im Vortrag werden die Ergebnisse der Studie im Hinblick auf eine Charakteristik der vier Typen vorgestellt und Schlüsse für die Implementation und Fortbildung gezogen werden. Themenblock G Rehm Gebhard Dittmer Abels Sinn und Verstehen im naturwissenschaftlichen Unterricht I Seit rund zehn Jahren wird die Frage nach den Zielen naturwissenschaftlicher Grundbildung vornehmlich aus kompetenztheoretischer Perspektive diskutiert. Der Begriffsteil Bildung bedarf hier stärkerer Reflexion. In den Vorträgen werden bildungstheoretische Positionen entfaltet, die das Erfahren und Verstehen naturwissenschaftlicher Sachverhalte fokussiert. Grundlegende Ansätze sind: Erfahrungslernen (Combe/Gebhard 2007), Verstehen-Lehren (Wagenschein) und als Klammer von beidem Sinnkonstituierung (Gebhard/Rehm/Wellensiek). Erfahrungslernen auf der Seite der Lernenden und Verstehen-Lehren auf der Seite der Lehrkraft haben ein gemeinsames Ziel: Das Verstehen des Verstehbaren - nach Wagenschein ein Menschenrecht und damit normativ eine höchst anspruchsvolle bildungstheoretisch zu fundierende Grundlegung. Sinnkonstituierung verstehen wir hierbei als subjektive Wertzuschreibungen. Werte spielen bei den medial präsenten Themen der Bio- und Umweltethik ebenso eine Rolle wie bei der Genese eines naturwissenschaftlich geprägten Welt- und Menschenbildes und in Fragen des Alltags. G05 Prof. Dr. Ulrich Gebhard Prof. Dr. Markus Rehm Universität Hamburg PH-Ludwigsburg Sinn und Verstehen im naturwissenschaftlichen Unterricht Das Verstehen des Verstehbaren ist ein Menschenrecht, ist ein oft kolportiertes Diktum von Martin Wagenschein. Für die Didaktik der Naturwissenschaften ist das eine höchst anspruchsvolle normative Grundlegung, der wir in diesen Vortrag nachgehen und sie damit zum Ausgangspunkt einer auf das Verstehen zielenden Auseinandersetzung mit den Naturwissenschaften machen wollen. Dabei unternehmen wir den Versuch, den Verstehensbegriff in folgenden Hinsichten auszuleuchten: Verstehen und die Lesbarkeit der Welt, Verstehen als Beziehungsaufnahme zwischen Subjekt und Objekt, Verstehen als persönlichkeitswirksame Lernprozesse, Verstehen und Sprache, Verstehen und Bildung, Verstehen als Fassette naturwissenschaftlicher Kompetenz. 59

60 G06 Dr. Arne Dittmer Universität Hamburg Das Bildungspotential ethischer Themen Nach Peukert (1994) setzen Bildungsprozesse dann ein, wenn Menschen mit ihren bisherigen Sichtweisen und Handlungsmöglichkeiten an Grenzen gelangen. Koller (2005) bezeichnet diesen Prozess als eine Transformation des Selbst- und Weltverhältnisses. In Einzel- und Gruppeninterviews mit Lehrerinnen und Lehrern und Lehramtsstudierenden wurde der Frage nachgegangen, welchen Stellenwert ethischen Themen im Biologieunterricht zugeschrieben wird und wie berufstätige und zukünftige Lehrerinnen und Lehrer diesbezüglich ihre Rolle als Fachlehrer sehen. Die Auswertung zeigt, dass ethische Themen mit Überlegungen über epistemologische Fragen und zur persönlichen Bedeutung fachlicher Inhalte verknüpft werden. Insbesondere die lebensweltlich bedeutsamen ethischen Themen bieten eine Vielzahl von Anknüpfungspunkten, die normativen Ziele naturwissenschaftlicher Bildung während und zu Gunsten des fachlichen Lernens zu konkretisieren und legen ein breiteres und fachintegriertes Verständnis ethischer Bewertungskompetenz nahe. G07 Dr. Simone Abels Universität Wien Untersuchendes Lernen der Naturwissenschaften mit allen Schülern Die bildungstheoretische Position des Erfahrungslernens (Combe/Gebhard) und des Verstehen- Lehrens (Wagenschein) kommt erst zu ihrer vollen Geltung, wenn die Partizipation aller Schülerinnen und Schüler (SuS) gelingt. Das Menschenrecht auf Verstehen des Verstehbaren (Wagenschein) haben auch SuS mit sonderpädagogischem Förderbedarf, die in der bildungstheoretischen Diskussion nicht vergessen werden dürfen, wenn wir ein inklusives Bildungssystem voran denken wollen. In der Schulpraxis konstituieren sich Lernsinn und Verstehen im Untersuchenden Lernen der Naturwissenschaften (ULN). Dass ULN auch mit Förderschülern gelingt, zeige ich anhand einer Fallstudie aus meinem Unterricht. Die Unterrichtsstunden wurden videographiert und inhaltsanalytisch ausgewertet. Als Gelingensbedingungen werden die Selbständigkeit der SuS, die geführten sachbezogene Dialoge und die entwickelten Ideen zur Problemlösung angesehen. Es werden Implikationen für den Regelschulunterricht abgeleitet. G08 Prof. Dr. Martin Lindner Louise Bindel Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Interviewstudie in der Bildungsadministration europäischer Länder Wie beeinflussen verschiedene Akteure im Bildungssystem die Umsetzung von MINT? Im EU- Projekt ESTABLISH (European Science and Technology in Action Building Links between Industry, School and Home) geht es um die Zusammenarbeit von Schulen mit technisch/naturwissenschaftlichen Firmen, aber auch dem Einfluss der Bildungsverwaltung. Bisher ist noch wenig bekannt, wie letztere in Innovationsprozesse eingebunden ist. Forschungen in diesem Bereich werden im internationalen Rahmen unter Policy making subsummiert. Wir führten, dem soziologischen Forschungsansatz zur Multi-Level-Governance folgend, eine Interviewstudie unter Personen in der Bildungsadministration in sechs verschiedenen Ländern der EU durch. Hierbei konnte auch untersucht werden, wie die Umsetzung von MINT sich in Ländern verschiedener Governance-Typen unterscheidet, wie sie im Rahmen der OECD ermittelt wurden. Die bisherigen Forschungsergebnisse lassen erste Aussagen zu: Innovationsansätze sind heute auf mehrere Jahre und als Teamarbeit angelegt. Weitere Ergebnisse werden in Vortrag erläutert und Auswirkungen eingeschätzt. 60

61 Themenblock G Rehm Lembens Oschatz Schönfelder Sinn und Verstehen im naturwissenschaftlichen Unterricht II Dieser Vortragsblock schließt als Teil 2 an den Block Sinn und Verstehen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Bildungstheoretische Überlegungen (Rehm) an, in dem die Konzeptionen Erfahrungslernen (Combe/Gebhard), Verstehen-Lehren (Wagenschein) und Sinnkonstituierung (Gebhard/Rehm/Wellensiek) diskutiert wurden. Die Vorträge führen die dort aufgeführten Beiträge weiter und fokussieren die Themen Verstehen und Nachdenklichkeit beim naturwissenschaftlichen Lernen. G16 Prof. Dr. Anja Lembens Mag. Rosina Steininger Universität Wien Universität Wien Verstehendes Lernen durch Concept Cartoons SuS haben oft sehr individuelle Vorstellungen zu naturw. Phänomenen, die sich z.t. schwer mit naturwissenschaftlichen Denkweisen in Einklang bringen lassen. Voraussetzung, um neue Erfahrungen und Informationen zu verarbeiten und sinnstiftend zu lernen, ist die Herstellung einer Verbindung mit vorhandenem Wissen. In Anlehnung an das Kompetenzmodell des Verstehens (Rehm) wird gezeigt, dass Concept Cartoons (CoCa) geeignet sind, verstehendes Lernen zu initiieren. CoCas können genutzt werden, um Präkonzepte im Unterricht explizit zu thematisieren. Sie unterstützen dabei die Sinnkonstruktion in mehrfacher Hinsicht: Zum einen stehen Fragen und Phänomene aus dem Alltag im Zentrum der Cartoons. Zum anderen lässt es die dargestellte Interaktion der Charaktere sinnvoll erscheinen, mitzudiskutieren. Die SuS kommentieren die Aussagen im CoCa und tasten sich so an eine Lösung heran. Indem sie ihre Erfahrungen und ihr vorhandenes Wissen einbringen, wird das Thema für sie subjektiv bedeutsam. Gleichzeitig liefern CoCas wertvolle Unterrichtsimpulse zur Förderung der Argumentationskompetenz. G17 Dr. Kerstin Oschatz Prof. Dr. Ulrich Gebhard Universität Hamburg Universität Hamburg Nachdenklichkeit beim Lernen von Biologie Lernende zur Nachdenklichkeit im Umgang mit naturwissenschaftlichem Wissen anzuregen, ist das normativ anspruchsvolle Ziel naturwissenschaftlicher Bildung. Die Bereitschaft und Befähigung, sich kritisch und interessiert in die Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Fragen zu vertiefen, bildet eine zentrales Element in der Bildung eines reflektierenden Bürgers (OECD 2007). In zwei empirischen Studien mit Studierenden (n = 350) wurde ein Zusammenhang zwischen dem nachhaltigen Verständnis biologischer Inhalte und einer personenspezifischen Bereitschaft zum Nachdenken nachgewiesen (Oschatz 2011). In einem laborexperimentellen Setting wurden die Auswirkungen der Reflexion intuitiver Weltund Menschenbilder ( Alltagsphantasien, Gebhard 2007, Oschatz et al. 2010) beim Lernen über Gentechnik auf das Verstehen untersucht. Die Befunde zeigen, dass die positiven Effekte der reflexiven Auseinandersetzung mit Alltagsphantasien in Zusammenhang mit der Bereitschaft zum Nachdenken der Individuen stehen. Das verlangt nach einer nachdenklichkeitsförderlichen Lernkultur in den naturwissenschaftlichen Fächern und einer entsprechenden Haltung von Lehrern. 61

62 G18 Dr. Silvia Schönfelder Universität Hamburg Nachdenken über nachhaltige Entscheidungen Um Bewertungskompetenz bei Fragen nachhaltiger Entwicklung adäquat fördern zu können, sind neben bewussten Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten der Lernenden auch solche Schülervorstellungen zu berücksichtigen, die eher implizit wirken und sich intuitiv äußern (vgl. Haidt, 2001). Der Ansatz der Alltagsphantasien nach Gebhard (2007) ist dabei zentral. Inwieweit Lehrende und Lehramtsstudierende des Faches Biologie impliziten Vorstellungen bei Entscheidungsfragen nachhaltiger Entwicklung Bedeutung beimessen, um damit an Verstehen orientierte Bildungsprozesse initiieren zu können, wurde in Gruppendiskussionen (Bohnsack, 2010) mit Lehrer(inne)n und Studierenden des Faches Biologie untersucht. Das Datenmaterial wurde inhaltsanalytisch nach Mayring (2008) ausgewertet und miteinander verglichen, um Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Aussagen von Lehrenden und Studierenden identifizieren zu können. Unter anderem deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Lehrende oft intuitiv auf implizite Vorstellungen Bezug nehmen, diese jedoch nur selten zum Gegenstand expliziter Reflexion machen. G19 Julia Hostenbach Prof. Dr. Maik Walpuski Leuphana Universität Lüneburg Einflussfaktoren auf die Bewertungskompetenz im Fach Chemie Schülerinnen und Schüler sollen im Chemieunterricht lernen, an gesellschaftlichen Debatten teilzunehmen. Dabei sollen sie Entscheidungen auf Basis ihres chemischen Fachwissens durch begründetes Abwägen verschiedener Optionen treffen können. Im Rahmen der nationalen Bildungsstandards werden diese Fähigkeiten im Kompetenzbereich Bewertung zusammengefasst. In dieser Studie wurde der Einfluss verschiedener Aspekte (wie z. B. Fachwissen, Strategiewissen) auf die Bewertungskompetenz untersucht. Zudem wurde untersucht, ob die Bewertungskompetenz fachspezifisch ist. Dabei wurde in einer quantitativen Studie die Bewertungskompetenz und mögliche Einflussfaktoren auf die Bewertungskompetenz im Fach Chemie in Form von Paper-Pencil-Tests bei Schülerinnen und Schülern an Gymnasien erhoben. Mit Hilfe des Raschmodells, Regressionsanalysen und Strukturgleichungsmodellen soll das Zusammenwirken von Einflussfaktoren und der Leistung im Kompetenztest zur Bewertung analysiert werden. Themenblock G Sieve Prof. Dr. Ingo Eilks, Dr. Ralf Marks Dr. Jürgen Menthe Ulf Saballus Bernhard Sieve Förderung der Bewertungskompetenz im Chemieunterricht - Beispiele guter Praxis Anhand von Beispielen guter Praxis soll in diesem Vortragssymposium aufgezeigt werden, wie man den Kompetenzbereich Bewerten in den Chemieunterricht integrieren kann. Untersuchungsergebnisse zur Argumentationsfähigkeit von Schülern und zu den Prozessen der Meinungsbildung bilden einen Schwerpunkt in der Vortragsreihe. Darüber hinaus werden Folgen für die Gestaltung von Unterricht abgeleitet, um diesen Kompetenzbereich stärker als bisher im Chemieunterricht einzubinden. 62

63 G20 Prof. Dr. Ingo Eilks Dr. Ralf Marks Mareike Burmeister Universität Bremen LIS Bremen Universität Bremen Den Umgang mit gefilterter Information lernen Bewertungskompetenz ist verbunden mit dem Bewerten naturwissenschaftlicher Evidenz. Allerdings wird nur der kleinste Teil unserer Schülerinnen und Schüler in ihrem Leben jenseits von Alltagsphänomenen jemals direkt mit authentischer naturwissenschaftlicher Evidenz in Kontakt kommen. Dennoch geschieht der Kontakt indirekt, wird vermittelt durch verschiedene Personen und Medien. Im Vortrag wird die Idee des Umgangs mit gefilterter Information als wichtiger Komponente von Bewertungskompetenz diskutiert. Die Diskussion stützt sich auf mehr als zehn Jahre Entwicklungs- und Forschungsarbeit zum gesellschaftskritischproblemorientierten Chemieunterricht, die sich in einer Vielzahl erprobter Unterrichteinheiten nieder geschlagen hat. Ableiten lassen sich Forderungen für eine Veränderung des Chemieunterrichts in den inhaltlichen Zugängen und der Wahl der Unterrichtsmethoden. G21 Dr. Jürgen Menthe Universität Hannover Urteilen zwischen Intuition und rationalem Abwägen Die Förderung von Bewertungskompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht beschäftigt sich vornehmlich mit dem rationalen Urteilen. Die Zielsetzung der Rationalisierung des Urteilsprozesses ist dabei weitgehend unstrittig. Es existieren in der Naturwissenschaftsdidaktik einige erprobte und elaborierte Modelle, wie das Geschehen kann und wie ein etwaiger Unterrichtserfolg diagnostiziert werden kann. Empirische Untersuchungen aus verschiedenen Fachdidaktiken, vor allem aber aus anderer wissenschaftlichen Disziplinen (Lehr-Lernforschung, Psychologie, Politische Bildung, Neurobiologie) zeigen indes, dass Schüler/innen tatsächlich andere Strategien des Urteilens wählen und dass rationales Abwägen, so es überhaupt Gegenstand von Schülerurteilen ist, oft eher zur argumentativen Rechtfertigung einer vorhandenen Entscheidung eingesetzt wird. In dem Betrag sollen einige dieser empirischen Arbeiten erörtert und hinsichtlich Ihrer Bedeutung für die unterrichtliche Förderung von Bewertungskompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht diskutiert werden. G22 Ulf Saballus Prof. Dr. Sascha Schanze Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Meinungsbildung zu öffentlichen Kontroversen mit natwissenschaftlichem Hintergrund Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts CoReflect (Grant Agreement Number ) wurde eine digitale Bibliothek von Unterrichtsmaterialien zu öffentlichen Kontroversen mit naturwissenschaftlichem Hintergrund im englischen socioscientific issues aufgebaut. Das Fachgebiet Chemiedidaktik der Leibniz Universität Hannover hat als Projektpartner in Kooperation mit ortsansässigen Lehrkräften eine Unterrichtseinheit zum Thema der Versalzung der Weser und Werra durch den Düngemittelhersteller K+S erstellt. Im Rahmen der Einheit werden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, sich zu drei verschiedenen Zeitpunkten nach dem Einstieg über einen Nachrichtenbeitrag, nach einer Informationsphase und im Anschluss an eine Plenumsdiskussion mit verschiedenen Rollen eine Meinung zu bilden und argumentativ zu begründen. Die Einheit wurde 2009 pilotiert. Die Durchführung 2010 wurde durch die hier vorgestellte Dissertation begleitet. Im Fokus der Analyse stehen die argumentativen Begründungen der Schülerinnen und Schüler in Verbindung mit den verwendeten naturwissenschaftlichen Inhalten. 63

64 G23 Bernhard Sieve Prof. Sascha Schanze Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Bewerten lernen im Chemieunterricht aber wie? Seit den Bildungsstandards von 2004 und den daraus abgeleiteten curricularen Vorgaben der einzelnen Länder kommt dem Kompetenzbereich Bewerten eine deutlich größere Bedeutung zu als zuvor. Dies spiegelt sich in der Zunahme an über Unterrichtszeitschriften kommunizierten Unterrichtsbeispielen wieder. Die reale Praxis im Chemieunterricht sieht derzeit jedoch noch anders aus: Lehrkräften fehlt es weiterhin an Orientierung, wie sie Kompetenzen aus diesem Bereich in ihrem Unterricht fördern können. Bereits bestehende Modelle aus anderen (naturwissenschaftlichen) Fächern sind aus unserer Sicht nur teilweise auf den Chemieunterricht übertragbar. Dieser Beitrag versucht aus den bisherigen Erfahrungen der chemiedidaktischen Forschung die chemietypischen Aspekte des Kompetenzbereichs Bewerten herauszustellen. Dabei werden auch Kernaspekte der drei vorangegangenen Beiträge aufgegriffen, um Konsequenzen für die Unterrichtsgestaltung aufzuzeigen und in die Diskussion überzuleiten. G24 Siv Ling Ley Dr. Heiko Krabbe Prof. Dr. Hans E. Fischer Konvergente Validität: Concept Maps & Kompetenztest für Schülerdiagnose Derzeit können Lehrerinnen und Lehrer nur auf wenig standardisierte Diagnoseinstrumente für den Physikunterricht zurückgreifen. Es ist außerdem davon auszugehen, dass die diagnostischen Fähigkeiten von Lehrerinnen und Lehrern optimiert werden können (PISA 2000). Um die Diagnosekompetenz von Physiklehrkräften zu verbessen, sollen Concept Maps als leicht einsetzbares und schnell auswertbares Diagnoseinstrument für die Schulpraxis entwickelt werden. Neben der Frage nach der Effizienz verschiedener Concept Mapping Techniken, soll geklärt werden, ob mit Concept Maps neben dem Wissen auch Schülerkompetenzen abgebildet werden können. Hierzu wurden in einer Pilotstudie verschiedene Concept Mapping Techniken in Verbindung mit einem Kompetenztest zum Basiskonzept Energie eingesetzt. Die Ergebnisse zur konvergenten Validität der Concept Maps bezogen auf den Kompetenztest werden vorgestellt. Auf dieser Basis soll eine Entscheidung getroffen werden, welche Concept Mapping Technik ein geeignetes Diagnoseinstrumente für die Schulpraxis ist, um im nächsten Schritt damit die Urteilsleistung von Lehrkräften zu messen und zu verbessern. G25 Frank Lüthjohann Bosse Nietsch Prof. Dr. Ilka Parchmann IPN Kiel IPN Kiel Universität Kiel Implementation und Einsatz von Concept Maps als Diagnoseinstrument Concept Maps werden in der didaktischen Forschung zu Evaluationszwecken und als Hilfsmittel zur Diagnostik schon seit längerer Zeit genutzt. Werden die Maps computerbasiert erstellt, lassen sie sich leicht und umfangreich auswerten. Im pädagogischen Alltag der Schulen hat die Möglichkeit, mit Hilfe von Concept Maps Aussagen über den Lernerfolg von Schüler/innen zu treffen aber bislang kaum Eingang gefunden. Eine Chance dieses Instrument für Lehrkräfte zugänglich zu machen, bietet die Implementation neuer Unterrichtseinheiten. Im IPN Projekt NaWi 5/6 entwickeln Lehrkräfte zusammen mit Mitarbeitern des IPN kontextorientierte Unterrichtseinheiten für den fachübergreifenden naturwissenschaftlichen Anfangsunterricht. Zu diesen Kontexten werden von den Entwicklern Concept Maps erstellt. Mit den Begriffen und Verknüpfungen dieser Maps erstellen Schüler/innen am Beginn und am Ende einer Unterrichtseinheit eigene Netze. In diesem Vortrag sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, wie Lehrkräfte die Auswertung von Concept Maps zur Unterrichtsplanung, Bewertung und Reflexion nutzen können. 64

65 G26 Marc Stuckey Timo Feierabend Sarah Nienaber Prof. Dr. Ingo Eilks Universität Bremen Universität Bremen Universität Bremen Universität Bremen Bewertungskompetenz in Gruppendiskussionen zum Klimawandel Seit dem Inkrafttreten der Bildungsstandards (KMK, 2004) gibt es Bestrebungen Bewertungskompetenz zu operationalisieren und für Lehrkräfte im Unterricht bewertbar zu machen. Im Rahmen des interdisziplinären Projektes Der Klimawandel vor Gericht wurden in 20 Lerngruppen Gruppendiskussion in Halbgruppen durchgeführt. Diese wurden audio- und videographiert und anschließend mit Hilfe einer Inhaltsanalyse im Sinne der Grounded Theory hinsichtlich der Qualität der verwendeten Argumente ausgewertet. Das Ergebnis der Analyse sind zwei valide und reliable Ansätze zur Kategorisierung der Aussagen von Lernenden, die zum einen eher den Inhalt und zum anderen die Komplexität der Aussagen kategorisieren. Beide Ansätze beschreiben relativ parallel Niveaus von Bewertungskompetenz. Die Ansätze werden vorgestellt und entlang von Daten aus den Diskussionen zum Klimawandel illustriert. G27 Mareike Burmeister Prof. Ingo Eilks Universität Bremen Universität Bremen Vorstellungen von Studierenden und Referendaren der Chemie über BnE Wir befinden uns im letzten Drittel der Weltdekade der Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (BnE). Trotz verschiedener Programme zur Implementation von BnE, scheint BnE in der Praxis des Chemieunterrichts bislang wenig angekommen zu sein. Diese Studie untersucht daher, inwieweit die zukünftige Generation von Chemielehrkräften auf eine stärkere Implementation von BnE vorbereitet ist. Befragt wurden Studierende im Lehramt Chemie und Chemie-Referendare in offenen und Likert-skalierten Fragen nach ihrem allgemeinen Verständnis von Nachhaltigkeit und nachhaltiger Entwicklung. Es wurde aber auch nach konkreten Vorstellungen zur BnE gefragt, etwa deren theoretische Fundierung, die Verortung im Fächerkanon oder eine mögliche Umsetzung im Chemieunterricht. Die Ergebnisse zeigen, dass theoretische Konzepte kaum bekannt und die Vorstellungen wenig elaboriert sind, tendenziell aber in die richtige Richtung weisen. Das Design und die Ergebnisse der Studie werden vorgestellt. G28 Reg.-Dir. Christian Lukner Prof. Dr. F.-H. Effertz Priv.-Doz. Dr. Joachim Bartsch HTW Berlin Universität zu Köln RWTH-Aachen Fukushima-was nun? Was ist in Fukushima wirklich passiert- Konsequenzen für die Energiewende? Das japanische Inferno vom 11. März 2011 (Erdbeben-Tsunami-nukleare Katastrophe) hat die Debatte um die Nutzung der Kernenergie als Energiequelle dramatisch "angeheizt".was ist in den japanischen Reaktoren passiert? Was bedeutet das für die Reaktorsicherheit? Welche Alternativen haben wir komplett aus der Kernenergie - also schneller als bisher geplant - auszusteigen? Neben den physikalisch-technischen Hintergrundinformationen zum Zustand des Kernkraftwerks in Fukushima Nr. 1 (Daiichi) wird auf die Frage eingegangen, wie dieses komplexe und teils emotional diskutierte Thema im Schulunterricht behandelt werden kann(im Vergleich zu anderen Methoden der Stromerzeugung). Es werden "unterrichtspraktische Hinweise" vorgestellt. /1/ Milliarden für Energiewende: Sechs-Punkte-Programm, 9. April 2011(Süddeutsche Zeitung-Nr. 83, S. 5) /2/ Übersetzung/Information der Gesellschaft für Anlagen und Reaktorsicherheit (GRS) mbh; Köln/Garching 65

66 Workshops A20 - A23 Dr. Florian Theilmann Prof. Dr. Peter Buck Dr. Lydia Murmann Prof. Dr. Edvin Østergaard Prof. Dr. Markus Rehm Universität Potsdamm Pädagogische Hochschule Heidelberg Uiversität Hamburg Norwegian University of Life Sciences Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Phänomenologie und Fachdidaktik: Vier perspektivische Dispute Phänomenologische Naturwissenschaftsdidaktik steht seit Jahren für Beiträge zu verschiedenen Aspekten fachdidaktischer Arbeit. Die Vielfältigkeit dieser Beiträge macht es dabei zugleich schwierig, grundlegende oder einigende Motive dieser Arbeit wahrzunehmen. Dies wiederum erschwert es, das Potential phänomenologischer Ansätze für einen konstruktiven Umgang mit zentralen didaktischen Problemen darzustellen. In Form eines Workshops wollen wir in Gruppenarbeit vor diesem Hintergrund vier zentrale theoretische Positionsbestimmungen im Hinblick auf ihren jeweiligen Wert für die Fachdidaktik diskutieren: o Wer versteht hier was? Phänomenologische vs. konstruktivistische Lerntheorie. o Was ist die Natur der Natur? Phänomenologie als moderne Form der Naturwissenschaft. o Kontextualisierung und Einwurzelung: Phänomenologie als authentischer Lernweg o Das lernende Ich: Phänomenologie als Instrument der Persönlichkeitsentwicklung Für den Abschluss der Arbeit planen wir eine Synopse und eine kritische Bilanz. B20 - B23 Prof. Dr. Horst Schecker Prof. Dr. Thorid Rabe Universität Bremen Universität Potsdam Nach der Promotion wie geht es weiter? Qualifikationsprofile Nach der Promotion in Physik- oder Chemiedidaktik eröffnen sich unterschiedliche weitere Wege: Die Schule lockt mit sicheren Beamtenstellen und besten Einstellungschancen. In den Hochschulen besteht eine Nachfrage nach Postdocs. Nicht selten sind Juniorprofessuren ausgeschrieben. Für viele stellt sich die Frage Gehe ich in s Referendariat?. Ist das Referendariat mit seinen Einblicken in die Realität des Unterrichtens der Naturwissenschaften ein zentrales Element des Qualifikationsprofils für den wissenschaftlichen Nachwuchs oder eher eine Karrierebremse? Welche Tätigkeitsfelder gibt es außerhalb von Schule oder Hochschule? Über diese Fragen möchen wir mit dem wissenschaftlichen Nachwuchs, aber auch mit etablierten Kolleginnen und Kollegen diskutieren. Junge Kolleginen und Kollegen, die nach der Promotion unterschiedliche Wege gewählt haben, werden mit ihren Erfahrungsberichten Impulse dafür geben. 66

67 Postersymposien Postersymposium 1 Programmplatz A09 11 Poster P1 - P8 Michael Komorek Kerstin Haucke Sebastian Peters Simone Malz André Bloemen Eva-Maria Pahl Kerstin Heusinger von Waldegge Verena Niesel Jürgen Drieling Bildung für nachhaltige Energieversorgung und -nutzung Eine auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Energieversorgung und -nutzung sicherzustellen, ist für eine moderne Gesellschaft nur dann zu bewältigen, wenn grundlegende Bildungsprozesse, wie sie die UNESCO mit dem Konzept der Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (BNE) verfolgt, die technologischen und sozialen Veränderungen flankieren. Das universitäre Verbundprojekt "Bildung für eine nachhaltige Energieversorgung und -nutzung" der Universität Oldenburg hat das Ziel, dieses Thema mit einer Breitenwirkung im Schulunterricht, in Schulprogrammen und Kerncurricula zu verankern. Sieben Fachdidaktiken der Natur- und Wirtschaftswissenschaften entwickeln und erproben interdisziplinär und in Kooperation mit Lehrkräften Lehr- und Lernangebote zu den Themen Energieversorgung und effiziente Energienutzung. Auch die Lehrerfortbildung und die Veranstaltung von Expertensymposien gehören zu den Aktivitäten. Die Vernetzung der fachdidaktischen Ansätze mit der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) wird vom Kooperationspartner BNEAgentur Niedersachsen e.v. begleitet. P1 Kerstin Haucke Prof. Dr. Ilka Parchmann Universität Oldenburg IPN an der Universität Kiel Materialien zur nachhaltigen Energieversorgung Im Teilprojekt der Chemiedidaktik des Projekts Energiebildung sind im Rahmen zweier Lehrersets Konzeptionen und Materialien zu verschiedenen Aspekten der nachhaltigen Energieversorgung und -nutzung für die Sekundarstufen I und II entwickelt und erprobt worden. In der Posterpräsentation werden Ergebnisse der Setarbeit in Auszügen präsentiert. Für die Sekundarstufe I werden zwei Beispiele für Kooperationsprojekte zwischen Schule, Universität und Unternehmen vorgestellt: Eine Konzeption für einen Wahlpflichtkurs zum Thema Nachhaltige Energieversorgung und -nutzung in der Schule sowie die Entwicklung eines außerschulischen Lernpfades zum Thema Biogas. Für die Sekundarstufe II ist eine Konzeption zum wissenschaftspropädeutischen Arbeiten im Seminarfach zum Thema Energie entwickelt worden. Neben der inhaltlichen und methodischen Ausgestaltung der ersten zwei Seminarfach- Halbjahre werden auch Experimente zu neuen Entwicklungen im Bereich von Energietechnologien vorgestellt. 67

68 P2 Sebastian Peters Universität Oldenburg Arbeitsheft Windenergie Im Rahmen des Projektes Energiebildung entsteht ein interdisziplinäres Arbeitsheft zur Windenergie. Das Heft wendet sich an Schülerinnen und Schüler des 9. und 10. Jahrgangs und wird es Lehrkräften der verschiedenen Fächer ermöglichen, unter Beachtung der jeweiligen curricularen Vorgaben ihren Unterricht in Bezug auf das Thema Windenergie miteinander abzustimmen. Die fachspezifischen Materialien werden ergänzt um Materialien zur Berufsorientierung. Neben den kopierbaren Lernmaterialien wird das Heft auch fachliche und fachdidaktische Hintergrundinformationen bereitstellen. An der Konzeption des Heftes sind Fachdidaktiker/innen der Fächer Biologie, Chemie, Physik, Informatik und der Ökonomischen Bildung sowie Vertreter/innen der Berufs- und Wirtschaftspädagogik beteiligt. Es wird die Konzeption des Themenheftes sowie die damit verbundene Sichtweise auf fächerübergreifendes Lernen vorgestellt und durch Materialbeispiele konkretisiert. P3 Dr. Simone Malz Prof. Dr. Dr. Hans Kaminski Institut für Ökonomische Bildung Institut für Ökonomische Bildung Energie unter ökonomischer Perspektive Die Verknappung der Ressourcen, der Klimawandel, steigende Energiepreise Themen rund um Energie werden uns in Zukunft mehr als je zuvor beschäftigen. Ohne fundierte ökonomische Grundkenntnisse sind energiewirtschaftliche Zusammenhänge jedoch nur schwer zu verstehen. Die Energiethematik bietet aus fachdidaktischer Sicht eine Vielzahl lebendiger, tagesaktueller Beispiele, mit denen sich Energiebildung und ökonomische Bildung im Unterricht eng verknüpfen lassen. Neben medialen Unterstützungsangeboten für den Unterricht, geeigneten didaktischen Konzepten und adäquaten schulische Rahmenbedingungen sind vor allem Qualifizierungsmöglichkeiten für Lehrkräfte, Referendare und Studierende zu entwickeln. Im Rahmen des Projekts Energiebildung wird ein Gesamtkonzept zur Aus-, Fort- und Weiterbildung im Bereich Energie entwickelt, das aufgrund seiner Aktualität und der engen Bezüge zur Lebenswelt der Schüler attraktiv für Lehrkräfte sozial- und insbesondere wirtschaftswissenschaftlicher Fachrichtungen ist. P4 André Bloemen Dr. Julia Schwanewedel Prof. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Kassel Universität Oldenburg Energie interdisziplinär im Studium Eine Teilaufgabe des Projekts Energiebildung besteht in der Integration des Energiethemas in Studienmodule sowie in Aktivitäten der Lehrerausbildung und der Lehrerprofessionalisierung. Die Bezüge der verschiedenen Fachdomänen zu den Fach- und den Lehramtsstudiengängen sind dazu zu erschließen und systematisch auszuweisen gewesen. Nach einer umfassenden Analyse der Module an der Universität Oldenburg ist eine Expertise zu den energierelevanten Modulen erstellt worden. Hierauf aufbauend sollen Modulprogramme erstellt und in verschiedene Studiengänge implementiert werden. Sie sollen zum einen Basiskenntnisse im Bereich der Energiebildung vermitteln und zum anderen am Beispiel der Energiebildung fachübergreifende Grundkompetenzen aufbauen helfen. Zum SoSe 2011 wird das neue Modul Energie interdisziplinär entwickelt und erprobt. Es ist Teil des Zertifikats Energiebildung, mit dem Studierenden ihre erworbenen energiebezogenen Kompetenzen nachwiesen werden. Über die Erprobung des neuen Moduls und über das Zertifikat wird berichtet. 68

69 P5 Eva-Maria Pahl Iris Lüschen Prof. Dr. Astrid Kaiser Prof. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Universität Oldenburg Universität Oldenburg Energie im Sach- und Physikunterricht Im Teilprojekt Physik/Sachunterricht hat sich eine Arbeitsgruppe gebildet, zu der neben Fachdidaktiker/innen der Fächer Sachunterricht und Physik rund 14 Lehrkräfte der Grundschule und weiterführender Schulen zählen. Der Fokus der Arbeitsgruppe hat sich auf die Entwicklung und Erprobung von Lehr- und Lernangeboten zum Themenfeld Erneuerbare Energien mit den Schwerpunkten Windenergie und Sonnenenergie gerichtet. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit sind Experimente und Lern- bzw. Unterrichtsmaterialien für die Klassenstufen 3 bis 8 entwickelt worden. Es hat sich gezeigt, dass in den verschiedenen Klassenstufen unterschiedliche Ausprägungen des Energiebegriffs von Bedeutung sind. Die entstandenen Materialien sind in Form eines Readers zusammengefasst worden, der zusätzlich Erfahrungsberichte aus dem Unterricht und fachdidaktische Hinweise enthält. Über die Arbeit der Gruppe, die entwickelten Unterrichtskonzeptionen und das Konzept des Readers wird berichtet. P6 Kerstin Heusinger von Waldegge Prof. Dr. Corinna Hößle Universität Oldenburg Universität Oldenburg Windkraftanlagen trotz Vogelschlag?! Der Bau von Windkraftanlagen ist mit Chancen, aber auch mit Risiken verbunden. Zu den Risiken zählen insbesondere ökologische Auswirkungen. So werden Windparks nur dann genehmigt, wenn Aspekte des Natur-, Umwelt- und Artenschutzes beachtet werden. Im Rahmen der Lehrersetarbeit des Teilprojektes Mit Energie in den Biologieunterricht wurde eine Unterrichtseinheit zur Förderung der Schülerkompetenz Bewertung hinsichtlich des Kontextes Windkraftanlagen entwickelt, erprobt und reflektiert. Die Lehrersetarbeit wurde im Sinne des symbiotischen Implementationsansatzes nach Gräsel und Parchmann gestaltet. Auf dem Poster werden zum einen die Produkte der Lehrersetarbeit vorgestellt. Zum anderen werden Ergebnisse einer begleitenden Promotionsarbeit präsentiert. Die Begleitforschung befasste sich mit der Frage, anhand welcher Kriterien und Methoden Lehrkräfte die Bewertungskompetenz von Schülerinnen und Schülern diagnostizieren können. P7 Dr. Verena Niesel Prof. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Energieparcours-Nordwest Der Energieparcours-Nordwest umfasst die Entwicklung und das Angebot fachdidaktisch ausgearbeiteter Exkursionen von Schulklassen zu regionalen Energieorten, zu denen Unternehmen und andere Institutionen, die Energie umwandeln oder spezifisch nutzen, zählen. Ziel des Energieparcours-Nordwest ist es, dass Schülerinnen und Schüler fundierte Einblicke in Unternehmen und Institutionen der Energiebranche gewinnen. Sie sollen sich im Energieparcours-Nordwest die Thematik der Energieversorgung und effizienten Energienutzung anschaulich und authentisch erarbeiten, um das naturwissenschaftliche Konzept der Energie besser zu verstehen, um ein Verständnis für die Umwandlung und effiziente Nutzung von Energie in Unternehmen und Institutionen zu entwickeln und um Berufsbilder in der Energiebranche zwecks eigener Berufswahl kennenzulernen. Für die Energieorte werden seitens fachdidaktischer Arbeitsgruppen Konzeptionen für die Exkursionen entwickelt und Handreichungen und Materialien für Lehrkräfte und Unternehmen entworfen und auf einem Portal angeboten. 69

70 P8 Jürgen Drieling Prof. Dr. Michael Komorek BNEAgentur Niedersachsen e.v. Universität Oldenburg BnE-Agentur Das UNESCO-Konzept der Bildung für eine Nachhaltige Entwicklung (BNE) wird vom Land Niedersachsen im Rahmen der BNEAgentur Niedersachsen e.v. unterstützt. Die Ziele der Agentur sind vielfältig. Zum generellen Auftrag gehören, ein modulares Klimakonzept für die allgemeinbildenden und berufsbildenden Schulen in Niedersachsen zu entwerfen und e- learning-konzepte für erfahrungsorientierte Lernangebote zum Klimaschutz und zur Energiebildung zu entwickeln. Zudem hat die Agentur konkret zur Gründung von rund vierhundert Schülerfirmen beigetragen, die u.a. zur Ausgestaltung des Profils Wirtschaft in den Realschulen genutzt werden. Auch die Lehrerfortbildung steht auf dem Plan: In Kooperation mit dem Institut für Ökonomische Bildung werden Lahrkräfte darin fortgebildet, wie Bildung für nachhaltige Entwicklung in Schulen initiiert und umgesetzt werden kann. Im Poster wird vorgestellt, wie das BNE-Konzept mit innovativen Lernformen korrespondiert. Postersymposium 2 Programmplatz B09 - B11 Poster P9 P13 Maike Tesch Thomas Münch Victoria Peters Frank Tesch Hannes Kamp Innovative Ansätze zur Elektrizitätslehre in der Sekundarstufe I/II Elektrizitätslehre ist ein Kernthema des Physikunterrichts in allen Altersstufen. Das Thema eignet sich, besonders im Anfangsunterricht, gut zum Experimentieren und bietet Anknüpfungsmöglichkeiten an bekannte Alltagskontexte und Aspekte technischer Bildung. Das Thema ist zwar experimentell gut zugänglich, für Schülerinnen und Schüler auf der konzeptuellen Ebene aber oft schwer zu verstehen. Schülervorstellungen zur Elektrizitätslehre sind gründlich erforscht, doch auch eine Berücksichtigung dieser Ergebnisse bei der Unterrichtsplanung hat insgesamt nicht dazu geführt, dass Schülerinnen und Schüler die Konzepte wesentlich besser verstehen oder leichter erlernen können. In diesem Symposion werden erprobte innovative Unterrichtskonzepte zur Elektrizitätslehre in der Sekundarstufe I und II vorgestellt. Es wird thematisiert, wie Lehrkräfte trotz ernüchternder Forschungsergebnisse den Unterricht weiterentwickeln und lernförderlich gestalten. Eine Gemeinsamkeit aller Ansätze ist die Schülerzentrierung: selbstorganisiert, leistungsdifferenziert, handlungsorientiert, problemlösend. P9 Prof. Dr. Maike Tesch Victoria Peters Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Forschungsergebnisse und Unterrichtskonzepte zur Elektrizitätslehre In diesem Beitrag werden zentrale Forschungsergebnisse und Unterrichtskonzepte zur Elektrizitätslehre überblicksartig dargestellt. Insbesondere die Forschung zu Schülervorstellungen hat zahlreiche Erkenntnisse zum Lernen in diesem Bereich hervorgebracht. Unterrichtskonzepte und zugrundeliegende Modellvorstellungen werden zusammenfassend vorgestellt, sowie deren Vor- und Nachteile vor dem Hintergrund oben genannter Forschungsergebnisse bewertet. Daraus ergibt sich für die aktuelle Unterrichtspraxis ein ambivalentes Bild. Obwohl dieser Themenbereich umfassend erforscht ist und darauf aufbauend Unterrichtskonzepte entwickelt wurden, konnten die prinzipiellen 70

71 Lernschwierigkeiten der Schülerinnen und Schüler nicht zufriedenstellend überwunden werden. Ansatzpunkte für eine erfolgreiche Weiterentwicklung der Unterrichtspraxis zur Elektrizitätslehre werden identifiziert und dargestellt. Schülerzentrierte Methoden stehen im Vordergrund. Weiterhin wird diskutiert, inwieweit sich ein Lernen über die Natur der Naturwissenschaften und der Technik an diesem Unterrichtsthema realisieren lässt. P10 StR Thomas Münch Prof. Dr. Maike Tesch Jürgen-Fuhlendorf-Schule Bad Bramstedt Leibniz Universität Hannover Der Elektromotor Selbstorganisiertes Lernen in der 7. Klasse In diesem Beitrag wird ein 8-wöchiges Stationenlernen zum Elektromotor in der 7. Klasse vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler erhalten zur Arbeitsorganisation eine Mind Map, welche in verschiedene Level (Schwierigkeitsstufen) aufgeteilt ist. Die Stufen beinhalten jeweils mehrere Arbeitsmappen mit Aufträgen, Aufgaben und Experimenten. Jeder Level wird mit einem Test bzw. einem Testat auf dem Laufzettel abgeschlossen, um sich für den nächsten Level zu qualifizieren. Auf diese Weise kann das Lerntempo individuell gestaltet und dennoch die Gründlichkeit des Vorgehens regelmäßig kontrolliert werden. Zentrale Elemente des Magnetismus und der Elektrizitätslehre werden ebenso behandelt, wie die altersgemäße Zusammenführung der Themen am Beispiel des Elektromotors. Abschließend wird mithilfe eines Bausatzes ein Elektromotor selbst hergestellt. Es zeigt sich, dass sie Schülerinnen und Schüler die Tests eher als Bewährungsstufe zum Weiterarbeiten und nicht so sehr als Beurteilung wahrnehmen. Die Lehrkraft erhält durch die Zwischentestate einen besseren Einblick in die Lernprozesse. P11 Victoria Peters Prof. Dr. Maike Tesch Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Spannung - Leistungsdifferenziertes Stationenlernen in der 9. Klasse Das vorgestellte leistungsdifferenzierte Stationenlernen ist für einen Einstieg in den Spannungsbegriff in der 9. Klasse konzipiert (1-2 Doppelstd.). Die Schülerinnen und Schüler sollen mit einem Modell Teilspannungen in einem Stromkreis erklären können. Dazu werden mehrere Modelle mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad vorgegeben, um Leistungsdifferenzierung zu ermöglichen. Eine Erprobung des Unterrichtskonzeptes zeigt, dass die Beschäftigung mit mehreren Modellen einen größeren Lernerfolg liefert als die Verwendung von nur einem Modell. Schüler, denen die Grenzen ihres Modells bewusst werden, erkennen die Notwendigkeit zur Erweiterung und verwenden zunehmend komplexere Erklärungsmodelle. Dieser Modellwechsel ist für Schüler jeder Leistungsstärke Erfolg versprechend. Während viele auf der Ebene Energietransport und -umwandlung angemessen argumentieren können, fällt es den meisten dennoch schwer, Spannung als Maß für eine Differenz und nicht als eine Energiemenge anzusehen. Eine derartige Betrachtung erfordert einen Konzeptwechsel, den die Schüler hier nicht bewältigen können. P12 Frank Tesch Prof. Dr. Maike Tesch Jürgen-Fuhlendorf-Schule Bad Bramstedt Leibniz Universität Hannover Elektrische und magnetische Felder - Ein Praktikum in der Oberstufe In diesem Beitrag wird ein Praktikum zum Thema Elektrische und magnetische Felder vorgestellt, das mit Schülerinnen und Schülern der gymnasialen Oberstufe mehrfach erprobt wurde. Oft steht in den Schulen nur wenig Material für anspruchsvolle Schülerexperimente in der Oberstufe zur Verfügung. Um den Schülern dennoch eine intensive Auseinandersetzung mit komplexeren Experimentiersituationen zu ermöglichen, werden in Einheiten zu je 60 Minuten sechs Stationen, die vorwiegend Demonstrationsgeräte verwenden, bearbeitet. Den Bereich elektrische Felder schließen der Millikan-Versuch (als Simulation), Funktionsweise und 71

72 Anwendung des Oszilloskops sowie Auf- und Entladung von Kondensatoren ab. Die Beschäftigung mit magnetischen Feldern bereiten Messungen zur Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter mit der Stromwaage, Messungen mit der Hall-Sonde sowie das Fadenstrahlrohr vor. Arbeitsergebnisse und Rückmeldungen weisen auf die Wirksamkeit des Ansatzes hin. P13 Hannes Kamp Prof. Dr. Maike Tesch Realschule Georgsmarienhütte Leibniz Universität Hannover Die Transistorleuchte Eine elektrotechnische Konstruktionsaufgabe Der Beitrag thematisiert als fachpraktisches Beispiel für Elektrotechnik im Bereich technischer Bildung die Transistorleuchte, ein technisches Konstrukt mit einer selbstleitenden Transistorschaltung, einer Spannungsquelle und einer LED. Aus finaler Perspektive handelt es sich um ein komplexes Produkt mit der Möglichkeit, genetisch-produktives Lernen zu fördern. Dazu eignet sich aus didaktischer Sicht insbesondere die Umsetzung als Herstellungs- oder Konstruktionsaufgabe, wenn man wie in der mehrperspektivischen Technikdidaktik einen realistischen Technikbegriff zugrunde legt. Die Transistorleuchte hat sich als Herstellungsaufgabe im Rahmen des Technikunterrichts einer 9. RS- und einer 10. HS-Klasse bereits bewährt. Vorgeschlagen wird nun, diese technische Konstruktionsaufgabe im gymnasialen Physikunterricht kontrastierend zum naturwissenschaftlichen Experimentieren einzusetzen, um so die jeweils typischen Vorgehensweisen von Physik und Technik zu thematisieren und voneinander unterscheiden zu können. Postersymposium 3 ( Programmplatz C09 11 Poster P14 P18 Stephan Hußmann Insa Melle Cathrin Blaes Hannah Busch Alexander Pusch Diagnose und individuelle Förderung Das Recht der Schülerinnen und Schüler auf individuelle Förderung ist seit einiger Zeit in Schulgesetzen verankert. Als Konsequenz daraus werden umfassende Kompetenzen angehender Lehrkräfte im Bereich von Diagnose und individueller Förderung (DiF) gefordert. Diesem Ziel näher zu kommen, hat sich das Projekt dortmint zum Ziel gesetzt. Das Projekt wird an der TU Dortmund unter Beteiligung aller MINT-Fächer und weiterer Institutionen durchgeführt und von der Deutsche Telekom-Stiftung finanziert. Im Postersymposium werden Teilprojekte aus den Fächern Chemie und Physik vorgestellt. Dabei wird auf einerseits auf der Ebene der Schülerinnen und Schüler und andererseits auf der Ebene der Lehramtsstudierenden angesetzt: Es werden Möglichkeiten der individuellen Förderung im Unterricht entwickelt und evaluiert, das Thema wird in fachdidaktischen Veranstaltungen erschlossen, und durch das eigene Erleben von Diagnose und individueller Förderung in fachwissenschaftlichen Veranstaltungen soll die fachliche Kompetenz der Studierenden erhöht und ihre Einstellung bezüglich DiF verbessert werden. 72

73 P14 Prof. Dr. Stephan Hußmann Prof. Dr. Insa Melle Prof. Dr. Bernd Ralle Prof. Dr. Christoph Selter Prof. Dr. Heike Theyßen TU Dortmund TU Dortmund TU Dortmund TU Dortmund Diagnose und individuelle Förderung in der Lehrerbildung Vor dem Hintergrund der großen Heterogenität der Schülerschaft haben die Leitprinzipien der Diagnose und individuellen Förderung (DiF) in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung in den bildungspolitischen, didaktischen und professionstheoretischen Diskussionen und Entwicklungsbemühungen gewonnen. Dies gilt gleichermaßen für lernschwache wie für lernstarke Schülerinnen und Schüler. Im Rahmen des Projekts dortmint, welches an der TU Dortmund durchgeführt und von der Deutsche Telekom-Stiftung gefördert wird, wird das Thema DiF in den fachwissenschaftlichen, fachdidaktischen und schulpraktischen Teilen des MINT- Lehramtsstudiums an der TU Dortmund fest verankert. Übergeordnetes Ziel ist es, die Professionalisierung künftiger Lehrkräfte mit Blick auf ihre Diagnosefähigkeit und ihre Handlungskompetenz bezüglich des Förderns zu unterstützen und damit die Lehrerbildung qualitativ zu verbessern. Auf dem Poster werden der Hintergrund und die Gesamtkonzeption des Projektes dortmint sowie das Zusammenwirken der einzelnen Teilprojekte vorgestellt. P15 Prof. Dr. Insa Melle Prof. Dr. Dittmar Graf Prof. Dr. Marcus Nührenbörger Prof. Dr. Jan Vahrenhold Prof. Dr. Franz B. Wember TU Dortmund TU Dortmund TU Dortmund TU Dortmund TU Dortmund Diagnose und individuelle Förderung in der fachdidaktischen Ausbildung Zukünftige MINT-Lehrkräfte müssen auf die besonderen Bedingungen einer unterrichtspraktischen Diagnostik und auf die damit verzahnte individuelle Förderung von Schülerinnen und Schülern vorbereitet werden. Sie müssen sowohl Lernschwierigkeiten als auch Lernstärken diagnostizieren und individuelle Förderkonzepte entwickeln können, um eine bestmögliche Förderung der einzelnen MINT-Kompetenzen zu erzielen. Hier setzt das an der TU Dortmund durchgeführte und von der Deutsche Telekom-Stiftung geförderte dortmint- Teilprojekt DiF in der fachdidaktischen Ausbildung an: In fachdidaktischen Veranstaltungen der Fächer Chemie, Biologie, Informatik sowie Mathematik/Rehabilitationswissenschaften werden bestehende diagnostische Verfahren und vorhandene Konzepte für eine individuelle bzw. leistungsdifferenzierte Förderung von Schülerinnen und Schülern mit Lernschwierigkeiten oder Lernstärken geprüft und neue Verfahren und Konzepte entwickelt. P16 Cathrin Blaes Svenja Ostermann Prof. Dr. Insa Melle TU Dortmund TU Dortmund TU Dortmund Diagnose und individuelle Förderung im Chemieunterricht In den naturwissenschaftlichen Fächern sind häufig große Unterschiede in den Leistungsvoraussetzungen und Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler vorzufinden. Eine fachlich fundierte Diagnose und individuelle Förderung können als ein neuer Weg angesehen werden, dessen Ziel es ist, den Kompetenzerwerb im Chemieunterricht zu optimieren. Im Rahmen des von der Deutsche Telekom-Stiftung geförderten Projekts dortmint werden angehende Lehrerinnen und Lehrer in fachdidaktischen Seminaren mit Diagnoseverfahren und Möglichkeiten zur individuellen Förderung vertraut gemacht. Außerdem werden beispielhaft für das Basiskonzept Chemische Reaktion einerseits Multiple-Choice-Aufgaben als Diagnoseinstrument und andererseits Materialien für eine individuelle Förderung unter Berücksichtigung der Ergebnisse aus der vorgeschalteten Diagnostik konzipiert. Das 73

74 Diagnoseinstrument und die Fördermaterialien werden in der Schulpraxis erprobt, evaluiert und optimiert. Die erworbenen Erkenntnisse fließen in die Gestaltung nachfolgender Seminare ein. Auch diese werden regelmäßig evaluiert. P17 Hannah Busch Prof. Dr. Bernd Ralle TU Dortmund TU Dortmund Concept Maps als Diagnose- und Förderinstrument im Chemiestudium Im Laufe eines Studiums steht jeder Student vor der Herausforderung möglichst viele fachliche Informationen zu verstehen, zu lernen und zu behalten. Häufig werden Inhalte gezielt (auswendig)gelernt, damit diese dann in Prüfungen abgerufen werden können. Dies hat zur Folge, dass die Lerninhalte oft separat voneinander, ohne jeglichen Zusammenhang gelernt und entsprechend schnell wieder vergessen werden. Um diesem Effekt entgegenwirken zu können ist es notwendig, dass das Verständnis für die Zusammenhänge der fachlichen Inhalte seitens der Studierenden gefördert wird. Concept-Mapping ist eine mögliche Methode, um die Studierenden dazu zu animieren, die fachlichen Inhalte bewusst in bereits vorhandenes Wissen einzuordnen bzw. damit zu verknüpfen. Das Verfahren wird derzeit im Rahmen des dortmint- Projekts an der Technischen Universität Dortmund als Diagnoseelement zur Erfassung der Strukturierungskompetenz im Anfangsstudium Chemie erforscht. Es werden die Anwendung und verschiedene Auswertemethoden diskutiert und erste Ergebnisse vorgestellt. P18 Alexander Pusch Prof. Dr. Heike Theyßen TU Dortmund Diagnose und individuelle Förderung in der Lehramtsausbildung Physik Im dortmint-teilprojekt I1-Physik sollen durch Weiterentwicklung von Lehrveranstaltungen der fachinhaltlichen Lehramtsausbildung Diagnose und individuelle Förderung (DiF) für die Studierenden erlebbar gemacht werden. So soll neben der Verbesserung von fachinhaltlichen Lernergebnissen eine positive Einstellung der Studierenden gegenüber DiF-Maßnahmen erreicht und somit eine wesentliche Voraussetzung für den späteren Einsatz von DiF in der Schule geschaffen werden. Vorgestellt werden ausgewählte DiF-Instrumente und deren Einsatz in der fachinhaltlichen Lehramtsausbildung in der Physik. Hierbei handelt es sich zum einen um aus dem schulischen Bereich adaptierte, zum anderen um neu entwickelte Diagnoseinstrumente. Sie sollen primär die für eine erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben notwendigen Fähigkeiten diagnostizieren bzw. gezielt fördern. Es werden Beispiele aufgezeigt gezeigt, wie die Diagnoseergebnisse für eine individuelle Förderung einzelner Studierender umgesetzt werden können. 74

75 Postersymposium 4 Programmplatz A12 - A15 Poster P51 P59 Michael Komorek Anja Kizil Marie-Ann Mowka Chris Richter Sandra Middeldorf Iris Lüschen Georg Götz Ana-Maria Mesaros Stine Albers Stephanie Schlump ProfaS - fachdidaktische Srukturierung für Schule und Lehrerbildung Prozesse der fachdidaktischen Strukturierung spielen in allen Phasen der Lehrerprofessionalisierung eine zentrale Rolle und werden im Promotionsprogramm ProfaS domänen- und phasenübergreifend untersucht. Die Arbeiten bei ProfaS führen Forschungsstränge zusammen, die bislang weitgehend unverbunden nebeneinander stehen, u.a. Forschungen zu subjektiven Überzeugungen, zu Pedagogical Content Knowledge (PCK), zu Modellen der Unterrichtsgestaltung und zur Bedeutung von Lernerperspektiven im Unterricht. In thematisch abgestimmten Projekten werden domänenspezifische Unterschiede fachdidaktischer Strukturierungen und generalisierbare Strukturierungselemente differenziert beschrieben und modelliert. Auf Basis der empirischen und analytischen Ergebnisse werden Leitlinien für die Lehrerbildung formuliert und in Interventionsstudien evaluiert. Als Untersuchungsrahmen dient das etablierte und für die Lehrerbildungsforschung adaptiert Modell der Didaktischen Rekonstruktion. Im Symposium werden Forschungsansätze und erste Ergebnisse einiger Promotionen vorgestellt. P51 Anja Kizil Prof. Dr. Ulrich Kattmann Universität Oldenburg Universität Oldenburg Lehrervorstellungen zum Experimentieren im Biologieunterricht Zum Kern naturwissenschaftlicher Bildung gehören die Inhalte und Kompetenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung, deren Schwerpunkt das Experimentieren bildet. Schülerinnen und Schüler sollen dabei lernen, wie naturwissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen werden und wodurch naturwissenschaftliche Methodik und Aussagen charakterisiert sind. Bislang fehlen Untersuchungen, mit denen die Vorstellungen von Biologielehrkräften zur Strukturierung von experimentellem Biologieunterricht erfasst werden. Ziel dieser Forschungsarbeit ist es daher, Lehrervorstellungen zum Experimentieren im Biologieunterricht zu beschreiben und zu analysieren. Der Biologieunterricht erfahrener Lehrkräfte, in dem zum einen Schülerexperimente zum Einsatz kommen sollen und der zum anderen naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen widerspiegeln soll, wird videografiert. Anschließend finden mit den Lehrkräften Interviews mit der Methode des stimulated recall statt und es werden die Schülerinnen und Schüler anhand von halboffenen Aufgaben zum videografierten Unterricht befragt. P52 Maris-Ann Mowka Dr. Julia Michaelis Universität Oldenburg Universität oldenburg Planungshandeln von Lehrkräften zum Experimentieren im Chemieuntericht Die Bildungsstandards fordern u.a. die Kompetenzentwicklung im Bereich der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung. Das hier betrachtete naturwissenschaftliche 75

76 Arbeiten am Beispiel des Experimentierens umfasst den gängigen Definitionen nach drei Schritte: Das Aufstellen einer Hypothese, das experimentelle Überprüfen dieser Hypothese im Rahmen eines Experiments und das Ziehen von Schlussfolgerungen aus dem Experiment. Mehrere Studien identifizieren jedoch seitens der Schülerinnen und Schüler Defizite im Umgang mit experimentell untersuchbaren Fragestellungen und stellen heraus, dass insbesondere die unterrichtliche Einbettung des Experiments hierfür von Bedeutung ist. Die Einbettung wird dabei maßgeblich durch die Strukturierung des Unterrichts seitens der Lehrkraft gelenkt. In einer Interviewstudie soll zunächst identifiziert werden, welche Strukturelemente Chemielehrkräfte speziell bei der Planung einer experimentellen Stunde heranziehen, welche Ziele sie dabei verfolgen und welche subjektiven Strukturierungsansätze sie dabei leiten. P53 Chris Richter Porf. Dr. Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Aufgabenkompetenz in Physik-Fachgruppen an Haupt- und Realschulen In diesem Projekt wird mit Physik-Fachgruppen an Haupt- und Realschulen zusammengearbeitet. Es wird untersucht, inwiefern ein mithilfe des Strukturelements Lernaufgaben gestalteter Unterricht kognitiv anregend sein und Lernprozesse in Gang setzen kann. Dazu werden zum einen theoretische Ansätze zur lernprozessbezogenen Konstruktion und Einbettung von Lernaufgaben analysiert. Zum anderen werden auf empirischem Wege die subjektiven Überzeugungen erfahrener Lehrkräfte zur Rolle von Aufgaben allgemein und von speziell gestalteten Lernaufgaben im besonderen untersucht. Analytische und empirische Ergebnisse werden dann aufeinander bezogen, um Elemente für die fachdidaktische Strukturierung von Unterricht mithilfe von Aufgaben vorgeschlagen. Auf dieser Basis wird eine Fortbildung zum Thema Aufgabenkompetenz konzipiert, an der die Fachgruppen teilnehmen. Veränderungen im Unterricht der teilnehmenden Lehrkräfte werden untersucht. P54 Sandra Middeldorf Porf. Dr. Barbara Moschner Universität Oldenburg Universität Oldenburg Epistemischen Überzeugungen von Grundschullehrenden In der Forschung zur Qualität und zur Strukturierung von Unterricht wird davon ausgegangen, dass die subjektiven Überzeugungen von Lehrenden ihre Zielvorstellungen und ihr Planungshandeln beeinflussen. Hierunter zählen auch die epistemischen Überzeugungen, also die Vorstellungen von der Natur des Wissens und des Wissenserwerbs. Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass diese Überzeugungen die Gestaltung von Unterricht beeinflussen und sich letztlich auf die Lernenden auswirken. Dabei wird angenommen, dass sophistiziertere epistemische Überzeugungen der Lehrer zu stärker kognitiv anregendem und vermehrt konstruktiv unterstützendem Unterricht und damit insgesamt zu effektiverem Unterricht führen. In der vorliegenden Studie sollen daher die vorherrschenden epistemischen Überzeugungen von Grundschullehrenden erfasst und auf Zusammenhänge mit ihrem Unterrichtshandeln untersucht werden. P55 Iris Lüschen Prof. Dr. Astrid Kaiser Universität Oldenburg Universität Oldenburg Klimawandel aus Sicht von Grundschulkindern Der Klimawandel als globales Umweltproblem steht im Fokus gegenwärtiger politischer und gesellschaftlicher Debatten. Inwieweit aber ist die Problematik bereits in der Kinderwelt angekommen? Welche Vorstellungen haben Kinder vom Klimawandel, ihrer eigenen Betroffenheit und möglichen Gegenmaßnahmen? Diese Fragen stehen im Zentrum einer Interviewstudie mit Grundschulkindern. Das Poster veranschaulicht die Fragestellung der Arbeit, gibt einen Überblick über das methodische Vorgehen in Bezug auf Erhebung und 76

77 Auswertung und stellt ausgewählte Ergebnisse dar. Überlegungen, wie die Ergebnisse in die Lehrerbildung zu integrieren sind, werden angestellt. P56 Georg Götz Prof. Dr. Dietmar von Reeken Universität Oldenburg Universität Oldenburg Strukturieren fachfremd Unterrichtende fachdidaktisch? Geschichte wird, wenn das Klassenlehrerprinzip vorherrscht, häufig fachfremd unterrichtet. Fachfremd erteilter Unterricht ist in mehrfacher Hinsicht erforschenswert. Besonderes Interesse gilt hierbei nicht nur Inhalten dieses Unterrichts, sondern dem Verhältnis von Fachwissenschaft und Fachdidaktik und der jeweils entsprechenden Ausbildung: Wie strukturieren Fachfremde didaktisch? Werden allgemeindidaktische Grundsätze importiert oder die fachdidaktischen Ansätze anderer Fächer? Gibt es die Möglichkeit einer fachdidaktischen Strukturierung ohne fachwissenschaftliche Kenntnisse? Und wie müssten dann zentrale theoretische Konzepte der Geschichtsdidaktik (re-)konzeptualisiert werden etwa Geschichtsbewusstsein, Ideen von Wandel und Dauer, Vorstellungen vom historischen Denken? Vorgestellt wird ein Theorierahmen, der die Beantwortung dieser Fragen ermöglichen soll. Geplant ist die Durchführung einer qualitativen Untersuchung mit Leitfadeninterviews. P57 Ana-Maria Mesaros Prof. Dr. Ira Diethelm Universität Oldenburg Universität Oldenburg Subjektive Überzeugungen von Informatiklehrkräften zur Strukturierung Im Fach Informatik erschweren veraltete und nicht verpflichtende Vorgaben die Planung von Unterricht und machen eine stetige Fortbildung unverzichtbar. Um effektiv zu sein, sollte Fortbildung die subjektiven Überzeugungen der Informatiklehrkräfte bezüglich fachdidaktischer Strukturierung des Informatikunterrichts berücksichtigen. Aufbauend auf dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion für die Lehrerbildung werden subjektive Überzeugungen von Informatiklehrkräften zur fachdidaktischen Strukturierung des Informatikunterrichts und zur Einbindung der Lernerperspektiven erhoben. In einem halbstandardisierten Leitfadeninterview werden Informatiklehrkräfte befragt, wie sie eine Unterrichtseinheit zum Thema Netzwerke/Internet gestalten würden. Dieses Thema ist ein bedeutendes Thema im Informatikunterricht, das vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten zulässt. Durch die anschließende Erweiterung informatikdidaktischer Konzeptionen um die subjektiven Überzeugungen von Informatiklehrkräften werden Leitlinien für die explizite Einbindung dieser Überzeugungen in Fortbildungen entwickelt. P58 Stine Albers Prof. Dr. Astrid Kaiser Universität Oldenburg Universität Oldenburg Didaktische Strukturierung des Unterrichtsthemas Erwerbslosigkeit Erwerbslosigkeit ist in Deutschland zu einem gesellschaftlichen Dauerproblem geworden, das den politisch-öffentlichen Diskurs prägt und inzwischen in sieben Bundesländern auch als Unterrichtsthema in den Lehrplänen für den Sachunterricht verankert ist. Es wird eine Studie vorgestellt, die sich zum Ziel gesetzt hat, Leitlinien zum Thema Erwerbslosigkeit als Produkt fachdidaktischer Strukturierung für die Lehrerbildung im Bereich Sachunterricht zu entwickeln. Die fachdidaktische Strukturierung basiert im Sinne der Didaktischen Rekonstruktion gleichermaßen auf dem professionellen Wissen von Sachunterrichtslehrerinnen und -lehrern einerseits und auf den Ergebnissen einer fachlich-fachdidaktischen Klärung des Konzepts der Erwerbslosigkeit andererseits. 77

78 P59 Stephanie Schlump Prof. Dr. Michael Neubrand Universität Oldenburg Universität Oldenburg Problemlösesequenzen fachdidaktisch strukturieren Aufgrund der unbefriedigenden Ergebnisse deutscher Schüler/innen bei internationalen Vergleichsstudien sind auch im Fach Mathematik Bildungsstandards festgelegt worden, denen ein breiteres Verständnis vom Kompetenzaufbau als ausschließlich im Sinne von Wissenserwerb zugrunde liegt. Das Problemlösen ist eine dieser zentralen prozessbezogenen Kompetenzen, die Schüler/innen im Mathematikunterricht vorrangig erwerben sollen (KMK 2006). Es wird aus gezeigt, wie sich Problemlösesequenzen im Mathematikunterricht fachdidaktisch strukturieren lassen, um Lernprozesse bei Schüler/innen zu initiieren und einen langfristigen Kompetenzerwerb zu ermöglichen. Vorgestellt wird das Design einer Untersuchung, die der Frage nachgeht, über welche Vorstellungen erfahrene Lehrkräfte von einer fachdidaktischen Strukturierung von Problemlöseprozessen im Mathematikunterricht verfügen. Postersymposium 5 Programmplatz B12-15 Poster P60 P64 Labudde Peter Geller Cornelia Börlin Johannes von Arx Matthias Olszewski Jenny Neumann Knut Lehr-Lern-Kultur in Physik: Resultate einer trinationalen Videostudie Der Physikunterricht in Deutschland (NRW), Finnland und der Schweiz steht im Fokus einer vergleichenden Unterrichtsanalyse ( ). Dabei wird einerseits den Unterschieden und Gemeinsamkeiten zwischen den drei Ländern nachgegangen. Andererseits geht es um das Identifizieren von Faktoren, welche zu einem qualitativ hoch stehenden Physikunterricht beitragen (Quality of Instruction in Physics, QuIP). Die Stichprobe besteht aus 103 Klassen des 9./10. Schuljahrs der drei Länder. Zu den Erhebungsinstrumenten zählen Schüler- und Lehrerfragebogen, Physiktests sowie die Analyse einer Doppelstunde zum Thema "Elektrische Energie und Leistung" mit unterschiedlichen Kategoriesystemen, mit denen der Unterricht aus verschiedenen Perspektiven niedrig- und hoch-inferent analysiert wird. Im Postersymposium präsentieren wir in sechs Beiträgen einige der aktuellen Resultate: fachdidaktisches Professionswissen der Lehrkräfte, Unterrichtsstrukturierung aus der Perspektive von Lehrzielen und Lernphasen, experimentelles Handeln, konstruktivistische Merkmale und verschiedene Zusammenhangsanalysen. 78

79 P60 Cornelia Geller Knut Neumann Hans Fischer IPN Lehrziele und Lernwege: Unterrichtsstrukturierung im Vergleich Im Fokus diesen Beitrages steht die unterrichtliche Strukturierung im Sinne von Lernprozessen: Der Physikunterricht in Finnland, Deutschland (NRW) und der Schweiz wurde dahingehend untersucht, auf welchen Wegen ein für alle Klassen inhaltlich gleiches Ziel umgesetzt wurde. Als Grundlage dienten dazu die Choreographien unterrichtlichen Lernens (Oser & Patry, 1990), die zwischen verschiedenen Typen von Lehrzielen unterscheiden und für diese auch ideale Abfolgen spezifischer Lernphasen ableiten. Für die Untersuchung wurden bereits bestehende Kategoriensysteme solcher Lernphasen adaptiert und auf die Unterrichtsvideos angewendet. Je nach zeitlichem Schwerpunkt konnte der Physikunterricht in einer Klasse damit einem problem-, phänomen- oder theorie-orientiertem Lehrzieltyp zugeordnet werden. In Abhängigkeit von diesem Lehrzieltyp wurden die Abfolgen der Lernphasen als intendierte Lernwege interpretiert und im Hinblick auf typische Muster untersucht. Im Beitrag werden die Ergebnisse der Studie vorgestellt, die auf länderspezifische Unterschiede im Physikunterricht hinweisen. P61 Johannes Börlin Prof. Dr. Peter Labudde PH Fachhochschule Nordwestschweiz PH Fachhochschule Nordwestschweiz Identifikation von Tiefenstrukturmerkmalen experimentellen Handelns Schwerpunkt des Beitrags bildet die Identifikation von Tiefenstrukturmerkmalen experimentellen Handelns im videographierten Physikunterricht. Dafür wurde ein hochinferentes Ratingsystem entwickelt, welches auf dem Verständnis experimentellen Handelns als kontextorientierte, reflexive und theoriegeleitete Aktivität (Hodson, 1993) basiert. In einem ersten Analyseschritt identifizierte man in den Unterrichtsvideos sämtliche Experimentiereinheiten und die darin eingeschlossenen Phasen Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung (Börlin, Junge & Labudde 2010; Tesch, 2005). In einem zweiten Analyseschritt wurden die so identifizierten Experimentiereinheiten von Experten anhand des erwähnten Ratingsystems bewertet. Daraus zeigt sich, dass die beobachteten Einheiten in der überwiegenden Mehrheit nicht dem Verständnis experimentellen Handelns von Hodson folgen. Dennoch lassen sich wichtige Aspekte dieses Verständnisses bei einer Minderheit der Experimentiereinheiten nachweisen. Repräsentanten dieser Minderheit werden im Rahmen von Falluntersuchungen illustriert. P62 Dr. Matthias von Arx Prof. Dr. Peter Labudde Pädagogische Hochschule FHNW Pädagogische Hochschule FHNW Identifikation konstruktivistischer Merkmale mittels Rating-Verfahren Obwohl eine Vielzahl wissenschaftlicher Untersuchungen die Wirksamkeit konstruktivistisch orientierter Unterrichtssettings belegen, erweist sich die Umsetzung in den Schulalltag als schwierig. Das Projekt "Quality of Instruction in Physics" (QuIP) bietet eine ideale Gelegenheit um zu untersuchen, wie stark konstruktivistische Merkmale im Physikunterricht in Finnland, Deutschland und der Schweiz ausgeprägt sind. Zu diesem Zweck wurden die vorhandenen Videoaufnahmen mittels hochinferentem Ratingverfahren analysiert. Neben der Identifikation möglicher länderspezifischer Unterschiede interessiert insbesondere die Frage nach möglichen Zusammenhängen zu ebenfalls erhobenen Grössen wie Lernzuwachs oder Interesse. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse dieser Untersuchung vorgestellt und diskutiert. 79

80 P63 Dr. Jennifer Olszewski Dr. Knut Neumann Prof. Dr. Hans E. Fischer nwu-essen IPN Kiel nwu Essen Der Einfluss fachdidaktischen Wissens von Physiklehrkräften auf Lehrer Studien zum Lehrerprofessionswissen geben Hinweise darauf, dass insbesondere das fachdidaktische Wissen von Lehrkräften einen wichtigen Einflussfaktor für kognitive Aktivierung, effektiven Unterricht und Schülerleistung darstellt. In Rahmen dieser Teilstudie des QuIP-Projektes wird die Konstruktion eines validen, reliablen und objektiven Testinstruments zur Erfassung theoretischen fachdidaktischen Wissens vorgestellt. Die in den drei Ländern Finnland, Deutschland und der Schweiz erfassten Daten zum theoretischen fachdidaktischen Wissen ermöglichen einen internationalen Vergleich in Bezug auf diese Wissenskomponente. Neben der Konstruktion des schriftlichen Tests zur Erfassung der theoretischen Wissensanteile wurde ein Videokodiersystem adaptiert, welches der Erfassung der Umsetzung fachdidaktischen Wissens durch Lehrerhandeln (in Form von Feedback und kognitiver Aktivierung) dient. Beide Instrumente, deren Konstruktion und Ergebnisse der Studie werden vorgestellt und ein Zusammenhang zu Schülerleistung im Fach Physik hergestellt. P64 Prof. Dr. Knut Neumann Prof. Dr. Hans Fischer Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (IPN) Kiel Unterrichtsqualität Physik: Was zeichnet guten Physikunterricht aus? Ziel des Projekts Quality of Instruction in Physics (QuIP) ist es, Eigenschaften guten Physikunterrichts zu identifizieren. Das heißt, Eigenschaften eines Physikunterrichts, der sich positiv auf die Leistung aber auch das Interesse und die Motivation von Schülerinnen und Schülern auswirkt. Auf der Grundlage eines theoretisch begründeten Modells der Unterrichtsqualität in Physik wurde in diesem Rahmen Physikunterricht im Vergleich zwischen Finnland, Deutschland (NRW) und der Schweiz analysiert. Zusätzlich wurden Rahmenbedingungen wie das Professionswissen der Lehrkräfte oder der familiäre Hintergrund der Schülerinnen und Schüler berücksichtigt. Auf den einzelnen Poster dieses Symposiums werden Ergebnisse zum Einfluss spezifischer Rahmenbedingungen auf den Unterricht und der Einfluss spezifischer Unterrichtsmerkmale auf Leistung sowie Interesse und Motivation vorgestellt. Dieses Poster fasst die Befunde der anderen Beiträge in einem Modell zusammen und zeigt auf, wodurch sich ein guter Physikunterricht insgesamt charakterisieren lässt. 80

81 Postersessions Postersession 1: Experimente Programmplatz D09 - D11 Poster P19 P26 P19 M.A. Stefan Schroedter Prof. Dr. Hans-Dieter Körner Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Kognitive Konflikte in authentischen Experimentiersituationen Präkonzepte von Schüler/-innen zu naturwissenschaftlichen Themen erweisen sich einerseits als sehr stabil, andererseits häufig als wenig tragfähig. Eine Aufgabe des naturwissenschaftlichen Unterrichts besteht darin, Lernende dabei zu unterstützen, ihre individuellen Konzepte zu reflektieren und gegebenenfalls adäquat anzupassen. Als ein Ansatzpunkt wird hierbei die Provokation von Unzufriedenheit mit der existierenden Vorstellung durch die gezielte Erzeugung eines kognitiven Konflikts genannt. Dies kann durch das Erfahrbarmachen von diskrepanten Ereignissen erfolgen. Studien, die sich der Untersuchung dieses Ansatzes zuwenden, nutzen hier meist nichtauthentische Zugänge. In unserer Untersuchung soll anhand von Schülerexperimenten aus den Bereichen Chemie und Physik der Frage nachgegangen werden, welche kognitiven Prozesse infolge der widersprüchlichen Beobachtungen durchlaufen werden. Zur Erhebung der Daten kommen sowohl quantitative Fragebögen als auch teilstrukturierte Interviews zum Einsatz. Die ersten Ergebnisse einer im Frühjahr 2011 durchgeführten Pilotstudie werden präsentiert. P20 Jan Heidrich Dr. Stefan Petersen Prof. Dr. Knut Neumann IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Entwicklung und Erprobung eines Experimentiertests im Bereich Optik Ein zentrales Ziel physikalischer Praktika ist die Vermittlung experimenteller Fähigkeiten. Mangelnder Erfolg wird dabei häufig auf kochrezeptartige Experimentieranleitungen zurückgeführt, durch die Studierende beim Experimentieren stark geführt werden. Andererseits konnte bisher nicht gezeigt werden, dass Ansätze die ein offeneres Experimentieren favorisieren überlegen sind. Ziel dieses Projekts ist es daher zu untersuchen, wie sich die beiden Ansätze im Vergleich auf den Erwerb experimenteller Fähigkeiten von Studierenden auswirken. In einem ersten Schritt wurde ein Experimentiertest entwickelt und erprobt, mit dem der Zuwachs experimenteller Fähigkeiten im Bereich Optik erfasst werden kann. Die Grundlage dafür bildet ein in der Arbeitsgruppe Schecker an der Universität Bremen entwickelte Modell, sowie eine Analyse bestehender Testinstrumente. Das Poster stellt den entwickelten Experimentiertest sowie erste Ergebnisse einer Erprobung des Tests vor. P21 Martin Dickmann Nico Schreiber Prof. Dr. Heike Theyßen Vergleich prozessorientierter Auswertungsverfahren für Experimentaltests In dem Projekt Diagnostik experimenteller Kompetenz (exkomp) wurden zwei verschiedene prozessbezogene Verfahren für die Auswertung von Experimentaltests mit Realexperimenten 81

82 entwickelt, die unterschiedliche Schwerpunkte bei der Beurteilung setzen und jedem Probanden Fähigkeitskennwerte zuordnen. Im Rahmen einer Masterarbeit erfolgte ein Vergleich dieser beiden Verfahren mit einer hoch-inferenten Experteneinschätzung, die auf das experimentelle Vorgehen fokussieren sollte. Gegenstand aller betrachteten Auswertungsverfahren sind videographierte Bearbeitungen experimenteller Aufgabenstellungen durch einzelne Probanden. Verglichen wurden die mit den verschiedenen Auswertungsverfahren erzielten Rangfolgen in den Kompetenzzuweisungen. Bei dem hoch-inferenten Schätzverfahren erfolgt die Rangzuweisung iterativ durch Paarvergleich. Auf dem Poster werden das Schätzverfahren und die Ergebnisse des Verfahrensvergleichs vorgestellt. P22 Franco Rau Olaf Krey Prof. Dr. Thorid Rabe Universität Potsdam Universität Potsdam Universität Potsdam Experimente für den PU begründet einsetzen lernen ein hybrid course Didaktisch begründete Entscheidungen hinsichtlich des Einsatzes von Schulexperimenten zu treffen, ist zentraler Bestandteil der professionellen Kompetenz von Physiklehrkräften (z.b. Riese 2009). Diesen Kompetenzerwerb zu unterstützen ist Anliegen des "Praktikum Schulexperimente" an der Uni Potsdam. Bisherige Lehrerfahrungen legen nahe, dass diese Lehrveranstaltung von Studierenden einseitig für den Erwerb praktisch-experimenteller und fachlicher Kompetenzen genutzt wird. Fachdidaktische Betrachtungen (Schülervorstellungen, Rahmenlehrplan, Lernziele, etc.) erfahren nur wenig Aufmerksamkeit. Vor diesem Hintergrund wurde das Praktikum zu einem "hybrid course" (Kerres 2006) erweitert. Mit Hilfe von Web 2.0 Tools (Blogs und Wikis) wird versucht, die Studierenden zu einer kontinuierlichen, die experimentellen Erfahrungen begleitenden fachdidaktischen Reflektion und Diskussion zu bewegen (Wopereis et al. 2010). Das Konzept der E-Learningaktivitäten und Evaluationsergebnisse der Jahre 2010 und 2011 werden unter besonderer Berücksichtigung qualitativer Daten exemplarisch vorgestellt. P23 Mohamed Shahat Dr. Annika Ohle Prof. Dr. Hans Fischer Universität duisburg-essen Förderung experimenteller Problemlösefähigkeiten in Physik Vor dem Hintergrund des transmissiven naturwissenschaftlichen Unterrichts konzentriert sich die Zukunftsvision Bildung in Ägypten darauf, eigenständiges wissenschaftliches Denken und Problemlösefähigkeiten von Schülerinnen und Schülern (SuS) zu lehren. Im Rahmen der hier vorgestellten Studie, soll ein Lernprogramm zur Förderung der Problemlösefähigkeiten von SuS in Klasse 7 entwickelt und evaluiert werden. Dieses Programm besteht aus 10 Stunden, in denen SuS nach einem achtschrittigen Problemlösemodell unterrichtet werden. Das Programm zum Thema Dichte und Auftrieb wird an die Anforderungen des integrierten Naturwissenschaftsunterrichts in Ägypten angepasst. In einer quasi- experimentellen Interventionsstudie (n=180 SuS), wird das Programm auf Schülerleistung und motivation mittels Videoanalyse evaluiert. Es werden ein experimenteller Problemlösungs- und Strategiewissenstest, ein themenspezifischer Physiktest und ein Motivationsfragebogen im Prä- Post-Design verwendet. Pilotierungsergebnisse der Paper-Pencil Instrumente sowie das Konzept des Lernprogramms werden vorgestellt. 82

83 P24 Anna Stolz Prof. Dr. Roger Erb Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Goethe-Universität Frankfurt am Main Leistungserwerb in Experimentiersituationen Der Einfluss offenen und gelenkten Unterrichts auf den Leistungserwerb von Schülerinnen und Schülern, aber auch das Vorgehen beim Experimentieren wurden bereits in mehreren Studien untersucht. Diese kommen dabei zu unterschiedlichen Ergebnissen. In unserer Studie sollen daher die Auswirkungen von in zwei Aspekten unterschiedlich gestalteter Experimentiersituationen untersucht werden. Hierfür haben wir ein 2x2-Design vorgesehen, in dem zum einen nach dem Grad der Offenheit und zum anderen nach dem eingesetzten Experimentiermaterial differenziert wird. Die Variation der Offenheit wird durch einen vorstrukturierten und einen offenen Untersuchungsauftrag realisiert. Das verwendete Material liegt für die eine Gruppe in Form von realen Experimentiergeräten vor, während die andere Gruppe mit einer Computersimulation arbeitet. Wir erhoffen uns hierdurch eine verbesserte Einschätzung der unterrichtlichen Möglichkeiten, die sich durch die Verwendung von Computersimulationen aber auch durch das offene Experimentieren ergeben. Präsentiert werden die Ergebnisse bereits durchgeführter Vorstudien. P25 Dr. Ekaterina Stumpf Universität Erlangen-Nürnberg Offene Experimente im Schülerlabor: Erfassung studentischer Kompetenz Der Ansatz des offenen Unterrichts ermöglicht die Entwicklung souveräner Persönlichkeiten von SuS. Er zeigt die Notwendigkeit, im Unterricht individuelle Lernwege zu fördern. Es existiert jedoch kein standardisiertes Hochschulkonzept zur Vermittlung von methodisch-didaktischen Kompetenzen zur Durchführung eines offenen experimentellen Unterrichts. Unsere Pilot-Studie zeigt, dass zwar 22% der befragten Studierenden und Referendare meinen die Kompetenzen, wie Individualisierung verwirklichen, lernwirksame Aufgaben stellen, Wissen verankern, im ausreichenden Ausmaß erworben zu haben, 55% von ihnen können aber die Durführung eines offenen Experimentes nicht darstellen. Am Dep. der Fachdidaktiken der FAU wird die Veranstaltung "Übungen im NESSI-Lab" angeboten. Eine der fachdid. Möglichkeiten der Lehrveranstaltung besteht in der Umsetzung des Konzeptes des offenen Unterrichts. Maßnahmen zur individuellen Förderung der Lernenden werden erprobt. Mit Hilfe von Selbsteinschätzung der Studierenden und der Analyse der erstellten Lehrmaterialien sollen studentische Kompetenzen erfasst werden. P26 Susanne Siegert Prof. Heidrun Heinke RWTH Aachen RWTH Aachen Mündliche Präsentationen für Chemiestudierende im Physikpraktikum Das Physikpraktikum für Chemiestudierende der RWTH Aachen wird auf der Basis einer Online- Befragung von 125 Chemiedozenten im Jahr 2008 überarbeitet. So wurden u.a. im WS 2010/11 mündliche Präsentationen im Praktikum eingeführt. Dabei ersetzen die Studierenden jeweils für einen Versuch des Physikpraktikums die rein schriftliche Nachbereitung in Form eines Protokolls, durch eine fünfzehnminütige mündliche Präsentation. Diese soll das Kompetenzspektrum der Studierenden erweitern und den Lernprozess um ein neues Mittel erweitern. Von vierzehn Probanden wurden jeweils drei Interviews aufgezeichnet: eines direkt nach dem Halten der mündlichen Präsentation, eines direkt nach der Abgabe des Protokolls und ein Follow-Up Interview nach zwei Monaten. Es wurde untersucht, ob sich eine Korrelation zwischen der Wortwahl in der Beschreibung der Versuchsinhalte und Nachbereitungsform finden lässt, die sich in den Follow-Up Interviews widerspiegelt. Erste Ergebnisse, sowie daraus folgende Veränderungen für weitere Studien und das Praktikumsdesign werden auf dem Poster dargestellt. 83

84 Postersession 2: Sachunterricht & frühkindliche Bildung Programmplatz E09-11 Poster P27 P33 P27 Stefanie Carell Prof. Dr. Markus Peschel PH-FHNW PH-FHNW kidipedia - Unterstützungsangebot für Jungen/Mädchen im Sachunterricht Es wird ein aktuelles Forschungsprojekt mit Ausrichtung auf geschlechterspezifische Kompetenzentwicklung im Sachunterricht vorgestellt. Das eingesetzte Medium ist kidipedia, ein Onlinelexikon von Kindern für Kinder und Lehrende. Im Zentrum der Untersuchung steht die Frage, ob kidipedia ein Instrument für Jungen und Mädchen ist, das die Kompetenzen im naturwissenschaftlich orientierten Sachunterricht fördert. Dabei ist neben der fachlichen Kompetenzsteigerung die Medienkompetenz sowie Entwicklung der Motivation und des Interesses entscheidend. Erhoben wird der Einfluss von kidipedia auf diese Untersuchungsbereiche bei Schülerinnen und Schüler der Primarstufe in Deutschland und in der Schweiz. Ein Prä-Post-FollowUp-Design mit Kontrollgruppenbezug bildet die Grundlage der Datenerhebung. Es handelt sich um eine quantitative Studie, die unterschiedliche Tests und Fragebögen zur Erfassung der einzelnen Kompetenzen einsetzt. P28 Jenny Elbers Dr. Nina Dunker Universität Oldenburg Universität Bremen Die Bedeutung des Modellverständnisses im naturwissenschaftlichen SU Die hier zugrunde liegende Untersuchung fand im Rahmen des 2009 von Prof. Dr. Marcus Bäumer (IPAC, Universität Bremen) initiierten Projektes PriChem statt, dessen Ziel es ist, Grundschüler an naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen heranzuführen.zentral dabei ist die Anbahnung erster Teilchenvorstellungen, wobei sich bei der Frage nach dem geeigneten Zeitpunkt dafür die Meinungen teilen. Doch wichtige Aspekte sprechen für eine frühe Anbahnung: So bringen bereits Grundschüler eigene Vorstellungen zu naturwissenschaftlichen Themen mit und vereinzelt ist ihnen die Existenz kleinster Teilchen auch bekannt - eine Grundlage auf welcher der naturwissenschaftliche Sachunterricht aufbauen kann. Im März 2011 wurde eine 3. Klasse während einer Einheit dieses Projektes begleitet. Es wurden sowohl die Durchführung dieser Einheit als auch die Einzelinterviews im Anschluss mit Audio- und Videoaufnahmen dokumentiert und ausgewertet. Im Fokus der Untersuchung liegen dabei der Umgang mit Modellen seitens der Schüler und die Bedeutung derselben bei der Argumentation auf der Teilchenebene. P29 Manja Erb Prof. Dr. Claus Bolte Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Kompetenzen von Grundschullehrer(inne)n im Bereich Der von der KMK ausschließlich für den Mittleren Schulabschluss formulierte Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung gliedert sich in anspruchsvolle Teilkompetenzen und Standards. Durch das Fehlen vergleichbarer Standards für die unteren Jahrgangstufen - insbesondere für den Übergang von der Grundschule bzw. Orientierungsstufe in die Sekundarstufe I - erscheint die Förderung der Lernenden dieser Jahrgangsstufen in diesem Bereich besonders problematisch; denn gerade in diesen Jahrgängen werden Naturwissenschaften häufig von Lehrer(inne)n unterrichtet, die während ihrer Ausbildung im Bereich Erkenntnisgewinnung kaum oder nur unzureichend qualifiziert wurden. In unserem Poster gehen wir der Frage nach, ob bereits 84

85 ermittelte Defizite auf Schüler-Seite auf mangelnde Qualifikation ihrer Lehrer/-innen zurückzuführen sind. Mit Hilfe eines eigens adaptierten Fragebogens werden wir Stärken und Schwächen von Lehrer(inne)n im Teil-Bereich naturwissenschaftliches Arbeiten analysieren und Ansatzpunkte aufzeigen, die dabei helfen, die Praxis der Lehrer/-innen-Aus- und - fortbildung zu optimieren. P30 Ivo Häusle Pädagogische Hochschule Erneuerbare Energien Entwicklung von Kompetenzen bei ErzieherInnen Erneuerbare Energien Entwicklung von Kompetenzen bei ErzieherInnen im Bereich der frühen naturwissenschaftlichen Bildung. In einer an die Arbeit von Zimmermann (Zimmermann & Welzel-Breuer 2010) anschließenden Studie soll im Längsschnittdesign qualitativ und quantitativ die Tragfähigkeit des Konzeptes der Naturwissenschaftlichen Frühförderkompetenz (NFFK) von Erzieherinnen für den Bereich der erneuerbaren Energien (EE) genutzt, erweitert und im Sinne einer Aktionsforschung mit formativem Evaluationscharakter weiterentwickelt werden. In der Studie wird der Ist-Zustand zu Erfahrungen und Kompetenzen von ErzieherInnen im Bereich der EE erfasst und evaluiert. Es wird untersucht, welche Teilkompetenzen entwickelt und welche Faktoren dabei wirksam werden können. Schließlich soll im Kindergartenalltag die Tragfähigkeit der gewonnen Erfahrungen mit Bezug auf die Handlungskompetenz der ErzieherInnen in der Praxis getestet werden. Im Poster wird das von der VRD-Stiftung für Erneuerbare Energien geförderte Projekt in seinem aktuellen Stand vorgestellt. P31 Dorothea Kaufeld Nina Dunker Universität Oldenburg Universität Bremen Teilchenvorstellungen in der Grundschule anbahnen Anfang 2009 wurde das Projekt PriChem von Prof. Dr. Marcus Bäumer (IPAC, Universität Bremen) und einer Bremer Grundschule realisiert. Die Klassen 1-4 erarbeiten halbjährlich einen an den Sachunterricht angelehnten Inhalt der unbelebten Natur. Das Ziel ist es, den Kindern ab der 1. Klasse eine entdeckend gestaltete Auseinandersetzung mit dem Basiskonzept der Teilchen zu ermöglichen. Im Frühjahr 2011 startete eine Arbeit, die die Anbahnung von Teilchenvorstellungen in der Grundschule und die übergeordnete Frage nach den Chancen von naturwissenschaftlichen Einheiten im Sachunterricht thematisiert. Hierzu wurden die Kinder einer 3. Klasse während der Projekteinheit Mein Körper ist eine chemische Fabrik! Teilchen reagieren miteinander begleitet. Untersucht wurde u.a. die Frage nach der Art der entstanden Vorstellungen. Zur Analyse der gruppeninternen Prozesse während der Arbeitsphasen wurden diese mit Hilfe von Video- und Audioaufnahmen festgehalten. Anschließend fanden separate Interviews mit einzelnen Kindern statt. Das Poster wird die Auswertungsschritte sowie erste Ergebnisse zeigen. P32 Marika Keck Dr. Michael Haider Thomas Haider Friedrich-Alexander Universität Erlangen Nürnberg Friedrich-Alexander Universität Erlangen Nürnberg Universität Regensburg Nutzung von Analogiemodellen für den Aufbau flexibel anwendbarer Konze In einem von der DFG-geförderten Projekt soll untersucht werden, ob und inwiefern bereits Grundschüler/innen Analogiemodelle für den Aufbau flexibel anwendbarer Konzepte nutzen (können). Dabei sollen zum einen die Effekte des Einsatzes von Analogiemodellen untersucht werden; zum anderen soll erhoben werden, ob und wie die Schüler/innen diese Analogiemodelle für ihre Verstehensprozesse nutzen. Die Forschungsfragen sollen anhand des Lehrplanthemas Strom (3. Jahrgangsstufe; Unterrichtsziele: Aufbau eines Stromkreiskonzepts und Abbau von Stromverbrauchsvorstellungen) untersucht werden, da es sich hierbei um 85

86 abstrakte Konzepte handelt, die in der Regel den Alltagsvorstellungen widersprechen. Das Forschungsvorhaben ist als quantitative Studie mit quasi-experimentellen Design angelegt zwei Experimentalgruppen, die je mit verschiedenen Analogiemodellen arbeiten, werden einer Kontrollgruppe ohne Einsatz von Analogiemodellen gegenüber gestellt. Die Untersuchung der Frage, wie die Schüler/innen die Analogiemodelle nutzen, erfolgt anhand qualitativer Verfahren. P33 Mandy Metzner Prof. Dr. Manuela Welzel-Breuer Pädagogische Hochschule Heidelberg Pädagogische Hochschule Heidelberg Videoanalysen zur Handlungskompetenz von Erzieherinnen In der Heidelberger Forscherstation nehmen Erzieherinnen seit 2006 an naturwissenschaftlichen Fortbildungen teil. Uns interessiert, inwieweit Erzieherinnen Gelerntes im Kindergarten umsetzen. Um diese Frage teilnehmerunabhängig beantworten zu können, sind von 2006 bis 2007 prozessbegleitend zur Fortbildung pädagogische Umsetzungen videografiert worden. Das Videomaterial dokumentiert kontinuierlich das praktische Handeln von Erzieherinnen und dient als Datenbasis der Studie. Ziel der Untersuchung ist, über eine qualitativ angelegte Videoanalyse Handlungskompetenzen von Erzieherinnen im Kontext früher naturwissenschaftlicher Bildung in Form von Beobachtungskategorien detailliert zu erfassen, zu beschreiben, ggf. zu qualifizieren und darüber ein Analyseinstrument zu entwickeln, das für die Handlungsbeobachtung genutzt werden kann. Mithilfe des zu generierenden Analyseinstrumentes wird erwartet, konkrete Entwicklungen zumindest in Teilbereichen der naturwissenschaftlichen Handlungskompetenz bei Erzieherinnen darstellen zu können. Im Poster wird der Stand der Arbeit dargestellt. Postersession 3: Lehramtsausbildung Programmplatz F09 - F11 Poster P34 P41 P34 Prof. Dr. Maike Busker Irene Neumann Mareike Klostermann Universität Flensburg IPN Kiel IPN Kiel Vorwissen Mathematik bei Physik- und Chemiestudierenden Mathematische Inhalte sind in naturwissenschaftlichen Studiengängen von besonderer Bedeutung. Erfahrungen aus der Hochschullehre zeigen, dass Studierenden die Anwendung mathematischer Inhalte häufig schwer fällt. Um die Schwierigkeiten von Studienanfängern in Chemie und Physik näher charakterisieren zu können, wurde ein Eingangstest Mathematik konzipiert und zu Beginn des Wintersemesters 2010/2011 an der Universität Kiel bei Studierenden mit Fach Chemie und Studierenden mit Fach Physik eingesetzt. Dieser umfasst wesentliche Bereiche, die für ein Chemie- oder Physikstudium in besonderem Maße relevant sind. Hierzu gehören zum Beispiel Einheiten, lineare Gleichungen, Logarithmen, Funktionen oder auch die Differential- und Integralrechnung. Auf dem Poster werden das Design des Tests und die erhaltenen Testergebnisse der Studierenden dargestellt. 86

87 P35 Mareike Klostermann Prof. Dr. Maike Busker Stefanie Herzog Prof. Dr. Ilka Parchmann IPN Kiel Universität Flensburg IPN Kiel IPN Kiel Vorkurse als Schnittstelle zwischen Schule und Universität Erhebungen zum Studienabbruch weisen insbesondere für die mathematischnaturwissenschaftlichen Studiengänge und für den Übergang zwischen Schule und Universität einen Handlungsbedarf aus. An der Universität Kiel wurde ein Vorkurs konzipiert mit dem Ziel Studienanfänger im Fach Chemie gezielt in der Studieneingangsphase zu begleiten und zu unterstützen. Dabei stand im Vordergrund, den Studierenden unmittelbar vor Studienbeginn einen Einblick in das Chemiestudium und die akademische Lernkultur zu ermöglichen, Hilfestellungen beim selbstständigen Schließen von Wissenslücken zu geben sowie Schwierigkeiten in der ersten Studienphase zu diskutieren. Der Vorkurs wurde im Wintersemester 2010/1011 an der Universität Kiel durchgeführt und in diesem Rahmen evaluiert. Neben der Erhebung des Vorwissens in Chemie und Mathematik wurden die Studierenden zu ihrem Studieninteresse und zu Vorstellungen und Erwartungen an das Chemiestudium befragt. Auf dem Poster werden die Konzeption des Vorkurses sowie ausgewählte Ergebnisse dargestellt. P36 Benbetka Mahdi END/kouba Naturwissenschaftliche Lehrerbildung an der P.H (ENS) in Algerien In Algerien werden Lehrer für die naturwissenschaftlichen Fächer an zwei Hochschulen ausgebildet. So werden die Lehrer für Physik Chemie, Biologie, Mathematik, und Musik an die Pädagogische Hochschule Algier ausgebildet, die Lehrer für die Technikfächer an der Pädagogisch-Technische Hochschule Oran. Im Lehrprogramm der Lehrerbildung hat die Fachdidaktik eine zentrale Stelle. Es werden die Schwerpunkte des Unterrichtes behandelt. P37 Dr. Silvija Markic Lilia Hermann Dr. Ozgecan Tastan Kirik Universität Bremen Universität Bremen Selbstwirksamkeit von Studierenden bezüglich des kooperativen Lernens Mehr Schülerzentriertheit im Chemieunterricht wird immer wieder gefordert. Im Unterricht sollen Methoden umgesetzt werden, die die Schülerinnen und Schüler aktivieren. Eine Möglichkeit sind Methoden des kooperativen Lernens. Für den Einsatz es jedoch entscheidend, ob sich ein Lehrer bzw. einer Lehrerin auch zutraut, kooperatives Lernen anzuleiten oder nicht. Dies drückt das Konstrukt der Selbstwirksamkeitserwartung aus, das definiert ist als die Überzeugung, über ausreichend Kompetenzen zu verfügen, ein bestimmtes Verhalten auch angesichts von auftretenden Schwierigkeiten und Barrieren ausführen zu können. Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehrkräften haben direkte Auswirkungen darauf, ob sie bestimmte Unterrichtsmethoden in ihren Unterricht integrieren oder nicht. Präsentiert wird eine auf einem Likert-Test basierende Studie, in der die Selbstwirksamkeitserwartung von Lehramtsstudierenden der Chemie und des Sachunterrichts aus Deutschland und der Türkei bezüglich des kooperativen Lernens untersucht wird. 87

88 P38 Claudia Meinhardt Junior-Prof. Dr. Thorid Rabe Olaf Krey Universität Potsdam Universität Potsdam Universität Potsdam Studienwahlmotive von Physiklehramtsstudierenden Im Rahmen der Pilotierung eines Fragebogeninstruments zu physikdidaktischen Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehramtsstudierenden an der Universität Potsdam im WS 2010/11 wurden zusätzlich Motive für die Aufnahme eines Lehramtsstudiums im Fach Physik erhoben. Die retrospektiv mit Hilfe einer offenen Fragestellung erfassten Studienwahlmotive von 84 Studierenden wurden mit Hilfe der Software MAXQDA inhaltsanalytisch kategorisiert. Die Auswertung zeigt eine Vielfalt von Motiven, die von pragmatischen Gründen wie zum Beispiel Jobsicherheit, über biografische Hintergründe bis hin zum Interesse am Fach oder an der Tätigkeit des Unterrichtens reichen. Das Kategoriensystem, das sich daraus ergebende Bild zu Studienwahlmotiven sowie sich anschließende Forschungsvorhaben werden vorgestellt. P39 Dipl.-Chem. Ines Unverricht Dipl.-Ing. Sandra Lein Prof. Dr. Manuela Niethammer Prof. Dr. Gesche Pospiech TU Dresden, Fak. Erziehungswissenschaften TU Dresden, Fak. Mathematik und Naturwissenschaften TU Dresden, Fak. Erziehungswissenschaften TU Dresden, Fak. Mathematik und Naturwissenschaften Lehrer studiert Unternehmen - Strukturierung arbeitsrelevanter Inhalte Das Projekt Lehrer studiert Unternehmen bietet Lehramtsstudierenden der Fächer Chemie und Physik die Möglichkeit, die (hoch)schulische Umgebung für einen gewissen Zeitraum zu verlassen, um Erfahrungen in sächsischen Forschungs- bzw. Wirtschaftsunternehmen zu sammeln. Durch das Einbinden zweier jeweils zweiwöchigen Praktika in die Lehramtsstudiengänge soll die Ausbildung besonders für künftige Gymnasiallehrer/-innen praxisorientierter werden. Die Praktikanten/-innen begleiten Ingenieure/-innen oder Naturwissenschaftler/-innen im Berufsalltag und analysieren, welches Wissen für die Bewältigung der täglichen Arbeitsaufgaben erforderlich ist. Gleichzeitig erleben sie reale Betriebsabläufe in verschiedenen Unternehmensbereichen. Die zukünftigen Lehrer/-innen lernen die Erschließung, die Reduktion und die Strukturierung arbeitsrelevanter Inhalte für einen praxis- und anwendungsbezogenen Unterricht. Auf dieser Basis gestalten die Studierenden arbeitsweltbezogene Unterrichtskonzepte für Ihr Fach. P40 Mag. Brigitte Wolny Dr. Clemens Nagel Universität Wien Universität Wien Ein neues Physikpraktikum für Ernährungswissenschaften Didaktische Rekonstruktion eines adressatenspezifischen Physikpraktikums für Ernährungswissenschaften: An der Fakultät für Physik der Universität Wien wurde in den Jahren 2008 bis 2010 ein neues Praktikumskonzept zu Physik für Ernährungswissenschaften entwickelt und umgesetzt. Es ist adressatenspezifisch gestaltet, stützt sich also auf sinnstiftende Kontexte aus Profession und Wissenschaft des Faches Ernährungswissenschaften und folgt dem konstruktivistischen Design für Hochschulpraktika. Das neue Praktikum umfasst obligatorisch sowohl Präsenz- als auch Onlinepraktikumseinheiten unter Einbeziehung interaktiver Bildschirmexperimente und Videos. Das Poster gibt einen Überblick über die Entwicklungs-, Implementations- und Evaluationsschritte des Projekts. Die innovative Einbindung interdisziplinär relevanter Experimente in das Praktikum wird an zwei Beispielen vorgestellt: Wechselstrom und Bioimpedanzanalyse als Online-Übungseinheit, Spektroskopie mit Lebensmittelfarbstoffen als Präsenzeinheit. 88

89 P41 Nicola Großebrahm Prof. Dr. Stefan Rumann Ziele chemiedidaktischer universitärer Lehrerausbildung Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Testinstruments zur Erfassung des chemiedidaktischen Wissens Lehramtsstudierender. Detaillierte normative Vorgaben im Bereich der universitären chemiedidaktischen Ausbildung fehlen bislang, müssen einer Testentwicklung jedoch vorausgehen. Dafür ist u.a. zu klären, ob eine Differenzierung zwischen allgemeinem chemiedidaktischem Wissen und inhaltsbezogenem chemiedidaktischem Wissen nötig bzw. möglich ist und welche Wissensvermittlung die Universität zu leisten im Stande ist. Das Projekt ist daher in zwei Teile zu gliedern: Zur Beschreibung eines Soll-Zustands werden Interviews mit Fachdidaktikern und Fachleitern durchgeführt, um auf der Grundlage ihrer fachdidaktischen Expertise ein Curriculum für die chemiedidaktische Ausbildung zu erstellen. Die dadurch gewonnene konkrete Beschreibung des Konstrukts "universitäres chemiedidaktisches Wissen" liefert die Basis für die im zweiten Projektschritt erfolgende Testentwicklung. Erste Ergebnisse der Interviewstudie werden auf dem Poster diskutiert. Postersession 4: Kompetenzen Programmplatz G09 G11 Poster P42 P50 P42 Dipl. Päd. Marcus Böhret Prof. Dr. Hans-Dieter Körner Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Einfluss von Unterrichtstätigkeiten auf die Kompetenzentwicklung Studien in den naturwissenschaftlichen Fächern haben gezeigt, dass Schülerinnen und Schüler oft nur über sehr gering ausgeprägte prozessorientierte Kompetenzen im Rahmen des naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozesses verfügen. Andere Arbeiten haben aufgedeckt, dass die Schülerinnen und Schüler ihr Lernen stärker rezeptiv als konstruktiv empfinden und eine geringere Eigenaktivität mit einer schwächer ausgeprägten Selbstwirksamkeitserwartung einhergeht. Ziel dieser Studie ist es, Abhängigkeiten der Entwicklung prozessorientierter Kompetenzen und der fachbezogenen Selbstwirksamkeitserwartung vom Ausmaß der Ausübung verschiedener Tätigkeiten zu untersuchen. Es soll hierbei der reguläre naturwissenschaftliche Unterricht in der achten und neunten Klassenstufe an Realschulen untersucht werden. Die Erhebung der zentralen Forschungsdaten findet an mehreren Messzeitpunkten statt, wobei sowohl qualitative als auch quantitative Testinstrumente zum Einsatz kommen. Es wird ein Einblick in das Design der Studie sowie in ausgewählte Ergebnisse bisher durchgeführter Teilstudien gegeben. P43 M.Ed. Julia Heinrichs Prof. Dr. David-Samuel Di Fuccia Universität Kassel Universität Kassel Möglichkeiten der Diagnose und Förderung von Bewertungskompetenz Bewertung ist wohl der am schwierigsten zu interpretierende Kompetenzbereich der Bildungsstandards. [1]. Bewertungskompetenz fand nach PISA den Einzug in die Curricula der einzelnen Bundesländer. Die Schüler sollen nun lernen, die Vor- und Nachteile chemischer Entwicklungen oder Prozesse abzuwägen und persönlich zu bewerten. Auch die Fähigkeit, Argumente zu erkennen, Beweggründe für Entscheidungen nachvollziehen und selbst fundierte Entscheidungen treffen zu können, soll in der Schule ausgebildet werden. Doch wie kann diese Kompetenz im alltäglichen Unterricht gefördert werden und wie kann der Effekt einer 89

90 Förderung überhaupt nachgewiesen werden? Um diese Fragen zu klären, soll ein Instrument entwickelt und getestet werden, das Aspekte von Bewertungskompetenz im alltäglichen Unterricht messbar macht. Dieser Beitrag bietet einen Ausblick auf die Forschungsarbeit und informiert über die Entwicklung dieses Messinstruments. [1] Schecker, H.; Höttecke, D.: Bewertung in den Bildungsstandards Physik. Aufgaben zum Kompetenzbereich Bewertung. In: NiU Physik, 18, 2007, Nr. 97. S. 29. P44 Iwen Kobow Maik Walpuski Universität Lüneburg Entwicklung und Validierung eines Tests zur Kommunikationskompetenz Ausgangspunkt für diese Studie sind die Nationalen Bildungsstandards für das Fach Chemie sowie deren Überprüfung und Weiterentwicklung im Projekt Evaluation der Standards in den Naturwissenschaften für die Sekundarstufe 1 (ESNaS). Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird auf Basis der bestehenden Vorarbeiten zu anderen Kompetenzbereichen zunächst eine Ausdifferenzierung des Kompetenzbereiches Kommunikation vorgenommen. Dazu wird in einem ersten Schritt das ESNaS Kompetenzstrukturmodells für den Bereich Kommunikation adaptiert. In einem zweiten Schritt werden auf Basis des Kompetenzstrukturmodells Aufgaben entwickelt und deren empirische Güte geprüft, bevor in einem weiteren Schritt Zusammenhänge zu anderen Kompetenzbereichen untersucht werden. P45 Caroline Körbs Humboldt-Universität zu Berlin Mindeststandards im Fach Chemie am Ende der Pflichtschulzeit Die Nationalen Bildungsstandards beschreiben als Regelstandards die von den Schülerinnen und Schülern durchschnittlich zu fordernden Leistungen. Zunehmend wird es jedoch erforderlich, die mindestens zu erbringenden Leistungen von Schülern zu beschreiben, damit sie erfolgreich in den Arbeitsmarkt aufgenommen werden und am gesellschaftlichen Leben aktiv teilnehmen können. Eine numerische Definition, wonach ab einem bestimmten möglichen Punktwert der Regelstandards von Mindeststandards auszugehen ist, kann aus fachdidaktischer Sicht kein zielführender Ansatz sein. Hier sind vielmehr inhaltliche und didaktische Kriterien zu entwickeln, die einen solchen unteren Grenzwert bestimmen. Es werden ein erstes Erhebungsinstrument sowie erste Ergebnisse aus der Vorstudie vorgestellt, die Aufschlüsse über eine mögliche Formulierung und Festlegung von Mindeststandards im Bereich der Naturwissenschaften mit Schwerpunkt auf chemischen Fachinhalten am Ende der Pflichtschulzeit geben. P46 Dr. Dennis Nawrath Veronika Maiseyenka Prof. Dr. Horst Schecker Universität Bremen Universität Bremen Universität Bremen Planungsinstrument zur Förderung von Modellkompetenz Der Umgang mit Modellen spielt eine zentrale Rolle im naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess. Modelle sind Mittel zur Veranschaulichung von Strukturen und Funktionen. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines theoretisch fundierten und zugleich für die Unterrichtspraxis handhabbaren Planungsinstruments zur Förderung von Modellkompetenz im Unterricht der Sekundarstufe 1. Die Fähigkeiten werden nach den beiden Bereichen Lernen mit Modellen und Lernen über das Modellieren unterschieden. Zunächst wurde basierend auf fachlicher, fachdidaktischer und erkenntnistheoretischer Literatur ein Vorschlag entwickelt. Dieser wurde 15 Lehrkräften aus dem Hamburger Schulversuch alles>>könner vorgestellt und gemeinsam in mehreren Sitzungen diskutiert und schrittweise überarbeitet. Die Sitzungen wurden audiographiert und inhaltsanalytisch qualitativ ausgewertet. Um 90

91 schülerorientierte Lernarrangements entwickeln zu können, wird in einer begleitenden Replikationsstudie (Grosslight et al., 1991) zudem das Modellverständnis von Schülern der Klassenstufe 7 erhoben. P47 Ines Schmidt Prof. Dr. David-S. Di Fuccia Universität Kassel Universität Kassel Mathematisches Modellieren im Chemieunterricht Zur Erklärung naturwissenschaftlicher Phänomene sowie zur Problemlösung in den Naturwissenschaften ist es häufig nützlich, mathematische Begriffe, Methoden und Denkweisen anzuwenden. Sie ermöglichen es, die entsprechenden Sachverhalte zu mathematisieren und mathematische Formulierungen inhaltlich zu deuten. Eine mathematische Analyse bzw. Modellierung von chemischen Prozessen könnte daher helfen, das chemische Verständnis zu erleichtern und zu vertiefen. Wenn mathematische Betrachtungen im Chemieunterricht hingegen vermieden werden, muss befürchtet werden, dass es den Schülerinnen und Schülern schwerer fällt, ein adäquates Verständnis von Chemie aufzubauen. Aktuell scheint die Rolle der Mathematik im Chemieunterricht vermehrt in den Hintergrund gedrängt zu werden. Es besteht der noch zu verifizierende Eindruck, dass Kompetenzen im Bereich der Mathematisierung immer seltener angesprochen werden. Das Poster beschreibt ein Forschungsprojekt zur Klärung der Sachlage, inwieweit mathematisches Modellieren im Chemieunterricht Anwendung findet und welche speziellen Probleme dabei auftreten. P48 Felix Schoppmeier Dr. Andreas Borowski Prof. Dr. Hans E. Fischer Entwicklung eines Physikkompetenzmodells für die Sekundarstufe II Ziel dieser Studie ist die Entwicklung und Evaluation eines Physikkompetenzmodells für die Sekundarstufe II. Voraussetzung zur Diagnose der Kompetenzstrukturen von Schülerinnen und Schülern ist die Entwicklung und Evaluation von Kompetenzmodellen. Hierbei können angenommene Kompetenzstrukturen durch Kompetenztests überprüft werden. Um vorliegende Entwicklungen zu nutzen, knüpft die angenommene Kompetenzstruktur an das ESNaS-Modell der Sekundarstufe I an, wobei eine Übernahme aller Elemente des Modells aufgrund der unterschiedlichen Bildungsziele (vertiefte Allgemeinbildung, Wissenschaftspropädeutik) nicht sinnvoll ist. Die Dimensionen des ESNaS-Modells wurden hinsichtlich der oberstufenspezifischen Anforderungen modifiziert und durch die Mathematisierung erweitert. Zur Überprüfung der angenommenen Kompetenzstruktur wurden Aufgaben (N=66) entwickelt und in Leistungskursen der Jahrgangsstufe 13 (N=340 SuS) eingesetzt. Eine Analyse der einzelnen Aufgabenmerkmale gibt Aufschluss über die für die Sekundarstufe II anzunehmenden Kompetenzstrukturen. P49 Bettina Kreiter Dr. Andreas Borowski Prof. Dr. Hans E. Fischer Physikspezifische kognitive Anforderungen in der Sekundarstufe II Für die Sekundarstufe I gibt es keine Ausdifferenzierung vorwissensabhängiger kognitiver Anforderungen für die Physik. Zudem existiert noch kein empirisch abgesichertes Kompetenzmodell für die Sekundarstufe II, welches physikspezifische Anforderungen beschreibt. Da eine Abituraufgabe, im Gegensatz zu Testaufgaben, mehrere Anforderungen testet, lassen sie sich nicht zur Diagnose von Schülerkompetenz nutzen. Um valide Aussagen über die jeweils benötigten Lösungsanforderungen zu machen, bedarf es eines neuen 91

92 Aufgabenprofils. Ziel ist die Entwicklung eines Modells zur Beschreibung kognitiver Anforderungen von Schülern beim Lösen von Physikabituraufgaben (Leistungskurs). Hierzu erfolgt eine literaturbasierte und expertengestützte Manualentwicklung zur Kategorisierung physikspezifischer Anforderungen. Die empirische Validierung erfolgt in einer explorativen Studie (N=60) auf der Basis einer Analyse zentraler Abituraufgaben. Es werden kognitive Aktivitäten von Schülern beim Lösen der Aufgaben durch lautes Denken und leitfadengestützte Interviews erfasst und den Anforderungen zugeordnet. P50 Jan Winkelmann Prof. Dr. Roger Erb Goethe-Universität Frankfurt am Main Goethe-Universität Frankfurt am Main Fachwissenszuwachs durch Schüler- und Lehrerexperimente in Physik Allgemein wird angenommen, dass der Einsatz von Schülerexperimenten in großem Maß zum Erfolg des Physikunterrichts beiträgt. Dabei ist aber weitgehend unklar, in welcher Weise dies geschieht, wie also das Lernverhalten der Schülerinnen und Schüler beeinflusst wird. Das vorgestellte Promotionsvorhaben ist durch die Fragestellung motiviert, ob im Hinblick auf den Fachwissenszuwachs das Schülerexperiment dem Lehrerexperiment im Physikunterricht überlegen ist. Die Studie greift auf das Kompetenzmodell der Evaluationsstudie ESNaS (IQB und ) zurück. Erste Vorstudien lassen vermuten, dass auf höheren Anforderungsniveaus das Schülerexperiment Vorteile für den Fachwissenszuwachs birgt. Neben dem Fachwissen wird auch das Interesse an Physik, das Interesse am Schülerexperiment und die Überzeugung der Schülerinnen und Schüler bezüglich der Lernförderlichkeit des Schülerexperiments in den Blick genommen. Es werden erste Ergebnisse verschiedener Vorstudien präsentiert. Postersession 5: Kompetenzentwicklung & Kommunikation Programmplatz C12 C15 Poster P65 P75 P65 Markus Emden Prof. Dr. Elke Sumfleth Zum chemischen Konzeptwissen 11-Jähriger vor dem Fachunterricht Schülerinnen und Schüler kommen nicht als tabula rasa in den Chemieunterricht. Sie haben vielfältige Möglichkeiten sich Wissen auf stofflicher wie auf submikroskopischer Ebene anzueignen, bevor sie der formale Chemieunterricht an fachwissenschaftliche Konzepte heranführen kann. Es existiert keine empirische abgesicherte Baseline, von der der Chemieunterricht der Sekundarstufe I ausgehen kann. So werden die Inhalte und Konzepte des Chemieunterrichts nach wie vor stärker durch professionelle Überzeugung denn durch die reellen Gegebenheiten bestimmt. Es gibt keine gesicherten Erkenntnisse darüber, womit Schülerinnen und Schüler in den Chemieunterricht eintreten, wann es sinnvoll bzw. möglich ist ein Denken im Diskontinuum anzuregen oder welche Aspekte vielleicht schon lange vor dem eigentlichen Chemieunterricht ein alter Hut sind. Im Projekt Ganz In bietet sich in einer Längsschnittstudie die Möglichkeit Erkenntnisse darüber zu sammeln. Ausgewählte Ergebnisse des ersten Messzeitpunkts, auf denen die Studie von Ferber und Sänger aufbauen können, werden in der Posterreihe präsentiert. 92

93 P66 Nora Ferber Markus Emden Prof. Dr. Elke Sumfleth Zur Diagnose der Konzeptentwicklung im Chemieunterricht der Sek. I Im Rahmen des Projektes Ganz In Mit Ganztag mehr Zukunft soll ein Testinstrument für eine Längsschnittstudie im Fach Chemie entwickelt werden, das die Kompetenzentwicklung von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I hinsichtlich des Kompetenzbereichs Fachwissen valide abbildet. Dazu werden längsschnittgeeignete Testaufgaben benötigt, die derzeit nicht zur Verfügung stehen. Die Entwicklung und Validierung entsprechender Aufgaben bildet den Kern dieser Studie. Als Grundlage für die Aufgabenentwicklung wird ein dreidimensionales Kompetenzmodell vorgeschlagen, das die Dimensionen Inhalt, Komplexität und Repräsentationsebene umfasst. Die entwickelten Testaufgaben werden mit 900 Schülerinnen und Schülern aus den Jahrgangsstufen 7, 8 und 9 an nordrhein-westfälischen Gymnasien über ein Jahr auf ihre Anwendbarkeit überprüft. Die Aufgaben werden im Multi-Matrix-Design eingesetzt und anschließend mit Hilfe der Rasch-Modellierung analysiert. Die Ergebnisse der Studie können Hinweise für die Unterrichts- und Curriculumsentwicklung geben sowie zum Vorschlag eines Entwicklungsmodells. P67 Dr. Heiko Krabbe Dr. Markus Emden Prof. Dr. Hans E. Fischer Prof. Dr. Elke Sumfleth Ganz In: Naturwissenschaftskompetenzen entwickeln und diagnostizieren Im Projekt Ganz In ergänzen sich ein Forschungs- und ein Entwicklungsaspekt bei der Begleitung der Entwicklung zu Ganztagsgymnasien in NRW. Zur Förderung von Schülerkompetenzen werden die im Projekt teilnehmenden Schulen hinsichtlich Unterrichtsinhalten, -gestaltung und Handeln im Unterricht durch pädagogische und fachdidaktische Forschung begleitet. Am Standort Essen wird u. a. die Zusammenarbeit mit den Fachkollegien Chemie und Physik an den Projektschulen koordiniert. In einer Posterreihe wird das gesamte Projekt vorgestellt sowie die darin eingebundenen fachdidaktischen Arbeiten. Um eine Balance zwischen Forschungs- und Entwicklungsaspekt zu erreichen, werden naturwissenschaftliche Kompetenzen im Bereich naturwissenschaftlich-experimentellen Arbeitens (Sänger) ebenso gefördert, wie die Validierung eines Diagnoseinstruments zur Kompetenzentwicklung im Fach Chemie angestrebt (Ferber). Begleitend können erste Ergebnisse aus einer angelaufenen Längsschnittstudie für die Fächer Chemie (Emden) und Physik (Krabbe) vorgestellt werden. P68 Dr. Heiko Krabbe Prof. Dr. Hans E. Fischer Fachwissen im Bereich Physik beim Übergang auf das Gymnasium in NRW In NRW stellen einige Gymnasien gerade auf einen Ganztagsbetrieb um. 30 dieser Schulen werden im Rahmen des GanzIn-Projekts wissenschaftlich begleitet. U.a. wird in Längsschnittmessungen der Einfluss erst im Ganztagsbetrieb möglicher Förderung auf die Entwicklung der Schüler untersucht. Im Längsschnitt ist ein Fachwissenstest zur Physik enthalten, für den die Baseline zu Beginn der Jahrgangstufe 5 erhoben wurde. Da das Fach Physik erst in der weiterführenden Schule einsetzt, musste die Erhebung ein breites inhaltliches Spektrum auf Grundschulniveau abdecken. Da für die Längsschnittuntersuchung keine Kontrollgruppe vorgesehen ist, wird zum Vergleich mit Leistungen in dieser Jahrgangsstufe eine Einordnung auf der TIMSS-Skala vorgenommen. Zur Sicherung der Inhaltsvalidität wird die Entwicklung des Energiekonzepts bei der Itemkonstruktion besonders betont. Die Ausgangserhebung bietet bereits die Möglichkeit, den Leistungsstand der Schüler in einzelnen Inhaltbereichen querschnittlich abzubilden und das Testinstrument mit Kenndaten vorzustellen. 93

94 P69 Jenna Sänger Markus Emden Prof. Dr. Elke Sumfleth Naturwissenschaftlich Experimentieren lernen mit Worked Examples Naturwissenschaftlich-experimentelle Arbeitsweisen sind im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung der Bildungsstandards fest verankert. Deswegen ist es notwendig naturwissenschaftliches Experimentieren durch gezielte Anleitung zum naturwissenschaftlichexperimentellen Arbeiten im Unterricht zu thematisieren und zu fördern. In dieser Studie sollen zur Förderung naturwissenschaftlich-experimenteller Arbeitsweisen Worked Examples mit integrierten Experimenten über einen längeren Zeitraum in 6. Klassen eingesetzt werden. Dabei wird untersucht, ob der Lernerfolg im Bereich naturwissenschaftlich-experimenteller Arbeitsweisen mit diesem Arrangement höher ist als bei offenen Problemlöseaufgaben. Da es sich bei den Probanden um Novizen im Bereich des naturwissenschaftlichen-experimentellen Arbeitens handelt, ist auf Grundlage der Cognitive Load-Theory davon auszugehen, dass Worked Examples einen geringeren Extraneous Load erzeugen als offene Problemlöseaufgaben. Daher stehen mehr Kapazitäten für den eigentlichen Lernprozess zur Verfügung. Dies sollte einen höheren Wissenszuwachs ermöglichen. P70 Markus Schrönkhammer Dr. Claudia Haagen-Schützenhöfer Universität Wien Universität Wien Fallstudie zu Englischsprachigem Physikunterricht Fremdsprachenintegrierter Sachfachunterricht erfreut sich großer Beliebtheit. Während Vorteile integrativer Unterrichtsformen für die Entwicklung von Fremdsprachenkompetenz außer Frage stehen, sind Synergieeffekte für den Fachunterricht wenig erforscht. Die vorliegende Fallstudie analysiert englischsprachigen Physikunterricht an Wiener Gymnasien anhand zweier Fragestellungen: Zum einen soll untersucht werden, wie die Vielzahl existierender theoriebasierter Vorschläge zur Gestaltung fremdsprachenintegrierten Unterrichts in der Praxis Umsetzung finden. Zum Anderen soll ausgehend von der Annahme, dass in fremdsprachlich geführten Unterrichtsszenarien andere Kommunikationssmuster als im Regelunterricht vorherrschen, eine Untersuchung kommunikativer Strukturen erfolgen. Das Konzept der Bedeutungsaushandlung nimmt hier eine zentrale Rolle ein. Dazu wurden 14 englischsprachige Physikstunden bei fünf Lehrkräften videographiert und mittels niedrig bis mittel inferenter Kodierungs- und hoch inferenter Analyseverfahren ausgewertet. Zusätzlich wurden betroffene Lehrkräfte interviewt. P71 Dr. Sabine Streller Mario Hoffmann Prof. Dr. Claus Bolte Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin KieWi & Co: Sprachförderung im Kontext naturwissenschaftlichen Lernens Aus dem Projekt Sprachaktivierung im Naturwissenschaftlichen Unterricht der Jahrgangsstufen 7/8 (Bolte, Pastille 2009) und dem KieWi & Co. Programm (Streller 2009; Bolte, Streller 2008)resultiert das Projekt KieWi Sprachcamp Naturwissenschaften, das auf Anregung der Senatsverwaltung für Bildung, Wissenschaft und Forschung Berlin von den Autoren konzipiert und im Schuljahr 2009/10 in Kooperation mit Berliner Grundschulen erstmals realisiert wurde. Zielgruppe des Projekts waren und sind Schüler/-innen der Jahrgänge 5/6 mit sprachbezogenem Förderbedarf und Interesse, ihre sprachbezogenen Kompetenzen im Kontext naturwissenschaftlich-forschenden Lernens zu verbessern. Das Projekt wurde als 10 Ferientage umfassendes, ganztägiges Bildungsangebot konzipiert. Die Projekt-Evaluation belegt, dass es im KieWi-Sprachcamp Naturwissenschaften gelungen ist, unterrichtssprachliche Fähigkeiten im 94

95 Allgemeinen und naturwissenschaftsbezogene sprachliche Kompetenzen im Besonderen bei den Teilnehmer/-innen zu fördern sowie ihre Motivation zum Lernen naturwissenschaftlicher Sachverhalte zu stärken. P72 Nermin Tunali Prof. Dr. Elke Sumfleth Eine Förderstudie der Chemischen Fachsprache Die Beherrschung der Sprache ist die Grundvoraussetzung, um dem Schulunterricht zu folgen, sich Lerninhalte anzueignen und grundlegende Kompetenzen zu erwerben (Hopf, 2005; Prenzel et al., 2005; Ramm et al., 2004; Leisen, 2010). Allerdings weisen sowohl internationale (PISA, TIMSS) als auch nationale Studien darauf hin, dass die Schülerinnen und Schüler in Deutschland Sprachprobleme (Stanat et al., 2010) und dementsprechend Förderbedarf haben (Baur & Spettmann, 2007). Vor allem bei den Schülerinnen und Schülern mit Migrationshintergrund erschweren mangelnde Sprachkenntnisse das Verstehen der Unterrichtsinhalte (Deppner, 1989). Aus diesem Grund wird im Rahmen dieses Projekts eine fachsprachliche Förderung mit Schwerpunkt auf der chemischen Fachsprache mit einer fachinhaltlichen Förderung mit weiteren Übungsaufgaben in Bezug auf die Auswirkungen auf die Chemieleistung verglichen. Es werden die Fördermaterialien und Testinstrumente vorgestellt und über die ersten Ergebnisse der Pilotstudie berichtet. P73 Hannah Busch Prof. Dr. Bernd Ralle Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund fachsprachliche Kompetenzen prüfen und fördern Die Bildungsstandards für den mittleren Schulabschluss (KMK, 2004) beschreiben im Kompetenzbereich Kommunikation die Verwendung der Fachsprache (K4) und das bewusste Übersetzen von Fachsprache in Alltagssprache und umgekehrt (K5) als von Schülern zu erwartende Kompetenzen. Ziel dieses Promotionsvorhabens ist es, zunächst ein Analyseverfahren für den Sprachstand von Schülerinnen und Schülern bezüglich ihrer fachsprachlichen Kompetenzen zu entwickeln. Es wird überprüft, welche Indikatoren sich zur Erhebung von Fachsprache eignen. In Zusammenarbeit mit Lehrkräften werden aufbauend darauf adressatenbezogene Interventions- und Fördermöglichkeiten konzipiert und umgesetzt. Dies geschieht mit dem Ziel, neben den fachlichen Inhalten auch die Fachsprache im Unterricht zu betonen und zu fördern. P74 Andrea Harbach Dr. Sabine Fechner Prof. Elke Sumfleth Leibnitz Universität Hannover Universität Duisburg Essen Vernetzung und Problemorientierung in kontextbasierten Lernaufgaben Obwohl kontextbasiertes Lernen ein weitverbreitetes Lernkonzept ist, fallen die Forschungsergebnisse zu Leistungseffekten sehr unterschiedlich aus. Dies macht eine genauere Analyse der Einflussfaktoren notwendig. Wichtige Merkmale des Lernansatzes sind die Vernetzung des lebensweltlichen Kontextes mit dem chemischen Inhalt sowie eine Problemorientierung. Deshalb soll in diesem Projekt der Einfluss des Vernetzungsgrades und der Problemorientierung auf den Lernzuwachs untersucht werden. Dafür wurden Lernaufgaben entwickelt, die bezüglich dieser Faktoren variieren. In einer Pilotstudie im Prä-Post-Design wurden die Lernaufgaben von SchülerInnen der 9. Klasse bearbeitet. Die Ergebnisse zeigen keine signifikanten Unterschiede in der Lernleistung für die verschiedenen Lernaufgaben. Tendenziell zeigt sich jedoch ein positiver Interaktionseffekt der Problemorientierung sowohl mit dem lebensweltlichen Kontext als auch mit einer hohen Vernetzung. Das Ziel des Projektes ist es, Aussagen zur optimalen Integration von Kontexten in Lernaufgaben zu formulieren. 95

96 P75 Mathias Ihne Prof. Dr. Claudia von Aufschnaiter Justus-Liebig-Universität Gießen Justus-Liebig-Universität Gießen Lernprozesse hochbegabter Schüler/innen Vergleichende Analysen von Lernprozessen unterschiedlich begabter Schüler/innen sind bislang kaum Gegenstand fachdidaktischer Forschung. Die Untersuchung von Unterschieden aber auch Gemeinsamkeiten als unterschiedlich begabt eingeschätzter Schüler/innen im Umgang mit Informationen und bei der Bearbeitung von Lernaufgaben könnte jedoch zur fachdidaktischen Theoriebildung über Lernprozesse und ihre Grenzen beitragen. Das Schülerlabor PiA (Physik in Aktion) der JLU Gießen bietet die Möglichkeit, Lernprozesse unterschiedlich begabter Schüler/innen bei der Bearbeitung gleicher oder zumindest ähnlicher Lernaufgaben aufzuzeichnen und systematisch zu analysieren. Auf dem Poster wird die Konzeption des Labors sowie das Design und Ergebnisse erster Vorerprobungen mit als hochbegabt eingeschätzten Schüler/innen und Hauptschüler/innen vorgestellt. Im Fokus steht dabei vor allem der Vergleich der Qualität und des zeitlichen Verlaufs der während des Laborbesuchs beobachteten Konzeptaufbauprozesse zwischen den beiden Gruppen. Postersession 6: Inquiry Learning Programmplatz D12 D15 Poster P76 P84 P76 Prof. Dr. Marika Kapanadze Prof. Dr. Ingo Eilks Prof. Dr. Simon Janashia Dr. Silvija Markic Marc Stuckey Ilia State University Universität Bremen Ilia State University Universität breme Universität Bremen SALiS: Promoting Student Active Learning in Science Das Poster gibt einen Überblick über das Projekt SALiS Student Active Learning in Science. Gemeinsam geleitet von der Ilia State Universität Tiflis und der Universität Bremen entwickeln und implementieren zehn Partner aus sechs Ländern im Rahmen von SALiS Trainingsmodule für Lehrkräfte zur Innovation des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Neben Partnern aus Georgien und Deutschland sind Universitäten aus Moldawien, Israel, Bulgarien und Irland beteiligt. Das Projekt wird für im Rahmen des TEMPUS IV Programms der EU gefördert. Ziel von SALiS ist die nachhaltige Innovation von Unterricht im Sinne von Inquirybased Science Education (IBSE). So umfassen die Trainingsmodule von SALiS Fragen von Motivation und Interesse, Kontext- und Gesellschaftsorientierung, kooperatives Lernen mit Experimenten, Ansätze offenen Experimentierens oder die Vermittlung von Low-Cost- Experimentiertechniken. Ziele, Grundzüge und erste Ergebnisse aus SALiS werden vorgestellt. 96

97 P77 Prof. Dr. Claus Bolte Sabein Streller Avi Hofstein Rachel Naamam-Mamlok Jack Holbrook Miia Rannikmae Franz Rauch Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Weizmann Insitute of Science Weizmann Insitute of Science ICASE International Council of the Advancement of Science Education Universität Tartu PROFILES: Ein transeuropäisches Kooperations- und Interventionsprojekt PROFILES ist das Acronym für Professional Reflection-Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science und der Titel eines von insgesamt drei im FP7- Programm der Europäischen Kommission ausgewählten Projekte, die im Rahmenprogramm Science in Society (SiS) als förderungswürdig begutachtet wurden. Da eine direkte Übersetzung ins Deutsche schwierig ist, verwenden wir im Deutschen die kürzere Bezeichnung; nämlich: Bildung durch Naturwissenschaften, zumal diese Kennung den Kern die Philosophie des Projekts gut widerspiegelt. Im PROFILES Konsortium sind 21 Institutionen aus 19 verschiedenen Ländern der Europäischen Gemeinschaft und aus Ländern der sog. EUassoziierten Nationen vertreten. Am 1. Dezember 2010 hat das PROFILES Konsortium seine Arbeit aufgenommen. Die Laufzeit des Projekts ist auf vier Jahre festgelegt. Das Poster wird einen Einblick in zentrale Leitideen des PROFILES Projekts und in seine Projektstruktur geben sowie einen Überblick über Ausrichtung und Zielsetzung seiner insgesamt acht Arbeitsschwerpunkte (die sog. work packages) eröffnen. P78 Andreas Henke Prof. Dr. Dietmar Höttecke Universität Bremen Universität Hamburg Wie lernt man was über NOS und NOSI - eine vergleichende Interventionsstudie Für das Lernen über NOS (nature of science) und NOSI (nature of scientific inquiry) werden in der Literatur verschiedene Unterrichtsansätze diskutiert. Im Rahmen eines experimentellvergleichenden Designs werden zwei Treatments untersucht, von denen aufgrund der Forschungslage positive Effekte erwartet werden können. Ein Treatment ist durch den Einsatz historischer Fallstudien und die Verwendung von Replikationen historischer Instrumente gekennzeichnet, das andere zeichnet sich durch Elemente des inquiry-based-learning ohne historischen Kontext aus. Sie unterscheiden sich also hinsichtlich Offenheit, Authentizität und didaktischer Strukturierung. Fachinhalte, Dauer der Intervention und Fachlehrer wurden für beide Untersuchungsgruppen weitgehend konstant gehalten. Da die Fachliteratur tendenziell davon ausgeht, dass gelingendes Lernen der expliziten Reflexion auf NOS/NOSI bedarf, wurde dies in beiden Interventionen konsequent umgesetzt. Ebenso wurde in beiden Lerngruppen Schüler- und Wissenschaftlerhandeln verglichen, um analoge NOS/NOSI-Lerngelegenheiten zu verschiedenen Aspekten physikalischer Wissenskonstruktion zu schaffen (u.a. zu Validierungsprozessen, Kommunalismus, Stabilität des Wissens). Die Studie liefert Evidenz dafür, welche Effekte die jeweiligen Lernumgebungen im Detail entfalten. Im Rahmen der Pre- Post-Untersuchung wurde die Datenerhebung mit Fragebögen, Interviews und einem zeichnungsbasierten Verfahren im Frühjahr 2011 abgeschlossen. Im Vortrag werden Ergebnisse und Interpretationen der Studie dargestellt. 97

98 P79 Norman Riehs Prof. Dr. Stefan Rumann Epistemische Denkstile von angehenden Physik- und Chemielehrkräften Die gegenwärtige Diskussion im Themenbereich Nature of Science ist durch eine vergleichsweise konvergente Konzeptbildung gekennzeichnet, die nicht oder nur wenig zwischen den naturwissenschaftlichen Disziplinen differenziert. In der modernen Wissenschaftstheorie wird diese Annahme jedoch kontrovers diskutiert die These der Divergenz wird seit der Einführung der epistemischen Denkstile von Ludwig Fleck kontinuierlich verfolgt und ausgearbeitet. Dieser Diskussion soll in einer empirischen Studie nachgegangen werden, in der die Denkstile von angehenden Chemie- und Physiklehrkräften in Hinsicht auf wissenschaftlichen Realismus aufgeklärt werden sollen. Als Instrument wird ein Fragebogen entwickelt und validiert, der die unterschiedlichen Ausprägungen des ontologischen und strukturellen Realismus identifiziert. Anschließend soll ein bereichsspezifischer Wissenstest zur Wissenschaftstheorie Aufschluss über die Korrelation zwischen Inhaltswissen und den individuellen epistemischen Einstellungen geben. Der Posterbeitrag wird Ergebnisse der Pilotierungsstudie beinhalten. P80 Doris Schmidt Prof. Dr. Andrea Möller Universität Trier Universität Trier Forschend Lernen: Real- sowie Paper & Pencil-Experimente im Vergleich Schülerinnen und Schüler mit Kompetenzen der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung auszustatten, ist ein wesentliches Ziel des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Im Fokus dieses Forschungsvorhabens steht der Vergleich von Effekten durch den Einsatz von Real- sowie schriftlichen Paper & Pencil -Experimenten in einem forschend-entdeckenden Biologieunterricht auf die Kompetenzen der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung, das bereichsspezifische Fachwissen sowie der Lernmotivation von Schüler(innen) der Jahrgangsstufe 9 (n = 320). Im Fokus steht zudem die Frage, welches Verhältnis von Real- zu Paper & Pencil -Experimenten bei den Lernenden zum höchsten Kompetenz- bzw. Lernzuwachs führt. In drei experimentellen Treatments, wird der jeweilige Unterrichtsanteil von Real- sowie Paper & Pencil -Experimenten im Rahmen einer Unterrichtsintervention variiert (4:0, 2:2, 0:4). Die Untersuchung folgt einem Pre-/Post- /Follow-up-Design. Forschungsansatz und erste Ergebnisse werden vorgestellt. P81 Stefan Uhlmann Daniela Beule Prof. Burkhard Priemer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Die Anerkennung wissenschaftlicher Erkenntnisse als Thema für den PU Es ist ein Desiderat, dass Schülerinnen und Schüler ein angemessenes Bild über die Natur der Naturwissenschaften gewinnen. Zur Umsetzung in eine Instruktion wurde ein hypothetisches Einflussmodell entwickelt, welches Kategorien benennt, denen eine tragende Bedeutung für die Vermittlung von NoS zukommt, und die sich durch die Schlagwörter explizit, reflexiv, authentisch, wohldimensioniert und fachintegrierend charakterisieren lassen. Mit der Arbeit von Uhlmann & Priemer (2010) liegt bereits eine Anwendung des Modells am Beispiel Ansichten über das Experiment vor. Das Poster skizziert nun ein weiteres Beispiel zum NoS - Aspekt Anerkennung neuer physikalischer Erkenntnisse. Mittels historischer Quellen zur Entstehung des Ohmschen Gesetzes wird auf verschiedene Abschnitte der Erarbeitung und Anerkennung des Gesetzes eingegangen und der langen Weg zur Würdigung von Ohms physikalischen Erkenntnissen aufgezeigt. Hauptziel ist es, anhand dieses weiteren Beispiels zu zeigen, welche Form kurze Instruktionen gemäß des o.a. Ansatzes haben, um Ansichten über die Natur der Naturwissenschaften im Unterricht zu thematisieren. 98

99 P82 Mag. Sandra Ullram Mag. Erika Keller Dr. Anja Lembens Universität Wien Universität Wien Universität Wien Potentiale von Lernwerkstätten in der LehrerInnenaus- und fortbildung Kompetenzen wie z. B. naturwissenschaftliche Fragen zu stellen, Experimente zu planen oder Schlussfolgerungen zu ziehen, sind zentrale Elemente der Kompetenzmodelle für die Naturwissenschaften in Deutschland und Österreich. Um solche Kompetenzen entwickeln zu können, bedarf es angemessener Lerngelegenheiten. Forschendes Lernen kann diese Fähigkeiten fördern. Die Ermöglichung von forschendem Lernen im Unterricht stellt LehrerInnen vor besondere Herausforderungen, daher ist es notwenig, in der Aus- und Weiterbildung entsprechende Lerngelegenheiten bereitzustellen. An manchen Universitäten in Deutschland, Schweiz und Österreich existieren Lernwerkstätten, die solche Lernumgebungen anbieten. Um die Aufgaben und Potentiale dieser Lernwerkstätten zu erforschen, wurde eine Interviewstudie mit acht LeiterInnen von Lernwerkstätten aus drei Ländern durchgeführt. Auf dem Poster werden die individuellen Sichtweisen der LeiterInnen der Lernwerkstätten präsentiert und auf die Potentiale zur Förderung forschenden Lernens hin untersucht. P83 Nina Wegner Prof. Dr. Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin The Pathway to Inquiry Based Science Teaching Inhalte, Kompetenzen und Wege naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung stehen derzeit als ein Weg der Lernprozessbeschreibung im Zentrum naturwissenschaftlicher Bildung. Während in Deutschland die Bezeichnungen Erkenntnisgewinnung, Wissenschaftspropädeutik oder wissenschaftliche Arbeitsweisen etabliert sind, wird international eher von Scientific Inquiry oder Nature of Science gesprochen. Ziel dieses EU-geförderten Projektes ist die Bekanntmachung und Verbreitung verschiedener Konzepte für Inquiry-Based Science Education (IBSE) in der Primar- und Sekundarstufe sowie in Science Centern/Museen. Erarbeitet und evaluiert werden verschiedene Arten und Wege der Vermittlung von IBSE sowie der anschließenden Integration in die Lehreraus- und Fortbildung. Dieser Zielstellung gehen 25 Kooperationspartner mehrerer EU-Mitgliedsstaaten, Russland und den USA nach. Im deutschen Studienanteil werden unterschiedliche Konzepte der Lehrerfortbildung anhand von Fragebögen und Video untersucht. Das Poster gibt einen Überblick über das Gesamtprojekt und stellt vertiefend den deutschen Beitrag vor. P84 Dilek Yalman Prof. Dr. Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Lehrerweiterbildung zur Gestaltung von Lernumgebungen Die problemorientierte Gestaltung von naturwissenschaftlichen Unterricht zählt nachweislich zu den effektiveren Methoden, um Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliche Arbeits und Denkweisen näher zu bringen. Weltweit werden große Anstrengungen in den jeweiligen Fachdidaktiken unternommen, um auf diesem Gebiet des sog. Inquiry based learning Fortschritte zu erzielen. In diesem von der Europäischen Union geförderten Projekt wird das Ziel verfolgt, diese Fortschritte und Erkenntnisse zum Inquiry based learning in die Lehrerweiterbildung zu integrieren. Lehrkräfte werden dahingehend geschult, unter Berücksichtigung der aktuellen Erkenntnisse der fachdidaktischen Forschung Lernumgebungen zu gestalten. In Deutschland, Österreich, Griechenland, Belgien, Türkei und Bulgarien werden entsprechende Workshops durchgeführt. Der deutsche Anteil in dem Projekt wird durch eine Videostudie ergänzt, welche die Umsetzung der von den Lehrkräften entwickelten Lernumgebungen im Unterricht untersuchen soll. Das Poster wird einen Überblick über das im Frühjahr 2011 gestartete Projekt geben. 99

100 Postersession 7: Professionalisierung Programmplatz E12 E15 Poster P85 P94 P85 Thilo Kleickman Ilka Parchmann Stefan Herzog Vahide Taskin Knut Neumann KiL - Kompetenzmessung in math.-nat. Lehramtsstudiengängen Die Entwicklung professionsbezogener Kompetenzen bei (angehenden) Lehrkräften ist seit einigen Jahren verstärkt im Fokus fachdidaktischer Forschung. Während Projekte wie Coaktiv Strukturen für ein Fach exemplarisch untersucht und modelliert haben, liegen bisher keine systematischen Studien hinsichtlich verschiedener Fächer im Vergleich oder zu längsschnittlichen Entwicklungen vor. Das Projekt KiL Messung professioneller Kompetenzen in mathematischen und naturwissenschaftlichen Lehramtsstudiengängen strebt an, ein Instrumentarium dafür zu entwickeln, um anschließend die Entwicklung professioneller Kompetenzen bei Lehramtsstudierenden differenziert im Querschnitt der beteiligten Fächer sowie in einem geplanten Folgeprojekt auch im Längsschnitt zu untersuchen. Im Rahmen dieses Postersymposiums werden ein Überblick über das Gesamtprojekt sowie über ausgewählte Teilprojekte der Physik und Chemie gegeben. P86 Stefanie Herzog Prof. Dr. Maike Busker Prof. Dr. Ilka Parchmann IPN Universität Flensburg IPN Konzeptverständnis von Lehramtsstudierenden in der Chemie Zur Untersuchung des Fachwissens angehender Chemielehrkräfte wird gemeinsam über alle Fächer ein Rahmenmodell zugrunde gelegt. In diesem Teilprojekt werden die Inhalte entlang der schulbezogenen Basiskonzepte strukturiert, wobei als Basis neben den Bildungsstandards und EPA die Vorgaben der KMK zur Lehrerbildung, Modulbeschreibungen verschiedener Universitäten sowie für ausgewählte Themengebiete Lehrbücher und Vorlesungsskripte herangezogen wurden. Am Beispiel des Basiskonzepts der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen wird ein Ausschnitt aus dieser Inhaltsanalyse vorgestellt. Auf dieser Grundlage, ergänzt um vorhandene Testinstrumente (EChemTest, Studieneingangstest nach Busker et al.) und Arbeiten zu Schülervorstellungen und historischen Entwicklungen (z.b. nach Treagust oder Scheffel), wurden nach dem von Bernholt adaptierten Modell der Hierarchischen Komplexität Aufgaben konzipiert, die differenzierte Einblicke in schwierigkeitsbestimmende Faktoren und Entwicklungsstrukturen für das ausgewählte Basiskonzept liefern sollen. P87 Vahide Taskn Dr Sascha Bernholt Prof Dr Ilka Parchmann IPN IPN IPN Repräsentationsebenen in der Chemie Zur Untersuchung des Fachwissens angehender Chemielehrkräfte wird gemeinsam über alle Fächer ein Rahmenmodell zugrunde gelegt. In diesem Teilprojekt wird der Aspekt der Repräsentationsebenen, die zur Darstellung und Kommunikation von Fachwissen bedeutsam sind, in den Blick genommen. Aufbauend auf Vorschläge aus der fachdidaktischen und 100

101 schulpraktischen Literatur (Bsp. Johnstone, Leisen) wurde eine erweiterte Struktur chemischer Repräsentationsebenen entwickelt und mit exemplarischen Beispielen aus Schul- und Lehrbuchanalysen konkretisiert. Auf dieser Basis sowie auf Grundlage eigener Vorarbeiten (Heuer, Taskin) wurden Testaufgaben entwickelt, die sowohl das Verständnis der jeweiligen Regeln und Konventionen der chemischen Fachsprache als auch damit verbundene Inhaltsaspekte erfassen. Die Aufgaben wurden in einem ersten Schritt mit Lehrkräften und Lehramtsstudierenden diskutiert, optimiert und hinsichtlich der angestrebten Testaspekte kommunikativ validiert. P88 Prof. Dr. Knut Neumann Jochen Kröger Dr Stefan Petersen Prof.Dr. Manfred Euler IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Das Fachwissen angehender Physiklehrkräfte Struktur und Diagnose Ein solides Fachwissen gilt als Voraussetzung für die Entwicklung fachdidaktischen Wissens von Lehrkräften. Es kann angenommen werden, dass Lehrkräfte ihr Fachwissen im Wesentlichen im Studium erwerben. Im Rahmen des Projekts Messung professioneller Kompetenzen in mathematischen und naturwissenschaft lichen Lehramtsstudiengängen wurde auf der Basis vorliegender Arbeiten in den jeweiligen Fächern zum Professionswissen von Lehrkräften und Lehramtsstudierenden ein gemeinsames Modell des Fachwissens von Lehramtsstudierenden der Mathematik und der naturwissenschaftlichen Fächern entwickelt. Im nächsten Schritt wurde dieses Modell auf der Grundlage einer Analyse der Studienpläne verschiedener Universitäten fachspezifisch operationalisiert. Darauf aufbauend sollen Aufgaben entwickelt werden, die das Spektrum des universitär erworbenen Fachwissens abdecken. Das Poster stellt Spezifizierung des Modells für das Fach Physik sowie ausgewählte Beispielaufgaben vor. P89 Irene Neumann Prof. Dr. Knut Neumann IPN Kiel IPN Kiel Das Verständnis von Kraft und Bewegung zu Studienbeginn Die universitäre Physikausbildung beginnt typischerweise mit der klassischen Mechanik. Viele der Inhalte sind bereits (auf niedrigerem Niveau) in der Schule behandelt worden. Doch inwieweit haben Schülerinnen und Schüler ein Verständnis der behandelten Inhalte entwickelt? Um die Erstsemesterausbildung sinnvoll gestalten zu können, ist es notwendig, das Verständnis zu kennen, das Schülerinnen und Schüler typischerweise besitzen, wenn Sie in die universitäre Ausbildung eintreten. Um der Frage nach dem Verständnis nachzugehen, das Studierende zu Studienbeginn von Kraft und Bewegung besitzen, wurde N=212 Studierenden der Universität Kiel im WS 2010/11 das Force Concept Inventory (FCI) zur Bearbeitung vorgelegt. Die gewonnenen Daten wurden ausführlich mithilfe des Raschmodells analysiert. Auf dem Poster werden die Ergebnisse vorgestellt. Dabei wird insbesondere thematisiert, inwieweit durch Verwendung eines Partial-Credit-Modells Entwicklungsstufen aus den FCI-Ergebnissen abgeleitet werden können. P90 Eva Cauet Dr. Andreas Borowski Prof. Dr. Hans Fischer Professionswissen von Physiklehrkräften und Lehrerhandeln Das Professionswissen von Lehrkräften, im Wesentlichen charakterisiert durch das pädagogische Wissen, das fachdidaktische Wissen und das Fachwissen, wird als wesentliche Voraussetzung für lernförderliches und motivierendes Unterrichten angesehen. Bisher wurden positive Einflüsse einzelner Kategorien des Professionswissens auf die Schülerleistung gemessen. Ein direkter 101

102 Zusammenhang zwischen allen Kategorien des Professionswissens von Lehrkräften und deren beobachtbarem Handeln im Unterricht ist bisher nicht untersucht worden. Daher soll in dieser Studie das Professionswissen von Physiklehrkräften mit Hilfe des im Rahmen des ProwiN- Projektes entwickelten Testinstrumentes erfasst und sein Einfluss auf das Lehrerhandeln im Unterricht sowie die Leistungsentwicklung der Schülerinnen und Schüler bzw. ihre Motivation untersucht werden. Hierzu wird der Physikunterricht aus zwei Inhaltsgebieten in Bezug auf Sequenzierung und kognitive Aktivierung analysiert. Durch die zwei Inhaltsgebiete soll eine Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse der Unterrichtsanalyse untersucht werden. P91 Yvonne Gramzow Dr. Josef Riese Prof. Dr. Peter Reinhold Universität Paderborn Universität Paderborn Universität Paderborn Physikdidaktisches Wissen Vergleich verschiedener Konzeptionierungen In der Unterrichtsforschung hat sich fachdidaktisches Wissen (bzw. PCK) als zentraler Aspekt der professionellen Kompetenz von Lehrenden und als wichtiger Prädiktor für eine kognitiv herausfordernde Unterrichtsführung erwiesen. Allerdings existiert bislang weder national noch international eine einheitliche, umfassende Modellierung von PCK in den MINT-Fächern, wenngleich das Konstrukt in zahllosen Ansätzen beschrieben worden ist. Erste Ansätze der Kompetenzmodellierung im Bereich Physik (neben den Paderborner Arbeiten z.b. das PROWIN- Projekt) gehen bisher nicht über Grundlagenforschung hinaus und erlauben keine differenzierten Kompetenzmessungen, insbesondere finden empirische Erkenntnisse der Unterrichtsqualitätsforschung, Anforderungsanalysen aus der Praxisperspektive und normative Setzungen im Modellierungsprozess bislang kaum Berücksichtigung. Vor diesem Hintergrund werden im Beitrag die Ergebnisse einer Literaturrecherche zum Themenkomplex vorgestellt und verschiedene Konzeptualisierungen im Hinblick auf zukünftige Modellierungsarbeiten systematisiert. P92 Robert Klemm Prof. Dr. Claus Bolte Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Rekonstruktion didaktischer Handlungsprobleme von Chemiereferendaren Der Vorbereitungsdienst für angehende Lehrer ist gekennzeichnet durch vielfältige, subjektiv erlebte Belastungen. Dies machen aktuelle Berichte der Tagespresse aber auch eine Vielzahl erziehungswissenschaftlicher Publikationen deutlich. Unter Begriffen wie Fachleiterpädagogik, Praxisschock und Referendariat als Schaulaufen weisen die Quellen auf Schwierigkeiten im Prozess der Professionalisierung von Referendar(inn)en im Allgemeinen hin; ausgeblendet bleiben jedoch fachbezogene, naturwissenschaftsdidaktische Besonderheiten im Zuge der Professionalisierung von Referendar(inn)en z.b. mit Unterrichtsfach Chemie. Professionalisierung verstehen wir als Prozess, in dem es darum geht, spezifische Handlungsprobleme, die bedingt durch das Berufsbild Lehrer sind, zu bearbeiten und bestmöglich zu lösen. Im Rahmen der Analyse von teilnarrativen Interviews rekonstruieren wir Handlungsprobleme von Chemie-Referendar(inn)en und deren Ursachen sowie individuelle Lösungsstrategien. In unserem Poster stellen wir das Sampling der Untersuchung, die Analysemethode und erste Ergebnisse vor. P93 Stefan Mutke Dr. Oliver Tepner Entwicklung des Professionswissens von Chemiereferendaren (ProwiC-R) Das Professionswissen von Lehrkräften wird als ein bedeutsamer Faktor für Unterrichtsqualität erachtet. Bisherige Befunde zeigen Unterschiede im Fachwissen und fachdidaktischen Wissen zwischen Chemiestudierenden und Chemielehrkräften. Um Aufschluss über die professionelle 102

103 Entwicklung von Chemiereferendaren in Nordrhein-Westfalen zu erhalten, werden das Fachwissen, das fachdidaktische und das pädagogische Wissen in einer repräsentativen Längsschnittstudie über drei Messzeitpunkte hinweg mit Hilfe der im Rahmen des ProwiN- Projektes konzipierten Papier-Bleistift-Tests erhoben. Des Weiteren werden mögliche Auswirkungen der Verkürzung des Referendariats auf 18 (vormals 24) Monate in Nordrhein- Westfalen ab November 2011 untersucht. Ergänzend zur quantitativen Erfassung soll eine qualitative Fallstudie mit einer Teilstichprobe in Form von Interviews und Videographie einzelner Unterrichtsstunden einen differenzierteren Zugang zum Professionswissen ermöglichen. Auf dem Poster werden das Untersuchungsdesign sowie die Ergebnisse des ersten Messzeitpunktes vorgestellt. P94 Tobias Pollender Dr. Oliver Tepner Universität Essen Didaktik der Chemie Kommunikationsmuster von Chemielehrkräften Das BMBF-Projekt ProwiN (Professionswissen in den Naturwissenschaften) zielt darauf ab, den Zusammenhang zwischen dem Professionswissen von Lehrkräften, verschiedenen Aspekten ihres unterrichtlichen Handelns und leistungs- und motivationsbezogenen Variablen auf Schülerseite zu untersuchen (Borowski et al., 2010). Auf der Ebene der Lehrer-Schüler-Interaktion soll dazu die Oberflächen- und Tiefenstruktur des Unterrichts mit Hilfe eines videogestützten Beobachtungsinstrumentes analysiert werden. Der Fokus der vorgestellten Arbeit richtet sich auf die Entwicklung eines geeigneten Kategoriensystems, welches die sprachliche Kommunikation als Teil unterrichtlicher Prozesse erfasst (Pitton, 1997; Wuttke, 2005). Methodisch wird sich auf das inhaltsanalytische Beobachtungsverfahren nach Bos & Tarnai (1999) bezogen. Auf dem Poster werden Ergebnisse der Analyse von 20 Chemieunterrichtsstunden der Jahrgangsstufen 7 und 10 präsentiert. Postersession 8: Interesse & Motivation Programmplatz F12 F15 Poster P95 P103 P95 Dr. Jessie Best Prof. Gesche Pospiech TU Dresden TU Dresden Vermittlung naturwissenschaftlicher Inhalte im Rahmen von Lerncamps An der TU Dresden entwickeln Lehramtsstudenten der Physik seit einigen Jahren im Rahmen einer Schülerexperimentierwoche Experimentiermodule für Schulklassen. In enger Anlehnung an die Interessenforschung werden Experimentiersequenzen physikalischer Schwerpunktsetzung in lebensweltliche Kontexte eingebettet. Dabei liegt der Fokus inhaltlich auf Alltagsphänomen, didaktisch auf Bezügen zum sächsischen Lehrplan der Klassenstufen 7 bis 10 und methodisch auf innovativen Lernformen sowie außerschulischen Lernorten. Ein 3tägiges Lerncamp für Schülerinnen wurde im Herbst 2010 im Rahmen des Projekts FINA erfolgreich durchgeführt. Auf diesem Poster werden das Projekt Lerncamp, entwickelte Experimentiersequenzen sowie erste Resultate zur der Fragestellung Verbessert die Teilnahme an diesem Lerncamp das Interesse von Mädchen zu naturwissenschaftlichen Lerninhalten? vorgestellt. 103

104 P96 Kerstin Gedigk Prof. Dr. Gesche Pospiech Prof. Dr. Michael Kobel TU Dresden TU Dresden TU Dresden Schüler erleben aktuelle physikalische Forschung Was bewirkt dies? Das vom BMBF geförderte Netzwerk Teilchenwelt (NTW) als Netzwerk von SchülerInnen, Lehrkräften und PhysikerInnen will Teilchenphysikforschung für den schulischen Sektor öffnen. Mit seinen Aktivitäten ermöglicht es Jugendlichen, z.b. in halbtägigen Schulveranstaltungen, sogenannten Masterclasses, die aktuelle Forschung authentisch zu erleben. PhysikerInnen vermitteln dabei Themen der derzeitigen Forschung und die Jugendlichen können die Arbeit der Forscher, z.b. durch Messungen mit originalen Daten des LEP und seit diesem Jahr auch des LHC aktiv nachvollziehen. Die Förderung physikbezogener Interessen und eine positive Entwicklung des Bildes der Jugendlichen über die Naturwissenschaft Physik wird dabei angestrebt. Anknüpfend an die jüngeren Arbeiten zur Wirkung von außerschulischen Schülerlaboren, die ähnliche Zielstellungen verfolgen, wird u.a. untersucht, welche Merkmale der Angebote des NTW eine positive Haltung zur Physik fördern. Über diese Evaluationsstudie wird berichtet. P97 Dipl. Ing. ETH Karin Güdel Prof. Dr. Anni Heitzmann M.A. Netkey Safi PH/FH Nordwestschweiz PH/FH Nordwestschweiz PH/FH Nordwestschweiz Naturwissenschaften und Technik verbinden der Ansatz "exretu" Die interdisziplinäre Forschungsgruppe der Professuren für Naturwissenschaftsdidaktik und Technische Gestaltung der Pädagogischen Hochschule Basel untersucht in einer Interventionsstudie den Ansatz des "expliziten, reflektiven Technikunterrichts" (exretu). Mit dem exretu-ansatz wird Technik im Unterricht explizit zum Thema gemacht. Im Zentrum des Ansatzes steht ein technischer Problemlöseprozess, bei dem die Schülerinnen selbständig ein Produkt entwickeln, herstellen, beurteilen und präsentieren. Dabei diskutieren sie die Bedeutung von Technik, erklären technische Sachverhalte und reflektieren den Problemlöseprozess. In einem Pre-Post-Design werden Schüler der 7. und 8. Klasse (Versuchs- /Kontrollgruppen, n=200) zu Technikinteresse und Berufswünschen befragt und es wird der Erwerb von Technikkompetenz untersucht. Vom Forschungsprojekt werden Hinweise auf die Wirkung des exretu-ansatzes erwartet. Das Poster gibt Einblick in das Projekt und zeigt Resultate einer ausgewählten Schulklasse, die im Physikunterricht Leichbaufahrzeuge entwickelt und hergestellt hat. wwww.technikdidaktik.ch P98 Sarah Hundertmark Prof. Dr. Sascha Schanze Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Zum Einfluss von Reflexionsmethoden auf die kollaborative Arbeit Im Rahmen des Projekts procmap wurde in der hier vorgestellte, qualitativ orientierten Studie untersucht, inwiefern die beiden Reflexionsmethoden Concept Mapping und Lernbegleitbogen die kollaborative Arbeit unterstützen. Im Fokus stehen insbesondere der Einfluss auf die verbale und non-verbale Kommunikation. Zusätzlich wurden personenspezifische Faktoren, wie motivationale Aspekte und der Lernerfolg der Schüler, sowie die Gruppenzusammensetzung diesbezüglich in die Analyse mit einbezogen. Zum derzeitig Standpunkt zeigt sich bei lernschwächeren Schülern für die Zusammenarbeit ein Vorteil der Concept Mapping Methode. Sie beziehen ihre Concept Maps deutlich tiefer in den kommunikativen Reflexionsprozess mit ein, als dies bei einer vergleichbaren Lernbegleitbogen- Gruppe beobachtet werden kann. Ein weiteren Vergleich bestätigt Ergebnisse von Carter und Jones (1994) bezüglich der Qualität argumentativer Kommunikation in Abhängigkeit von der 104

105 Leistungsstärke: Lerner mit hoher Leistungsstärke wiesen innerhalb Lernbegleitbogen-Gruppen elaboriertere verbale Kommunikationsstrukturen auf. P99 Kathrin Steckenmesser-Sander Prof. Dr. Claudia von Aufschnaiter JLU Gießen JLU Gießen Handlungs-, Denk- und Lernprozesse von Mädchen und Jungen in Physik Fachdidaktische Studien der letzten Jahre belegen bei Jungen und Mädchen ein in der Sekundarstufe I absinkendes Sachinteresse an Physik, wobei das Sachinteresse der Mädchen insgesamt im Mittel niedriger ausfällt als das der Jungen. Die videogestützte Untersuchung der Aktivitäten von geschlechtshomogenen Mädchen- und Jungengruppen beim Bearbeiten physikalischen Lernmaterials soll Hinweise darauf liefern, ob sich in den Auseinandersetzungsprozessen Unterschiede finden lassen, die u.u. als mögliche Erklärungen für die Entwicklung von Interessen herangezogen werden können. Insbesondere werden Gruppendynamiken, die Persistenz im Umgang mit dem Lernmaterial sowie der Verlauf von Konzeptaufbauprozessen untersucht. Es sollen ferner Zusammenhänge der aufgeführten Aspekte mit dem Interesse und den Selbstwirksamkeitserwartungen von Mädchen und Jungen analysiert werden. Der Fokus des Posters liegt insbesondere auf dem Design der Studie. P100 Helena van Vorst Doktor Sabine Fechner Prof. Dr. Elke Sumfleth Leibniz Universität Hannover Kontextmerkmale und ihr Einfluss auf das Schülerinteresse Naturwissenschaftliche Lehr- und Lernprozesse werden zunehmend durch die Verwendung lebensweltlicher Kontexte geprägt. Verschiedene Studien konnten dabei zeigen, dass sich dies positiv auf das Schülerinteresse in diesen Fächern auswirkt. Großangelegte Interessensstudien machen allerdings deutlich, dass die Interessantheit unterschiedlicher Kontexte z.t. erheblich variiert. Allerdings ist eine systematische und merkmalsgestützte Auswahl von Kontexten für den Unterricht bisher nicht erkennbar. Hierauf aufbauend ist es Ziel dieser Studie, den Einfluss verschiedener Kontextmerkmale auf das Schülerinteresse zu ermitteln. Hierzu wurden zunächst geeignete Kontextmerkmale herausgearbeitet und anhand umschreibender Aussagen und adjektivischer Schlüsselwörter definiert und operationalisiert. Mithilfe einer Studenten- und Schülerbefragung erfolgt die Validierung der operationalisierten Definitionen. Die so gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen die Auswahl merkmalsgetreuer Kontexte, dessen Interessantheit in einem letzten Schritt durch eine weitere Schülerbefragung ermittelt werden soll. P101 Jennifer Neumann Prof. Dr. Karin Stachelscheid Zum Einfluss von Humor auf das Gesundheitsbewusstsein von Jugendlichen Gesundheit ist von höchster individueller und gesellschaftlicher Bedeutung und daher auch in den Kanon des Chemieunterrichts zu integrieren. Aber im Jugendalter sind gesundheitspräventive Maßnahmen nicht unproblematisch. Jugendliche verhalten sich häufig entgegen der Erwachsenennorm - ein Phänomen, das einem gesunden Entwicklungsprozess entspricht. Daher dürfen Präventivmaßnahmen für Jugendliche nicht disziplinierend wirken, sondern müssen an den Einstellungen der Jugendlichen und ihren Erfahrungen aus der Lebenswelt ansetzen. Gesundheitsprävention kann nur gelingen, wenn sie Freude bereitet und zum richtigen Verhalten motiviert (Hurrelmann 2000). Hier kann mit Interventionen, in denen geplanter Humor im Zentrum steht, eine Brücke geschlagen werden zwischen der Lebenswelt der Jugendlichen und einem angemessenen gesundheitlichen Verhalten - denn unumstritten ist, dass mit Humor angespannten Situationen positiv entgegengewirkt werden kann (Perrez et al. 105

106 2001). Zudem kann pädagogischer Humor Ängste reduzieren und die Aufnahmebereitschaft für ein ernstes Thema erhöhen (Robinson 1999). P102 Doris Abraham Marianne Korner Dr Hildrgard Urban-Woldron Univ-Prof Martin Hopf Universität Wien Univerität Wien Universität Wien Universität Wien Peer Tutoring: Konzeptwechsel und Motivation Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde untersucht, wie sich die Methode Cross Age Peer Tutoring auf die Motivation und das Lernen im Physikunterricht auswirkt. Dazu wurden Daten von Schülerinnen und Schülern aus sechs Klassen der Sekundarstufe I in zwei verschiedenen Schultypen erhoben. Der inhaltliche Fokus lag dabei auf dem Erarbeiten von Basiskonzepten der Elektrizitätslehre. Zentral waren dabei jene Schülerinnen und Schüler, die den Prozess in drei verschiedenen Rollen erlebten: als Tutees, als Tutoren für gleichaltrige und für jüngere Schülerinnen und Schüler. Es wurde einerseits untersucht, inwieweit es Unterschiede zwischen verschiedenen Klassen derselben Schulstufe, aber unterschiedlicher Schultypen, in Bezug auf Wissenszuwachs und Motivation gibt. Andererseits wurden Schülerinnen und Schüler in verschieden Rollen miteinander verglichen, um zu erforschen, ob und wie die Tutorenrolle sowohl die Motivation, als auch den Wissenszuwachs beeinflusst. Die vorgestellten Ergebnisse basieren auf quantitativer und qualitativer Datenerhebung mittels Fragebögen und Interviews P103 Bernhard Himmer Marianne Korner Dr Hildrgard Urban-Woldron Univ-Prof Martin Hopf Universität Wien Univerität Wien Universität Wien Universität Wien Peer Tutoring: Rollenverständnis und Lernprozesse Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde untersucht, wie sich die Methode Cross Age Peer Tutoring auf die Motivation und das Verständnis von Basiskonzepten in der Elektrizitätslehre auswirkt. Im Fokus der Untersuchung sind Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I, die einerseits von älteren Schülerinnen und Schülern unterrichtet wurden, andererseits selbst wieder Jüngere unterrichten. Dabei soll erforscht werden, inwieweit Schülerinnen und Schüler das Verhalten ihrer Tutoren übernehmen. Darüber hinaus wurde auch der Frage nachgegangen, ob und wie das Engagement der Tutoren die Motivation und den Lernzuwachs der Tutees beeinflusst. Zur Beantwortung der empirischen Fragestellungen wurden ausgewählte Schülerinnen-Schüler- Interaktionen mit Hilfe von Videos analysiert. Der Einfluss auf die Motivation und den Wissenszuwachs wurde mit Fragebögen und Interviews erhoben. Sämtliche Daten wurden im Sinne des Mixed-Methods-Research ausgewertet. 106

107 Postersession 9: Unterrichtsmethodik & -materialien Programmplatz G12 G15 Poster P104 P113 P104 Prof. Dr. Paul Drechsel Dr. Dietmar Hildenbrand Dr. Martin Erik Horn Johannes Gutenberg-Universität Mainz Technische Universität Darmstadt Goethe-Universität Frankfurt/Main Didaktische Wege zum Quanten-Computing Die Welt der Quantenmechanik eröffnet vollständig neue Wege der Datenverarbeitung. Derzeit entwickelt sich diese Physik verschränkter Zustände und damit die Physik der Quantencomputer experimentell in einem enormen Tempo weiter. Es stellt sich deshalb die Frage, wie diese neuen Möglichkeiten konzeptuell aufgearbeitet und physikdidaktisch vermittelt werden können. In diesem Poster werden Zugänge zur Mathematik und Physik des Quanten-Computings vorgestellt, die sich an der Geometrischen Algebra orientieren. Dabei werden Quantenregister mit Hilfe des Zehfuß-Kronecker-Produkts modelliert, wobei einzelne Quantenbits diesen Raum aufspannen. Im Spannungsfeld zwischen klassischer und quantenmechanischer Interpretation ergeben sich dabei vermeintliche und tatsächliche Analogien, die einen didaktischen Zugang sowohl behindern wie auch befördern können. P105 Dr. Peter Haupt Universität Oldenburg Die Chemie im Spiegel einer Tageszeitung Neu aber nichts Neues! Nunmehr erscheint Band 9 der Chemie im Spiegel einer Tageszeitung für die letzten drei Jahre. Die vorliegende Dokumentation ist eine Sammlung von Zeitungsartikeln, die in ihrer Berichterstattung einen besonderen Bezug zu den Naturwissenschaften und zum Umweltgeschehen, insbesondere aber zur Chemie aufweisen. Die Zusammenstellung ist geordnet nach fachsystematischen und umweltrelevanten Gesichtspunkten, ergänzt durch ein umfangreiches Schlagwortregister. Die Dokumentation ist u.a. als Arbeitsmaterial (z.b. Kopiervorlagen) für den naturwissenschaftlichen Unterricht geeignet, um chemiebezogene Ereignisse der jüngsten Geschichte aus Alltag und Umwelt mit den fachspezifischen Unterrichtsinhalten zu verknüpfen. Im Hinblick auf die Umsetzung der Bildungstandards im naturwissenschaftlichen Unterricht kommt dieser Dokumentation eine besondere Bedeutung zu. Für den Bereich Kommunikation stellt diese Dokumentation eine schier unerschöpfliche Quelle dar. P106 Sebastian Ritter Zum Einfluss der Nanochemie auf das Verständnis der Teilchenwelt Erkenntnisse in der Chemie bedürfen einer Interpretation von Phänomenen der Stoffebene auf Atomebene. Schülervorstellungsforschung der vergangenen Jahrzehnte zeigt die Schwierigkeiten der Lernenden beim Wechsel der Erklärungsebenen zwischen Kontinuum und Diskontinuum und die damit verbundene Beeinträchtigung der Lernleistung (Gabel, 1998). Die Behandlung der Größenebene Nano, die jüngst durch vielversprechende technische Anwendungen in den Fokus gerückt ist, könnte diese Schwierigkeiten verringern. Mit Hilfe einer Unterrichtseinheit für die Klasse 10 an Gymnasien in NRW soll mittels eines Kontrollgruppendesigns überprüft werden, ob das Zwischenschalten der Erklärungsebene Nano, bei der Beschreibung der Stoffeigenschaften zur Erkenntnis führt, dass die Atome und die aus ihnen aufgebaute Stoffe keine identische Eigenschaften haben können. Das Poster stellt die Unterrichtseinheit vor. 107

108 P107 Anita Stender Dr. Maja Brueckmann Prof. Dr. Knut Neumann IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Unterrichtsplanung als Einfluss auf die Strukturierung von Unterricht Spezifische Lernprozessstrukturen, die sich positiv auf die Kompetenzentwicklung der Schülerinnen und Schüler auswirken, konnten im Rahmen von Videostudien des Physikunterrichts bisher nicht abgeleitet werden. Dies liegt möglicherweise darin begründet, dass die Planung des Physikunterrichts nicht lernprozessorientiert erfolgt. Zumindest zeigt sich für andere Fächer, dass bei der Unterrichtsplanung der fachliche Inhalt im Vordergrund steht. Entsprechend kann angenommen werden, dass Lehrerinnen und Lehrer sich bei der Planung des Physikunterrichtes eher an der Sachstruktur statt an Lernprozessstrukturen orientieren. Zur empirischen Bestätigung dieser Vermutung wurde ein Fragebogen entwickelt, der das Vorgehen von Lehrkräften bei der Unterrichtsplanung erhebt. Der Fragebogen wurde im Sommer 2011 in Schleswig-Holstein an Lehrerinnen und Lehrer versandt. Das Poster gibt einen Überblick über bestehende Forschung zur Strukturierung von Physikunterricht, stellt den Fragebogen vor und präsentiert erste Ergebnisse der Befragung. P108 Julia Rektor Dr. Rainer Wackermann Ruhr-Universität Bochum Universität Bochum Der Einfluss von 60 Minuten-Stunden auf den Physikunterricht Obwohl bislang keine theoretischen Arbeiten und kaum empirische Untersuchungen zur optimalen zeitlichen Strukturierung von Unterricht vorliegen, verlängern einige Schulen in Deutschland zur Zeit die Schulstundenlänge auf 60 Minuten. Damit wird das Ziel verfolgt, die Unterrichtsqualität zu verbessern. Die vorgestellte Studie möchte die unterstellte Wirksamkeit dieser Stundenverlängerung für den Physikunterricht prüfen. Dazu wird der 60-Minuten- Unterricht von vier Physiklehrkräften aufgezeichnet und ausgewertet und mit dem 45-Minuten- Unterricht der gleichen Lehrkräfte aus einer bereits abgeschlossenen Studie verglichen (Wackermann, 2008). Die Analyse erfolgt unter dem Blickwinkel der Basismodelle nach Oser. Ergänzend dazu erfolgen eine Schülerbefragung und ein Expertenrating. Die Studie möchte erste Hinweise liefern, inwiefern die zeitliche Umstellung allein schon Effekte auf die Unterrichtsqualität hat und ob nicht noch zusätzliche Maßnahmen wie Schulungen der Lehrkräfte zur gezielten Nutzung dieser Zeit notwendig sind. Über die Ziele und das Design der Studie wird berichtet. P109 Christoph Stolzenberger Prof. Dr. Thomas Trefzger Universität Würzburg Universität Würzburg Seminare bayerischer Gymnasien mit der Physikdidaktik als Partner In Bayern wurden mit der Einführung des G8 Seminare eingeführt, um die Schülerinnen und Schüler besser auf die Anforderungen der Hochschule vorzubereiten: Das Wissenschaftspropädeutische (W-) und Projekt-Seminar (P-Seminar). In einer explorativen Studie werden sechs (solche) Seminare begleitet, wobei es zu evaluieren gilt, inwiefern die gewünschte Studierfähigkeit durch diese spezielle Art des Projektunterrichts gefördert wird, weiterhin ob die vom Kultusministerium geforderten Ziele für das Seminar umsetzbar sind bzw. umgesetzt werden und schließlich welche Rolle hierbei die Universität als Kooperationspartner des Seminars spielen kann. Durch teilnehmende Beobachtung bzw. mündliche und schriftliche Befragung der Lehrkräfte und der Schülerinnen und Schüler wird außerdem evaluiert, inwieweit diese der Meinung sind, dass die theoretischen Ansprüche, welche vom Seminar-Curriculum gestellt werden, in der Praxis des Seminars auch umgesetzt wurden. Im Folgenden werden die ersten Ergebnisse zweier bereits abgeschlossener P-Seminare gezeigt. 108

109 P110 Dr. Kristina Hock Christopher Müller Ludwig-Maximilians Universität München Ludwig-Maximilians Universität München Podcasting - eine hörbare Innovation für den Unterricht! Das junge Medium Podcasting lässt sich im naturwissenschaftlichen Unterricht in verschiedensten innovativen Szenarien einsetzen. Mit Podcasts wird ein zusätzlicher Kanal etabliert, der das Lernangebot für den Schüler erweitert und ihm so Souveränität über sein Lernen verleiht. Gleichzeitig werden die Schüler zur Gestaltung des neuen Mediums angeregt. Sie können somit individuelle, neue Lernräume und methoden erkunden. Der wesentliche Vorteil neben dem unmittelbaren Informationsfluss zwischen Lehrer und Schüler ist die kommunikative Nutzung. Zudem bietet das Podcasting sämtliche Vorzüge des mobilen Lernens, da das Medium über einen mp3-player ortsungebunden verfügbar ist. Im Rahmen einer wissenschaftlichen Untersuchung wurde eine auditive Podcastfolge produziert, erprobt und evaluiert. Es ergaben sich wichtige Schlüsse für die Nutzung des Podcastings und wertvolle Einblicke in die Schülerperspektiven. Die Ergebnisse weisen dem Medium Podcasting ein hohes didaktisches Potential zu und zeigen zudem, dass ein Podcast im Schulalltag einfach zu realisieren ist. P111 Moritz Krause Dr. Stephan Kienast Dr. Torsten Witteck Herbert Schultheis Prof. Dr. Ingo Eilks Universität Bremen Ursulinengymnasium Werl Engelbert-Kaempfer-Gymnasium Bert-Brecht-Gymnasium Universität Bremen Mit der Tour de Chemie durch Mol & Co Die Unterrichtseinheit Tour de Chemie: Mol & Co bietet eine Reise durch sechs Etappen für den Chemieunterricht an. Es handelt sich um eine Selbststudieneinheit zur Wiederholung und Vertiefung wesentlicher Inhalte aus der Atom- und Bindungslehre bis hin zu quantitativen Aspekten der Chemie. Die Reise beginnt mit dem Atombau und endet bei dem Thema Konzentrationen. Die Reihe ist konzipiert für den Beginn der Sekundarstufe II und bietet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, sich selbstständig und in ihrem Lerntempo mit den Themenbereichen auseinander zu setzen. Am Ende jeder Etappe muss eine Prüfung absolviert und bestanden werden, die zur darauffolgenden Etappe berechtigt. Hierzu wurde eine computergestützte Prüfung entwickelt, die den Schülerinnen und Schülern ein sofortiges Feedback über ihre Leistungen gibt. Die Aufgabentypen in den Prüfungen variieren und bie-ten Single-Choice-Fragen, Zuordnungsaufgaben und offene Antwortmöglichkeiten. Das Pos-ter gibt einen Überblick über den methodischen Ansatz, die Inhalte und Ergebnisse der Er-probung. P112 Dr. Kristina Hock Felicitas Binder Katrin Steinkirchner Ludwig-Maximilians-Universität München Ludwig-Maximilians-Universität München Ludwig-Maximilians-Universität München Narrative Elemente im Chemieunterricht Der Übergang vom Phänomen zur Abstraktion kann durch narrative Elemente und Medien wie das Kamishibai (jap. Papiertheaterspiel) gemildert werden. Wie für den Grundschulbereich und den Geisteswissenschaften gezeigt, regen diese nachweislich den Bereich des multisensorischen Lernens an. Mit narrativen Textelementen und durch die Interaktion mit dem Erzähler, wird Schülern ein neuer Weg zum Verständnis chemischer Abläufe aufgezeigt und ein individuelles Lernen möglich. Zwei Geschichten wurden entwickelt und in Schuleinsatz evaluiert. Die Erste erklärt die Entstehung der Ionenbindung verpackt als Märchen: Nathan (Natrium) und Clemens (Chlor) streben das Leben der Edlen (Edelgase) an. Nur wie?, die Zweite thematisiert die Luftverflüssigung. In der ersten Testklasse wurde die Geschichte mit Hilfe eines Kamishibais 109

110 erzählt. Die zweite Klasse musste sich selbst eine derartige Geschichte, auf Basis eines Fachtextes, überlegen. Die dritte Klasse diente als Kontrollklasse. Erste Ergebnisse der Untersuchung werden präsentiert. P113 Dr. Florian Theilmann Sascha Grusche Universität Potsdam Universität Potsdam Prismatische Farben verstehen Die Entstehung prismatischer Farben wird in der Tradition Newtons üblicherweise durch die "Zerlegung" von Licht in Komponenten bestimmter Farbigkeit erklärt. In den vergangenen Jahren haben allerdings auch Gesichtspunkte und Experimente aus der Auseinandersetzung mit Goethes "Farbenlehre" zu neuen Gesichtspunkten und wesentlichen Verallgemeinerungen geführt. Wir präsentieren eine neue Sichtweise auf das Problemfeld, das streng zwischen spektraler Situation und "Farbigkeit" trennt. Ein solcher Ansatz erlaubt es, beide Sichtweisen zu integrieren und eine Vielzahl interessanter Ergebnisse transparent abzuleiten bzw. zu verstehen. Wesentliche methodische Elemente sind dabei eine diagrammatische Analyse der spektralen Situation und verschiedene Strategien zur Interpretation der resultierenden Farbigkeit. 110

111 t V r t r t r Tagungsräume im Erdgeschoss: W W W W W W

112 W1 Tagungsräume auf der Ringebene (1.OG): W W Treppenhaus Cafeteria W W

113 W2 Tagungsräume auf der Ringebene (1.OG): W W (Tagungsbüro) W W W Tagungsbüro W

114 W3 Tagungsräume auf der Ringebene (1.OG): W W W W

115 V ao Vo o Restaurant Franziskaner Altes Rathaus Schloss 115

116 V o o n - rr sg - n or s s tä o Der Tagungsort Carl von Ossietzky Universität Oldenburg Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften Carl-von-Ossietzky-Str Oldenburg Anfahrtmöglichkeiten: mit den Buslinie: 306 z.b. vom Hauptbahnhof Oldenburg H Haupteingang ang mit dem Auto: z.b. über A28 - Abfahrt Oldenburg-Haarentor, Ammerländer Heerstraße Richtung Universität, beim Autohaus Rosier rechts in die Carl-von- Ossietzky-Straße. P P 116