Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen

Transkript

1 Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen vom September 2017 an der Universität Regensburg

2 Bilderquellen Titelblatt: Bild oben: Universität Regensburg, Referat II/2 Kommunikation; Susanne Goldbrunner Bild unten: Steinerne_Bruecke_und_Dom_Peter_Ferstl-RTG-IBW Vorstand - Geschäftsstelle - Örtliche Tagungsleitung GDCP-Vorstand Prof. Dr. Karsten Rincke Sprecher des Vorstandes Universität Regensburg Didaktik der Physik Universitätsstr. 31, Regensburg rincke@gdcp.de Prof. Dr. Dietmar Höttecke Universität Hamburg Didaktik der Physik Von-Melle-Park 8, Hamburg dietmar.hoettecke@uni-hamburg.de Dr. Jenna Koenen Universität Hamburg Erziehungswissenschaftliche Fakultät Max-Brauer-Allee 58/ Hamburg jenna.koenen@uni-hamburg.de Prof. Dr. Markus Rehm Pädagogische Hochschule Heidelberg Didaktik der Chemie Im Neuenheimer Feld 561, Heidelberg rehm@ph-heidelberg.de Geschäftsstelle der GDCP Dr. Christian Maurer Universität Regensburg Didaktik der Physik Universitätsstraße 31, Regensburg maurer@gdcp.de Tagungsbüro Universität Regensburg Universitätsstraße 31 Gebäude ZHG, Raum 0.06 (Garderobe) Tel.: 0173/ (für dringende Fälle) Regensburg Örtliche Tagungsleitung Prof. Dr. Karsten Rincke Universität Regensburg Didaktik der Physik Universitätsstr. 31, Regensburg rincke@gdcp.de Prof. Dr. Oliver Tepner Universität Regensburg Didaktik der Chemie, Universitätsstr. 31, Regensburg oliver.tepner@ur.de Dr. Christian Maurer Universität Regensburg Didaktik der Physik Universitätsstraße 31, Regensburg maurer@gdcp.de Johann Senft Universität Regensburg Didaktik der Physik Universitätsstr. 31, Regensburg johann.senft@ur.de Barbara Mlejnek Universität Regensburg Didaktik Physik Universitätsstr. 31, Regensburg barbara.mlejnek@ur.de Joachim Bauer Universität Regensburg Didaktik Physik Universitätsstr. 31, Regensburg Dominique Berger Universität Regensburg Didaktik Physik Universitätsstr. 31, Regensburg Michael Elmer Universität Regensburg Didaktik Chemie Universitätsstr. 31, Regensburg Victoria Enzmann Universität Regensburg Didaktik Chemie Universitätsstr. 31, Regensburg Jana Heinze Universität Regensburg Didaktik Physik Universitätsstr. 31, Regensburg Dr. Andreas Helzel Universität Regensburg Didaktik Physik Universitätsstr. 31, Regensburg Stephanie Neppl Universität Regensburg Didaktik Physik Universitätsstr. 31, Regensburg Weitere Informationen über die Tagung erhalten Sie im Internet unter: -> Jahrestagung 1

3 GDCP Jahrestagung 2017 Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen September 2017 Universität Regensburg Universitätsstraße Regensburg 2

4 3

5 Inhaltsverzeichnis Vorstand - Geschäftsstelle - Örtliche Tagungsleitung 1 Herzlich Willkommen in Regensburg 5 Unterstützung der Tagung 7 Allgemeine Hinweise 8 Tagungsbüro 8 Mensa und Cafeteria 8 WLAN 8 Unterkunft in Regensburg 9 Kinderbetreuung 9 Anreise und Verkehrsverbindungen 9 Kultur - Sehenswürdigkeiten - Freizeit 10 Rahmenprogramm 11 Einladung zur Mitgliederversammlung 13 Programmübersicht 14 Kurzübersicht 14 Ablauf und Moderation der Vorträge 15 Postersymposium, Postersessions und Posterausstellung 15 Posterpreis 15 Publikation im GDCP-Jahresband Abstracts aller Beiträge 16 Plenarvorträge 16 Workshops 18 Vorträge - Reihe A 19 Vorträge - Reihe B 27 Vorträge - Reihe C 35 Vorträge - Reihe D 43 Vorträge - Reihe E 50 Vorträge - Reihe F 58 Vorträge - Reihe G 65 Postersymposien 73 Postersymposium 1 - Forschung in Lehr-Lern-Laboren 73 Postersymposium 2 - Digitalisierung und Bildung in der Naturwissenschaftsdidaktik 76 Postersymposium 3 - Wirkungen naturwissenschaftlicher Schülerwettbewerbe 80 Postersymposium 4 - Wissenschaftskommunikation als Thema für Fachdidaktik 82 Postersymposium 5 - Promotionsprogramm GINT - Lernen in informellen Räumen 87 Postersessions 91 Postersession 1: Lernmaterialien und - Medien 91 Postersession 2: Lehramtsausbildung 96 Postersession 3: Individuelle Förderung 101 Postersession 4: Modelle, Kontext, Fachliches 105 Postersession 5: Experimente 111 Postersession 6: Lehrerkompetenzen 115 Gebäude- und Raumpläne 124 Referentenverzeichnis 126 4

6 Herzlich Willkommen in Regensburg Liebe Tagungsgäste, wir freuen uns, Sie auf der GDCP-Jahrestagung 2017 an der Universität Regensburg begrüßen zu dürfen. Regensburg liegt an den Flussmündungen von Naab und Regen in die Donau und ist mit ca Einwohnern die größte und bedeutendste Stadt des Regierungsbezirks Oberpfalz. Unsere Tagung findet demnach im eher östlichen Teil des Freistaats Bayern in relativer Nähe zur tschechischen Grenze statt. Die Universität Regensburg In diesem Jahr feiert die Universität Regensburg (UR) ihr 50. Jubiläum. Mit fast Studierenden, 330 Professoren und fast Mitarbeitern ist sie die größte und leistungsstärkste Hochschule in Ostbayern. Eine zentrale Besonderheit der Universität Regensburg ist der Charakter der räumlichen Nähe. Die Errichtung der Universität auf einem geschlossenen Campus in direkter Nachbarschaft zum Universitätsklinikum und der Hochschule Regensburg, sowie zwischen der historischen Altstadt und großen Wirtschaftsunternehmen, zeichnet die UR aus. Die Universität Regensburg wurde 2013 als regionales Vorbild für eine familienbewusste Arbeitswelt als Best- Practice-Unternehmen Oberpfalz mit dem Bayerischen Staatspreis ausgezeichnet. Die UR verfügt als Volluniversität über ein breites Fächerspektrum und überzeugt zugleich durch ihre gute Betreuungsrelation sowie eine exzellente Infrastruktur. Mitte des 20. Jahrhunderts zunächst als regionale Universität geplant, hat sie sich im neuen Jahrtausend zu einem renommierten, international ausgerichteten Zentrum für Forschung und Lehre u. a. mit den Schwerpunkten Jura, Medizin, Naturwissenschaften, Ost-West-Beziehungen und Lehrerbildung entwickelt. Geschichte Die Universität Regensburg wurde 1962 als vierte bayerische Landesuniversität per Beschluss des Bayerischen Landtags gegründet und von Beginn an als Volluniversität auf einem modernen Campus am südlichen Rand der Regensburger Altstadt geplant. Der Aufbau der Universität begann Mitte der 1960er Jahre: Bereits im April 1964 nahm die Bibliothek ihre Arbeit auf; Im November 1965 wurde der Grundstein für das Sammelgebäude gelegt; Schließlich trat 1967 die vorläufige Satzung der Universität Regensburg in Kraft. Im Wintersemester 1968/1969 kamen die Naturwissenschaften dazu und im Sommer 1972 wurde die Pädagogische Hochschule Regensburg in die Universität integriert. Zunächst eher regional ausgerichtet für etwa Studierende geplant, wurde vorsorgend auch einer späteren Ausweitung Rechnung getragen. Die Entlastung der großen Münchner Universitäten war ein zentrales Ziel, wobei sich die Universität Regensburg in den letzten Jahrzehnten zu einem international renommierten Zentrum für Forschung und Lehre entwickelt hat. Auch im neuen Jahrtausend wird die Erweiterung des Campus fortgesetzt. Ost-West-Schwerpunkt an der Universität Regensburg Mit ihrem Standort im Zentrum Europas und gemäß dem Gründungsauftrag versteht sich die Universität Regensburg als Brücke zwischen Ost und West. Einrichtungen wie das Europaeum und zahlreiche Partnerschaften mit mittel- und osteuropäischen Hochschulen sind Ausdruck dieses Selbstverständnisses. In besonderer Weise wird das auch durch das An-Institut der UR, dem Institut für Ost- und Südosteuropaforschung (IOS) vor Ort vertreten. Seit Januar 2017 ist das IOS als eine eigenständige Einrichtung in die Leibniz-Gemeinschaft aufgenommen worden. Auch die Graduiertenschule für Ost- und Südosteuropastudien gemeinsam mit der LMU München sorgt für optimale Rahmenbedingungen für exzellente Promotionsprojekte über Themen zum östlichen und südöstlichen Europa. Eine Besonderheit wird dabei die Erforschung der Beziehungen und Verflechtungen Ost- und Südosteuropas mit anderen Weltregionen sein. Studium Im Wintersemester 2016/2017 entschieden sich über junge Menschen für ein Studium an der Universität Regensburg. Das Spektrum der 160 Studiengänge der UR reicht von Advanced Synthesis and Catalysis bis 5

7 Zahnmedizin. Besonderes Anliegen der Universität Regensburg ist die Lehrerbildung Studierende des Lehramts für Grund-, Mittel-, Realschule sowie für das Gymnasium werden derzeit an der UR ausgebildet. Wissenschaft und Forschung Sechs DFG-Sonderforschungsbereiche und ebenso viele DFG-Graduiertenkollegs, wie auch zehn DFG- Forschergruppen neben 26 laufenden EU-Projekten zeugen von der innovativen Forschungseinrichtung und sind ebenso wie Elitestudiengänge und Honor-Programme fester Bestandteil der UR. Besondere Aufmerksamkeit erfährt auch das Projekt KOLEG (Kooperative Lehrerbildung gestalten). Mit ihrem Konzept war die Universität Regensburg in der ersten Runde der Qualitätsoffensive Lehrerbildung erfolgreich. KOLEG verfolgt das Ziel, Regensburg zu einem Ort zukunftsweisender, empirischer fundierter Lehrerbildung auszubauen. Die Stadt Regensburg Die besondere Attraktivität der Universität beruht unter anderem auf der Anziehungskraft der Stadt Regensburg wurde die Altstadt mit dem nördlich gelegenen Stadtamhof in die Welterbeliste der UNESCO aufgenommen, unter anderem wegen des hervorragend erhaltenen mittelalterlichen Stadtbildes und der bedeutungsvollen Historie der Stadt als zentraler Ort in Europa an wichtigen kontinentalen Fernhandelsrouten. Die wichtigen politischen, wirtschaftlichen und religiösen Entwicklungen des hohen Mittelalters werden in keiner anderen mitteleuropäischen Stadt so authentisch und in so gut erhaltenem Baubestand beispielhaft deutlich. Das lebendige, junge Stadtleben in vielen kleinen Restaurants und Bars gemischt mit der historischen Kulisse ist einzigartig. Die rund 2000-jährige Geschichte Regensburgs ist an zahlreichen historischen Gebäuden sichtbar und zeugt von der europäischen Dimension der Stadt. Noch heute wird die Altstadt in einer besonderen Weise mit Leben erfüllt, vor allem in den vielen kleinen, teils ausgefallenen Geschäften. Bemerkenswert ist die Verankerung der Universität im gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Leben, nahe der Hochschule, der Altstadt und zahlreicher namhafter Industrie- und Technologieunternehmen wie BMW, Continental, Krones oder Osram. Geschichte der Stadt Regensburg 179 n.chr. wurde Regensburg als römisches Legionslager Castra Regina ( Lager am Regen ) im Auftrag von Kaiser Marc Aurel gegründet. Im Lager war die III. Italienische Legion mit ca Soldaten stationiert. Fast 500 Jahre später wurde Regensburg als Reganespurc Herzogsresidenz der Agilolfinger und die erste bayerische Hauptstadt. Kurz darauf kam es zur Gründung des Bistums Regensburg. Der letzte Agilolfinger Tassilo III. wurde von Karl dem Großen abgesetzt. Dieser lud erstmals zu einer Reichsversammlung nach Regensburg ein. Obwohl Regensburg die Funktion als Residenzstadt um 1000 an Bamberg verloren hat, bleibt sie von großer Bedeutung. In den folgenden Jahrhunderten wurde Regensburg durch den Fernhandel eine der reichsten und größten Städte Deutschlands. Der Wohlstand wurde auch durch den Bau der Steinernen Brücke im 12. Jahrhundert gesichert, welche kontinuierlichen Handel zwischen Nord- und Süd-, sowie West- und Osteuropa unabhängig vom Wasserstand der Donau ermöglichte. Die Turbulenzen der folgenden Jahrhunderte durch Kriege und Verlagerung der Handelsrouten mündete in einen schleichenden Bedeutungsverlust und schließlich in die Abtretung des zwischenzeitlich gegründeten geistlichen Fürstentums an das Königreich Bayern Nach dem 2. Weltkrieg werden Regensburg zur Großstadt und die im Krieg weitestgehend verschonte Altstadt 2006 zum Weltkulturerbe. Ihre Örtliche Tagungsleitung 6

8 Unterstützung der Tagung Herzlichen Dank an: 7

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 die 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. In Regensburg wird es in Verbindung mit der Anmeldung zur Tagung ein Ticket der Regensburger Verkehrsverbund (RVV) für den Öffentlichen Nahverkehr geben. Darin enthalten sind die Tarifzonen 1 und 2 (Stadtgebiet Regensburg und direkte Umgebung). Zusätzlich gibt es passende Apps für Mobiltelefone. Tagungsbüro Das Tagungsbüro befindet sich im Gebäude ZHG im Erdgeschoss im Raum, Raum 0.06 (Garderobe). Das Tagungsbüro ist während der nachfolgend angegebenen Zeiten von der ÖTL bzw. dem Geschäftsführer der GDCP besetzt. Während der Plenarvorträge bleibt das Tagungsbüro hingegen geschlossen. Öffnungszeiten: Montag :00 bis 18:00 Uhr Dienstag :30 bis 17:00 Uhr Mittwoch :30 bis 17:00 Uhr Donnerstag :30 bis 14:00 Uhr Bitte melden Sie sich nach Ihrer Ankunft im Tagungsbüro an. Sie erhalten dort Ihre Tagungsunterlagen. Betreuung der Referentinnen und Referenten Referentinnen und Referenten wenden sich mit Fragen bitte an die GDCP-Geschäftsführung oder während der Tagung an das Tagungsbüro. 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. Mensa und Cafeteria Während der Tagung gibt es in den Pausen Tee, Kaffee und Wasser. Informationen zu Essen und Trinken auf dem Campus finden Sie auf den entsprechenden Seiten der Universität Regensburg. Weitere Möglichkeiten zur Verpflegung und zum Mittagessen sind über die Homepage der Tagungsleitung verlinkt. WLAN Angehörige von Hochschulen, die am weltweiten Projekt «eduroam» beteiligt sind, können auf das eduroam- Netzwerk der Uni Regensburg zugreifen. Alternativ können Sie auch auf das freie BayernWLAN oder über ein 8

10 für die Tagung eingerichtetes Conferece-WLAN zugreifen (Als SSID verwenden Sie bitte: conference.uniregensburg.de; das Passwort (Pre-Shared Key) lautet: unirconf). Unterkunft in Regensburg Eine Reihe von Hotels wird auf der Homepage der Örtlichen Tagungsleitung empfohlen. Kinderbetreuung Eine Kinderbetreuung für die Kinder von Konferenzgästen wird in diesem Jahr kostenfrei angeboten. Kinder unter zwei Jahren können maximal vier Stunden pro Tag betreut werden, Kinder im Alter von 2-12 Jahren maximal acht Stunden. Der Familien-Service der Universität Regensburg übernimmt die Organisation der Kinderbetreuung. Wenn Sie eine Kinderbetreuung während der Tagung in Anspruch nehmen wollen, müssen Sie dies bei Ihrer Anmeldung zur Tagung angeben. Kinderbetreuungswünsche, welche nach dem eingehen, können voraussichtlich nicht mehr berücksichtigt werden, da der Familien Service der Universität Regensburg ausreichend Zeit benötigt, um genügend Fachpersonal bereit zu stellen. Anreise und Verkehrsverbindungen Sollten Sie auf einen barrierefreien Parkplatz in unmittelbarer Nähe angewiesen sein, finden Sie hier Informationen. Auf dieser Seite finden Sie auch Hinweise zu barrierefreien Wegen, behindertengerechten Aufzügen, Parkplätzen und Toiletten. Anreise mit dem PKW Motorisiert erreichten Sie Regensburg über die Autobahnen A3 und A93 A3: Sie verbindet die Niederlande mit dem Ruhrgebiet, Köln, dem Rhein-Main-Gebiet, Franken, Ostbayern und Österreich. Nach der Ausfahrt Universität / Klinikum folgen Sie einfach der Beschilderung zur Universität. A93: Die A93 verbindet Regensburg mit der Holledau und Hof, im weiteren Verlauf des Autobahnnetzes ist sie aber auch die Verbindung nach Dresden, Berlin und München. Nehmen Sie die Ausfahrt über die Anschlussstelle 43 "Regensburg - Kumpfmühl". An der Ampel geradeaus weiter (durch die Ludwig-Thoma-Straße), dem Straßenverlauf für 2,6 km folgen. An der zweiten Ampel nach rechts in die Universitätsstraße einbiegen. An der nächsten Kreuzung links in die Albertus-Magnus-Straße einbiegen, die unter dem Campus hindurchführt. Über diese Straße erreichen Sie auch die Tiefgarage der Universität. Die Tiefgaragen und Parkplätze der Universität sind kostenlos, bitte beachten Sie für weitere Informationen die Parkordnung. Anreise mit der Bahn Den Regensburger Hauptbahnhof erreichen Sie sowohl mit Schnellzügen als auch mit Regionalbahnen; Regensburg liegt an den Eisenbahnlinien Amsterdam-Wien sowie Paris-Prag. Innerhalb Deutschlands erreichen uns Züge aus den Richtungen Berlin/Dresden, Hamburg/Hannover, Dortmund/Köln, Frankfurt/Stuttgart sowie München. Weitere Informationen finden Sie direkt auf den Seiten der Deutschen Bahn. Am Hauptbahnhof angekommen, können Sie in einem 20- bis 30-minütigen Fußmarsch zur Universität Regensburg gehen, mit dem Taxi fahren oder die Buslinien 6 und 11 des Regensburger Verkehrsverbundes nutzen. Diese fahren nördlich des Hauptbahnhofs an der Haltestelle Hauptbahnhof/Albertstraße ab. Anreise mit dem Flugzeug Vom Flughafen München Die Buslinie 635 der Münchner Verkehrsbetriebe bringt Sie vom Terminal aus zum Bahnhof Freising. Von Freising aus erreichen Sie Regensburg in etwa 60 Minuten mit dem Zug. Alternativ bringt Sie der Airportliner vom Flughafen München nach Regensburg. Eine Einzelfahrt kostet ab 30 Euro. Bitte beachten Sie, dass dieser Dienst im Voraus gebucht werden muss. Vom Flughafen Nürnberg 9

11 Vom Nürnberger Flughafen aus erreichen Sie den Hauptbahnhof mit dem städtischen Bus oder der U-Bahn. Von Nürnberg aus erreichen Sie Regensburg mit der Bahn je nach Verbindung in etwa 60 Minuten. Kultur - Sehenswürdigkeiten - Freizeit Neben der allgemein sehr sehenswerten Altstadt sollen die bedeutendsten Sehenswürdigkeiten hier kurz aufgeführt werden: Der Dom St. Peter Tatsächlich ist der Regensburger Dom die einzige gotische Kathedrale in Bayern und zählt zu den bedeutendsten Bauwerken der Epoche. Mit dem Bau des heute erhaltenen Baukörpers wurde 1273 begonnen und der Dom 1870/1872 nach 600 Jahren Bauzeit vollendet. Durch die erhöhte Lage sind die beiden 105 m hohen Türme des Doms weithin sichtbar. Besonders eindrucksvoll sind die aus dem 13./14. Jahrhundert stammenden farbenprächtigen Glasfenster. Der Kreuzgang sticht durch das gotische Kreuzrippengewölbe aus dem 15. Jahrhundert hervor. Er war einst Begräbnisstätte Regensburger Domherren und Bürger. Die Steinerne Brücke Auf keinen Fall sollte bei einem Besuch in Regensburg das Meisterwerk der mittelalterlichen Baukunst in Deutschland Die Steinerne Brücke ausgelassen werden. Neben dem Dom St. Peter kann sie sicherlich als das bedeutendste Wahrzeichen der Stadt bezeichnet werden und war ein Grund für die Aufnahme in die UNESCO- Welterbeliste. Die Steinerne Brücke verbindet den altbaierischen Stadtteil Stadtamhof im Norden mit der Regensburger Altstadt im Süden. Dass sie zudem in nur elf Jahren, vermutlich von , erbaut wurde, macht sie zu einem Weltwunder des Mittelalters. Die Bedeutung der Steinernen Brücke wird deutlich, wenn man bedenkt, dass sie nahezu 800 Jahre lang bis fast Mitte des 20. Jahrhunderts die einzige Brücke war, die zuverlässig den Übergang über die Donau im weiten Umkreis Regensburgs sicherstellte. Von den drei Brücktürmen steht heute nur noch einer, der einen hervorragenden Blick über die Stadt und die 300 Meter breite Donau ermöglicht. Das Wunder mittelalterlicher Ingenieurskunst, das zum Vorbild der berühmten Prager Karlsbrücke wurde, ist mittlerweile für den Verkehr gesperrt. Der Goldene Turm Der aus dem 13. Jahrhundert stammende, sogenannte Geschlechterturm einer reichen Patrizierfamilie wurde als Statussymbol errichtet. Die Höhe des Turms gab Auskunft über die Bedeutung der Familie. Der neunstöckige Wohnturm ragt mit seinen 50 Metern weit über die Dächer der Altstadt hinaus. Der beeindruckende Innenhof ist geöffnet und kann jederzeit durch zwei Zugänge besichtigt werden. Das Alte Rathaus Der ebenfalls imposante Turm des Alten Rathauses fällt dem Betrachter schon von Weitem ins Auge. Ebenfalls im 13. Jahrhundert erbaut, entstand das Alte Rathaus am zentralen Markt und nimmt den ersten Platz unter den Profanbauten in Regensburg ein. Heute, nach vielfältigen Zubauten und Umbauten, kann ein dreiteiliger Gebäudekomplex aus Rathausturm und anschließendem Palais, sowie dem gotischen Reichssaalbau und dem Barock-Rathaus besichtigt werden. Im leuchtend gelben Gebäudeteil des Alten Rathauses fanden ab 1594 die vom Kaiser einberufenen Reichsversammlungen statt. Von 1663 bis 1806 tagte dort der Immerwährende Reichstag im ehemaligen Tanzsaal aus der ersten Hälfte des 14. Jahrhunderts. Die bekannten deutschen Redewendungen etwas auf die lange Bank schieben und am grünen Tisch sitzen entstanden angeblich hier. Auch das Alte Rathaus kann täglich im Rahmen einer Führung besichtigt werden. Die abendliche Altstadt 10

12 Jung und Alt wird der Besuch in einer der vielen Restaurants, Kneipen und Biergärten in Regensburg sicherlich gefallen. Dazu reicht ein Gang über den Haidplatz oder über die Gesandtenstraße, welche das westliche mit dem östlichen Ende der Altstadt miteinander verbindet. Wer es typisch Bayerisch mag, für den lohnt sich ein Besuch im Kneitinger am Arnulfsplatz, im Brauhaus am Schloss, oder im Weltenburger am Dom und in Stadtamhof. Urige Biergärten finden sich sowohl direkt in der Stadt am Neupfarrplatz (Hacker Pschorr) als auch zwischen Uni und Bahnhof (Alte Mälze) und nördlich der Donau in der Nähe der Steinernen Brücke (Alte Linde & Spitalgarten). Studierende und Junggebliebene treffen sich bei schönem Wetter am Bismarckplatz am westlichen Ende der Fußgängerzone oder direkt am Donauufer an der Steinernen Brücke. Von dort ist es auch nicht weit zur abendlichen Live Music im Irish Harp. Ein sündhaft teures und außergewöhnlich leckeres Mitbringsel sind die am Rathausplatz im Café Prinzess erhältlichen Pralinen. Rahmenprogramm Methodenworkshops: Für den wissenschaftlichen Nachwuchs werden im Vorfeld der Tagung zwei Methodenworkshops angeboten. Diese finden jeweils am Sonntag, 17. September 2017, bis Uhr, und am Montag, 18. September 2017, 09:00 bis Uhr, im Gebäude Phy 9 der Universität Regensburg statt. Am werden die Teilnehmer der Workshops an der zentralen Bushaltestelle (Haltestelle in Regensburg: "Universität") um 14 Uhr abgeholt und zu den Workshopräumlichkeiten geführt Die dokumentarische Methode Dr. Hannes Sander und Dr. Janne Krüger (Universität Hamburg) Mit der dokumentarischen Methode steht eine wissenssoziologisch begründetes und in der Forschungspraxis bewährtes qualitativ-rekonstruktives Interpretationsverfahren zur Verfügung, das sich sowohl auf (narrative) Einzelinterviews als auch auf Gruppendiskussionen anwenden lässt. Es erlaubt methodisch kontrolliert Zugriff auf prä-reflexive, habitualisierte Wissensstrukturen: Die Orientierungsrahmen. Diese werden als handlungsleitend konzeptualisiert. Die dokumentarische Methode scheint daher insbesondere für fachdidaktische Fragestellung fruchtbar, in denen (auch) die konkrete Handlungspraxis von Lehrenden und Lernenden im Fokus steht. Der Workshop gibt erste Einblicke in die theoretischen Hintergründe, verdeutlicht das konkrete Vorgehen der dokumentarischen Methode an Beispielen und zeigt exemplarisch mögliche Ergebnisse der dokumentarischen Analyse auf. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sind herzlich eingeladen, eigenes Material einzubringen, soweit dieses vorhanden ist! Design-Based-Research mit methodisch quantitativem Fokus Daniel Rehfeldt (FU Berlin) Design-Based-Research nimmt sich als Forschungsparadigma dem Theorie-Praxis-Problem bei Interventionsstudien an. Obgleich die Theorie oft am Beginn steht und die Erkenntnisse aus derselben in einen ersten Interventionsansatz einfließen, so nimmt hier die praktische Erprobung der Intervention eine zentrale Rolle im Forschungsprozess ein. Die Erprobung in der Praxis ist Quell stetiger Rückmeldung der Anwender*innen für die Optimierung der Intervention und Erweiterung der Theorie, was in einen zyklischen (Design-)Prozess mündet. Im Workshop soll es im ersten, theoretischen Teil um die Prinzipien der Innovation, Design und die Rolle von Theorie und Praxis im DBR gehen. Hin zum zweiten Teil wird es dann immer methodischer, indem vorrangig quantitative Ansätze und Beispiele zum Vorgehen nach DBR aufgezeigt werden. Weitere Informationen finden sich auf der Homepage der Örtlichen Tagungsleitung. 11

13 Vorabendtreffen Das Vorabendtreffen findet am Sonntag den ab 19:00 Uhr im Wirtshaus mit Biergarten "Weltenburger am Dom" statt. Hinweise zur Anfahrt und zur dortigen Verpflegung finden Sie auf der entsprechenden Homepage. Stadtführung Am Montagmorgen (10 Uhr s.t.) wird bei eine Stadtführung angeboten. Als Treffpunkt wurde das Hauptportal des Regensburger Doms festgelegt. Die klassische Stadtführung läuft unter dem Motto: Regensburg erleben mit der STADTMAUS - vergnügliches Stadterlebnis auf hohem Niveau. Einen kleinen Vorgeschmack finden Sie hier. Rathaus-Empfang Am Montagabend ist um 20:00 Uhr ein kleiner Empfang im Alten Rathaus von Regensburg geplant. Adresse: Rathausplatz 1; Regensburg Konferenzabendessen Das Konferenzabendessen findet am Mittwoch ab 19:45 Uhr im historischen Festsaal im "Leeren Beutel" statt. Die Teilnehmerzahl am Konferenzabendessen ist auf 250 Personen begrenzt. Empfang (bei schönem Wetter auf dem Freisitz) mit Prosecco pur, Prosecco gemischt mit Aperol, Holunderblütensirup oder Orangensaft, Orangensaft pur Menü Aufgeschmolzene Kartoffelsuppe mit Majoran Spanferkelkeule mit Honigkruste auf Braunbiersauce mit Reiberknödel und Sauerkraut oder Spinatnocken auf Rahmschwammerl Bayrisch Creme auf Fruchtspiegel im Glas Empfang, Menü und Getränke (versch. alkoholfreie Getränke, verschieden Biere, ein Rotwein, ein Weißwein und Kaffee) sind im Angebot (40 ) enthalten. 12

14 Einladung zur Mitgliederversammlung Hiermit laden wir alle Mitglieder der GDCP zur Mitgliederversammlung ein. Gäste können an den Beratungen ohne Stimmrecht teilnehmen. Tagesordnung 1. Eröffnung und Beschluss der Tagesordnung Dienstag, den 19. September 2017, 18:00 bis ca Uhr Universität Regensburg Universitätsstraße Regensburg Gebäude: Zentrales Hörsaalgebäude (ZHG); Raum: Audimax 2. Genehmigung des Protokolls der letzten Mitgliederversammlung in Zürich (verschickt mit Rundbrief 03/16) 3. Rechenschaftsbericht des Vorstands 4. Kassen- und Geschäftsbericht des Geschäftsführers 5. Bericht der Kassenprüfer/in 6. Aussprache und Entlastung 7. Anträge: Anträge müssen dem Geschäftsführer bis spätestens eine Stunde vor Beginn der Mitgliederversammlung schriftlich zugegangen sein. 8. Bericht aus der Gruppe der Nachwuchswissenschaftler/-innen 9. Bericht und Aussprache über das GDCP-Doktorierendenkolloquium 10. Wahlen Wahl eines Wahlleiters und zweier Wahlhelfer Wahl zweier Vorstandsmitglieder (bisher Prof. Dr. Höttecke und Prof. Dr. Rehm) Wahl des Geschäftsführers (bisher Dr. Maurer) Wahl von vier Mitgliedern zur Bildung des Preiskomitees zur Vergabe der Ehrenmedaille (bisher Prof. Dr. Duit, Prof. Dr. Labudde, Prof. Dr. Reinhold, Prof. Dr. Stachelscheid) Neuwahl der Kassenprüfer/-innen (bisher: Prof. Dr. Di Fuccia und Prof. Dr. Wilhelm) 11. Bericht über Aktivitäten der GFD 12. Gespräch über Termin und Ort kommender Tagungen 13. Verschiedenes 13

15 Programmübersicht Die differenzierte zeitliche Struktur der Tagung entnehmen sie bitte dem Gelben Blatt (Download unter -> Jahrestagung ). Kurzübersicht Sonntag, 17. September :00 Vorabendtreffen im Wirtshaus mit Biergarten "Weltenburger am Dom", Domplatz 3, Regensburg Montag, 18. September :15 Eröffnung der Jahrestagung 14:15 15:15 Plenarvortrag von Knut Neumann 15:45 17:45 Vorträge 17:45 18:45 Treffen der Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler 20:00 Empfang im Alten Rathaus von Regensburg, Rathausplatz 1; Regensburg Dienstag, 19. September :00 10:00 Plenarvortrag von Silke Hertel 10:30 12:30 Vorträge 14:00 15:30 Postersymposien und Postersessions 16:00 17:30 Festliche Verleihung der GDCP-Preise :00 19:45 Mitgliederversammlung der GDCP Im Anschluss Bayerische Snacks und Getränke Mittwoch, 20. September :00 10:00 Plenarvortrag von David Treagust 10:30 12:30 Workshops 14:00 16:00 Vorträge 16:30 18:00 Vorträge 19:30 GDCP-Konferenz-Abendessen und Posterpreisverleihung im Lokal "Leerer Beutel", Bertoldstraße 9, Regensburg Donnerstag, 21. September :00 10:00 Plenarvortrag von Maik Walpuski 10:00 11:00 Vorträge 11:30 13:00 Vorträge 13:10 13:30 Abschlussplenum der GDCP-Tagung 14

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 bitten wir Sie zu Beginn der Veranstaltung um eine ca. zweiminütige kurze Einführung. Danach können an den Postern Diskussionen und Gespräche mit den Autor/innen geführt werden. Die Postersessions werden von einer Chair-Person geleitet (s. Gelbes Blatt). Nach Ablauf der Poster- Veranstaltungen werden alle Poster in einer gemeinsamen Ausstellung präsentiert. Die Poster werden entsprechend der Programmnummerierung (P1 bis P131) in die Ausstellung eingeordnet. Die Posterstellwände sind mit der Posternummer gemäß dem Programmheft gekennzeichnet. Am Dienstag werden durch das örtliche Tagungsteam die Posterwände aufgestellt. Im Anschluss daran können Sie Ihre Poster selbständig an den entsprechenden Stellwänden anbringen. Am Dienstag ab ca. 12 Uhr Uhr werden die Posterstellwände durch das örtliche Tagungsteam im Zentralenhörsaalgebäude (ZHG) verteilt. Die Poster können während der gesamten Tagung an den Posterwänden verbleiben. Es ist eine begleitende Posterausstellung geplant. Posterpreis Auch in diesem Jahr wird ein Posterpreis am Konferenz-Abendessen verkündet. Er wird wie im Vorjahr durch eine Jury aus Vertretern des wissenschaftlichen Nachwuchses ermittelt. Publikation im GDCP-Jahresband 2017 Wenn Sie sich aktiv mit einem Vortrag, Workshop oder Poster an der Tagung in Regensburg beteiligen, so können Sie anschließend einen Beitrag im GDCP-Jahresband 2017 veröffentlichen. Die Veröffentlichung des Tagungsbandes und aller Einzelbeiträge unter erfolgt als Online-Publikation unter der Creative Commons Lizenz CC-BY-ND (erlaubte Wiederverwendung unter Nennung der Autorennamen, Verbot der Veränderung - dies ist gegenwärtig Standard für online-publikationen). Mit der Abgabe eines Beitrages erklären Sie sich als Autor/in automatisch mit dieser Kennzeichnung einverstanden. Der Tagungsband wird voraussichtlich im Frühjahr 2018 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. Das Wichtigste in Kürze: Deadline der Beitragsabgabe an die Geschäftsführung: 15. Oktober 2017 Umfang 1: Drei volle Seiten bei Kurz- und Gruppenvorträgen, Postern und Workshops für die Gestaltung ihres Textbeitrags inkl. Bilder und Tabellen. Auf der vierten Seite dürfen ausschließlich Literaturhinweise folgen. Umfang 2: 15 Seiten (Richtwert) bei Plenarvorträgen; Farbabbildungen sind möglich Für Autor/-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). 15

17 Abstracts Plenarvorträge 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 (Mo, 14:15 Uhr, Raum: Audimax) Knut Neumann IPN Kiel Unterrichtsqualität in den Naturwissenschaften die Suche nach dem Heiligen Gral Guter Unterricht ist Unterricht in dem die Schülerinnen und Schüler etwas lernen. Soweit so gut. Aber wie muss solcher Unterricht in den Naturwissenschaften gestaltet sein? Sicher hat die empirische naturwissenschaftsdidaktische Forschung in den letzten Jahrzehnten wichtige Merkmale guten Unterrichts identifizieren können darunter beispielsweise Schülerexperimente. Dabei hat sich jedoch auch gezeigt, dass diese Merkmale zwar einen Einfluss auf Schülerleistung haben, die Formel aber nicht lauten kann: Je mehr Schülerexperimente desto besser die Schülerleistung. Auch die Zusammenfassung von Merkmalen in (Basis-) dimensionen der Unterrichtsqualität beantwortet die Frage, wie guter Unterricht zu gestalten ist, nicht. Der Vortrag fasst die wesentlichen Erkenntnisse aus der Forschung zur Unterrichtsqualität zusammen, zeigt auf, warum die Frage nach der Gestaltung guten Unterrichts immer noch weitgehend unbeantwortet ist, und entwickelt daraus ein Plädoyer für die Entwicklung von Konzepten guten Unterrichts in den Naturwissenschaften. PV02 (Di, 09:00 Uhr, Raum: Audimax) Silke Hertel Universität Heidelberg Guter Unterricht = Adaptiver Unterricht? Theoretische Überlegungen, empirische Befunde und normative Setzungen zum Konzept der Adaptivität in Lehr-Lernkontexten Der produktive Umgang mit Heterogenität ist ein aktuelles Thema im Schulalltag und im bildungspolitischen Diskurs. Schülerinnen und Schüler entsprechend ihrer individuellen Lernvoraussetzungen zu fördern und gleichzeitig die Vermittlung einer breiten Gesamtqualifikation sicherzustellen, sind seit jeher wichtige pädagogische Ziele (z.b. Einsiedler 2011a; Einsiedler/Martschinke/Kammermeyer 2008; Prengel 2010). Hiermit verbunden ist auch der Anspruch an Gerechtigkeit und Chancengleichheit im Bildungsbereich (z.b. Hofer, 2009). Adaptivität stellt somit ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Unterricht dar. In dem Vortrag werden zunächst theoretische Überlegungen zu dem Konzept der Adaptivität vorgestellt. Dabei wird auch thematisiert, wie sich diese im Unterricht zeigen kann und welche Anforderungen sich für die Kompetenzen von Lehrpersonen ergeben. Danach werden ausgewählte Forschungsarbeiten beschrieben, die sich mit der Adaptivität im Schulalltag befassen. Abschließend wird die Frage behandelt, ob und wenn ja welche normative Setzungen erforderlich sind, um Adaptivität in Unterrichtskontexten erfassen zu können PV03 (Mi, 09:00 Uhr, Raum: Audimax) David Treagust Curtin University Perth Process Oriented Guided Inquiry Learning: Empirical evidence from student outcomes addressing the quality of instruction in chemistry Many research studies have investigated the nature and effectiveness of the quality of instruction for enhancing student achievement. A pedagogy directly addressing quality of instruction is Process Oriented Guided Inquiry Learning POGIL which refers to an instructional approach that uses group roles and highly structured activities in an instructor-facilitated non-lecture environment. Students master the content and develop essential process skills such as critical thinking, problem solving and communication. With assigned roles, three to four students work as small groups in large lecture theatres or workshops/tutorials where the instructors help them to actively discuss and explore the concepts from learning materials based on a learning cycle paradigm. 16

18 Abstracts Plenarvorträge Originally used in classes for first year undergraduate non-major chemistry students, POGIL has gained familiarity across other disciplines as an alternative pedagogical approach to traditional teaching and as a domain for scholarly activity. There are now many published POGIL-based studies, the majority in chemistry. In this talk, I will present a broad picture of the available research findings from POGIL studies in chemistry and describe results from a recent series of POGIL studies in chemistry in Perth, Australia and Doha, Qatar funded by the Qatar National Research Foundation. PV04 (Do, 09:00 Uhr, Raum: Audimax) Maik Walpuski Qualitätsmerkmale im naturwissenschaftlichen Unterricht Qualitätsvoller Unterricht, so wie ihn das Tagungsthema in den Fokus stellt, treibt die fachdidaktische Forschung seit Jahrzehnten um - sei es auf der Seite der Unterrichtsentwicklung oder aber auf der Seite der Unterrichtsevaluation. Nicht zuletzt durch die Hattie-Studie hat die Diskussion über die Qualitätsmerkmale von Unterricht noch einmal an Popularität gewonnen. Dabei sind die Sichtweisen auf Unterricht sehr verschieden und nicht zu Unrecht werden im Vorwort des Tagungsbands die Fragen Doch wonach wird dabei gefragt? Was macht die Qualität aus? aufgeworfen. Eine Orientierung bei der Verortung der unterschiedlichen Sichtweisen können Modelle zur Unterrichtsqualität, wie z. B. das systemische Modell von Reusser und Pauli (1999) oder das Angebots-Nutzungsmodell von Helmke (2007), bieten. Dieser Vortrag wird sich gezielt der Qualität von Chemie und Physikunterricht widmen. Auf Basis empirischer Studien wird herausgearbeitet, wie allgemeine Qualitätskriterien von Unterricht fachdidaktisch interpretiert werden und es wird zusammengefasst, was wir über guten Unterricht in den Fächern Chemie und Physik wissen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Wissenserwerb der Schülerinnen und Schüler - soweit vorhanden, werden aber auch affektive Variablen diskutiert. 17

19 Abstracts Workshops Workshops W01 (Mi, 10:30-12:30 Uhr, H6) Christoph Kulgemeyer Josef Riese Andreas Borowski Christoph Vogelsang Nico Schreiber Universität Bremen RWHT Aachen Universität Potsdam Universität Paderborn Möglichkeiten und Grenzen von Performanztests Ziel dieses Workshops ist es, Potentiale und Grenzen von Performanztests zu diskutieren. Unter Performanztests werden dabei Tests verstanden, die Problemsituationen simulieren und das Handeln beim Lösen dieser Probleme analysieren. Sie stammen aus der medizinischen Ausbildung, wo bereits seit längerem Schlüsselprobleme des beruflichen Handelns von ÄrztInnen simuliert und mit kategorienbasiert Handlungsqualität gemessen werden. Doch auch in der Naturwissenschaftsdidaktik gibt es Testverfahren, die sich vom reinen Paper-and-Pencil-Test zugunsten einer größeren Handlungsvalidität lösen, z.b. im Bereich der experimentellen Kompetenz oder in der Lehrerprofessionsforschung (z.b. Unterrichtsplanung und -analyse). In diesem Workshop werden zunächst Kriterien für gute Performanztests als Diskussionsgrundlage vorgestellt, dann werden Beispiele aus der Fachdidaktik präsentiert. In einer Arbeitsphase werden diese Kriterien auf die Beispiele angewendet, der Kriteriensatz diskutiert sowie schließlich skizzenhaft Situationen erarbeitet, für die Performanztests gewinnbringend sein könnten. W02 (Mi, 10:30-12:30 Uhr, H8) Martin Hopf Thomas Wilhelm Claudia Haagen-Schützenhöfer Verena Spatz Universität Wien Universität Frankfurt Universität Graz Universität Darmstadt Lehrerzeitschrift Physikdidaktik Durch die Einstellung der Lehrerzeitschrift Praxis der Naturwissenschaften - Physik in der Schule ist eine große Lücke im Bereich der physikdidaktischen unterrichtspraktischen Zeitschriften entstanden. Es lohnt daher, darüber zu diskutieren, wie eine physikdidaktische Zeitschrift für Lehrkräfte konzipiert sein könnte (grundsätzlich und eine evtl. neue), welche Themenbereiche und Schwerpunkte sie setzen und wie die physikdidaktische Community zu einem Erfolg einer solchen Zeitschrift beitragen könnte. Neben inhaltlichen Überlegungen sollen im Workshop auch konkrete Handlungsoptionen diskutiert werden. 18

20 Abstracts Vorträge Reihe A Vorträge - Reihe A A01-A03 (Symposium Mo:15:45-17:45, H3) Marvin Krüger Friederike Korneck Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Professionelle Wahrnehmung im Chemie- und Physikunterricht Professionelle Wahrnehmung lässt sich als das Erkennen und wissensbasierte Interpretieren lernrelevanter Unterrichtssituationen beschreiben und ergänzt den Blick auf die Kompetenz von (angehenden) Lehrkräften um eine handlungsnähere Facette. Deren Bedeutsamkeit hat im physik- und chemiedidaktischen Diskurs etwa durch das ViU-Projekt (z. B. Meschede, 2014) oder die Qualitätsoffensive Lehrerbildung in den letzten Jahren zugenommen. Professionelle Wahrnehmung bedarf stets des Bezugs auf eine (fachspezifische) Inhaltsdomäne, die häufig in Rückgriff auf Merkmale der Unterrichtsqualität definiert wird und so die Relevanz für die Unterrichtsperformanz unterstreicht. Außerdem bedarf es des Bezugs auf authentische unterrichtliche Situationen. Dieses Symposium stellt Projektvorhaben und Ergebnisse vor, die mit unterschiedlichen fachlichen, inhaltlichen und methodischen Schwerpunktsetzungen verschiedene spezifische Perspektiven auf das Erkennen (und Interpretieren) relevanter Lehr- und Lernprozesse als Noticing im Chemie- und Physikunterricht beleuchtet. A01 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H3) Benjamin Tempel Markus Wilhelm Markus Rehm PH Heidelberg PH Luzern PH Heidelberg Noticing der Vermittlung von Modellkompetenz im CU Aktuelle Studien zeigen, dass die Professionelle Unterrichtswahrnehmung (PU als Noticing und Reasoning) von Lehrkräften prädiktiv für die Leistung ihrer Schülerinnen und Schüler ist. Studien, die die PU von Modellkompetenz im Chemieunterricht (CU) in den Blick nehmen, liegen bislang nicht vor. Voraussetzung hierfür ist ein valides Testinstrument. Ziel der im Vortrag präsentierten Studie war die Erhebung des Noticings angehender Lehrkräfte für den Chemieunterricht. Auf Grundlage einer qualitativen Frequenzanalyse im Rahmen eines systematischen Literaturreviews wird hier Noticing als Erkennen von «Schülerpräkonzepten und Conceptual Change», «Strategien beim Einsatz von Atomen bzw. Teilchen» und «adäquater Modelleinsatz» verstanden. Auf dieser Basis wurde ein Vignettentest entwickelt und in einer mehrstufigen Expertenbefragung validiert. Um die Passung der Theorie zu den empirischen Daten zu untersuchen, wurde IRT-basiert die theoretische Struktur über konfirmatorische Faktorenanalysen untersucht. Im Vortrag werden Befunde der Hauptuntersuchung (N = 310) erläutert. A02 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H3) Anna Carina Wöhlke Dietmar Höttecke Universität Hamburg Universität Hamburg Erfassung von Noticing von Physiklehrkräften - Instrumentenentwicklung Die Wahrnehmung und Interpretation von kritischen Unterrichtssituationen (Noticing) ist eine Voraussetzung für erfolgreiches Lernen. Bisher gibt es nur wenige Befunde über Noticing angehender Physiklehrkräfte. Fachdidaktische Forschung konnte zeigen, dass Fähigkeiten, Fertigkeiten und Bereitschaften domänenspezifischen Charakter haben. In diesem Projekt gehen wir daher der Frage nach, wie domänenspezifisch Noticing von (angehenden) Physiklehrkräften ist. Zur Beantwortung dieser Frage wurde ein Instrument entwickelt, das aus Videovignetten und einem Fragebogen besteht. Die Videos basieren auf theoretisch hergeleiteten Drehbüchern. Inhaltliche, curriculare und ökologische Validität konnte mittels Expertenrating erfolgreich abgesichert werden. In einer Pilotstudie dienen die inszenierten, verfilmten Videos als Interviewstimuli. Studierende, Referendar_innen und erfahrene 19

21 Lehrkräfte (n=24) betrachten die Videos mit dem Arbeitsauftrag, lernrelevante wahrgenommene Situationen zu markieren und interpretieren. In unserem Beitrag berichten wir die Ergebnisse der Pilotierung des Instruments. A A03 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H3) Marvin Krüger Michael Szogs Friederike Korneck Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Erkennen von (fachspezifischen) Unterrichtsqualitätsaspekten Zwischen Kompetenz und Unterrichtshandeln lässt sich die professionelle Wahrnehmung verorten, deren erster und notwendiger Teilprozess die Fähigkeit des Erkennens lernrelevanter Unterrichtssituationen ist. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwiefern angehende Physiklehrkräfte im Rahmen von Hospitationen relevante Unterrichtsqualitätsaspekte erkennen, ob es Übereinstimmungen zwischen qualitativ ausgewerteten Daten aus Hospitationsnotizen und standardisiert erhobenen Fragebogendaten gibt und inwiefern das Erkennen mit professioneller Kompetenz und Unterrichtsqualität zusammenhängt. Die Unterrichtsqualität wird durch die drei Basisdimensionen kognitive Aktivierung, konstruktive Unterstützung und Klassenführung strukturiert. Als Wahrnehmungskontext dienen Unterrichtsminiaturen (12 Minuten) einer Microteaching-Lehrveranstaltung, von denen jeder in insgesamt 18 hospitiert. Während des Unterrichts angefertigte Notizen zu erkannten Aspekten sowie anschließend ausgefüllte Fragebögen zur Unterrichtsqualität dienen als Datengrundlage. Ergebnisse einer ersten Auswertung werden vorgestellt. A04 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H3) Friederike Korneck Marvin Krüger Michael Szogs Goethe-Universität Frankfurt/M Goethe-Universität Frankfurt/M Goethe-Universität Frankfurt/M Kompetenz und Unterrichtsqualität von HR- und Gym-Lehramtsstudierenden Die Prädiktion von Unterrichtsqualität durch professionelle Kompetenz von (angehenden) Physiklehrkräften bedarf aktuell weiterer Untersuchung und Klärung, da bisherige Studien meist auf kleinen und heterogenen Gelegenheitsstichproben basieren. Die Studie actio begegnet diesen Einschränkungen mit einer Standardisierung des Forschungsdesigns durch die Erhebung im Rahmen einer universitären Microteaching-Lehrveranstaltung, deren Teilnehmer sich bezüglich ihrer allgemeinen Voraussetzungen am bedeutendsten im Studiengang (Lehramt für Haupt- und Realschulen, HR; Lehramt für Gymnasien, Gym) unterscheiden. Die Studiengänge werden daher in Bezug auf die untersuchten Fragestellungen getrennt analysiert, um gut beschreibbare Stichproben zu erhalten. Die Erhebung der Zielvariable Unterrichtsqualität erfolgt durch die Analyse 12-minütiger Unterrichtsminiaturen, sodass die Auswertung gegenüber anderen Studien wesentlich ökonomischer gestaltet und insgesamt eine Stichprobe von 59 Gym- und 66 HR-Studierenden für die vorgestellten Ergebnisse herangezogen werden konnte. A05 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H3) Elisabeth Hofer Anja Lembens Universität Wien Universität Wien Implementierung von Aspekten Forschenden Lernens in den CH-Unterricht Die Implementierung von Forschendem Lernen (FL) wird nicht nur vielfach empfohlen, sondern in den österreichischen Lehrplänen für Chemie auch explizit gefordert. Um einen gewinnbringenden Einsatz zu ermöglichen, ist es wichtig, LehrerInnen bei der Implementierung von FL in den eigenen Unterricht zu unterstützen. Zu diesem Zweck wurden in Zusammenarbeit mit drei Chemie-Lehrerinnen der Sekundarstufe II drei Unterrichtseinheiten geplant, implementiert, reflektiert und weiterentwickelt. Durch entsprechende Versuchsanleitungen und Unterrichtsstrategien sowie eine konkrete Strukturierung der Unterrichtseinheiten 20

22 Abstracts Vorträge Reihe A wird das Lernen fachlicher Inhalte mit dem Erwerb von Kompetenzen im Bereich des FLs (Fragen stellen, Hypothesen bilden, Erkenntnisse gewinnen und Schlüsse ziehen) verknüpft. Im Vortrag werden die entwickelten Unterrichtssequenzen sowie die bei dessen Implementierung aufgetretenen Herausforderungen vorgestellt und es wird gezeigt, wie die Erkenntnisse aus dem Projekt in die (Weiter)Entwicklung der Materialien und Unterrichtseinheiten einbezogen wurden. A06 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H3) Jürgen Paul Jorge Groß Universität Bamberg Universität Bamberg Mehrdimensionale Lernwege und Folgerungen für das Forschende Lernen Forschendes Lernen ist ein prominentes Feld fachdidaktischer Forschung. Als eine der zentralen fachgemäßen Denk- und Arbeitsweisen steht dabei häufig das Experimentieren im Fokus, wie auch beim Wettbewerb Jugend forscht. Die zentralen Fragen unserer Studie sind, welche Vorstellungsänderungen sich bei den teilnehmenden Jugendlichen im Verlauf des Wettbewerbs ergeben, welche Ursachen dafür identifizierbar sind und inwieweit die abgeleiteten Lernwege beim Experimentieren mit vorhandenen Kompetenzstufenmodellen zur Deckung zu bringen sind. Der Hintergrund der Arbeit beruht auf einem moderaten Konstruktivismus, dem revidierten Conceptual Change-Ansatz und dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion. Für unsere Studie wurden 57 Einzelinterviews qualitativ analysiert sowie bundesweit quantitative Daten mittels Fragebogen im Vor-/Nach-/Retentions-Test- Design erhoben (n > 1000). Die Ergebnisse sollen helfen, fachgemäße Denk- und Arbeitsweisen sowie damit verbundene Vorstellungen sowohl in einem wettbewerblichen als auch in einem schulunterrichtlichen Umfeld gezielter fördern zu können. A07 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H3) Clemens Hoffmann Volker Woest Friedrich-Schiller-Universität Jena Friedrich-Schiller-Universität Jena Ausbildung für fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht Das QLb-Projekt ProfJL (Professionalisierung von Anfang an im Jenaer Modell der Lehrerbildung) bildet an der Friedrich-Schiller-Universität Jena den Rahmen für die Anpassung der universitären Lehramtsausbildung an die aktuelle Situation des naturwissenschaftlichen Unterrichts in Thüringen. Mit der Einführung der Fächer Mensch- Natur-Technik (Klassenstufe 5/6) und Naturwissenschaften und Technik (Klassenstufe 9/10) ergibt sich für Lehrkräfte der Disziplinen Biologie, Chemie und Physik die Anforderung auch fächerübergreifenden bzw. integrierten Unterricht zu gestalten. Grundlage des Ausbildungsmoduls bilden zentrale Merkmale des fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterrichts. Neben ersten, exemplarischen Zugängen zu fachfremden Inhalten stehen vor allem die Kooperation der Lehramtsstudierenden und ihrer unterschiedlichen Fachdisziplinen, sowie deren Vorstellungen von der Natur der Naturwissenschaften im Mittelpunkt. Im Vortrag sollen erste Ergebnisse aus dem Projekt vorgestellt werden. A08 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H3) Philipp Engelmann Volker Woest FSU Jena FSU Jena 21 Integrierte Naturwissenschaften in der Lehrerweiterbildung Im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung wird an der Friedrich-Schiller-Universität Jena eine Weiterbildung für alle Naturwissenschaftslehrkräfte entwickelt, die auf das Unterrichten integrierter Naturwissenschaftsfächer abzielt. Die Forderung einer diesbezüglich adäquaten Weiterbildung für Thüringer Lehrkräfte geht mit der Implementation der Fächer Mensch-Natur-Technik (Klassenstufe 5/6) und Naturwissenschaften und Technik (Klassenstufe 9/10) in Thüringen einher. Die Konstruktion der Weiterbildung umfasst neben einer Expertenbeurteilung des Konzeptes vor allem eine Interviewstudie mit Thüringer Lehrkräften über guten fächerübergreifenden Naturwissenschaftsunterricht, Defizite beim Unterrichten und

23 Anforderungen und Wünsche an eine entsprechende Weiterbildung. Gleichwohl werden die Weiterbildungsmaterialien nach dem Modell der didaktischen Rekonstruktion erstellt und durch erfolgte und noch geplante Pilotierungen weiterentwickelt. Im Vortrag sollen erste Ergebnisse aus diesem Projekt vorgestellt werden. A A16 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H3) Lana Ivanjek Universität Wien Messung des Verständnisses von Studierenden zum Thema Spektren Elektromagnetische Spektren und die Natur des Lichtes gelten als wichtige Themen den einführenden Lehrveranstaltungen der Astronomie und Physik. Die Untersuchung der Spektrallinien ist eine der zentralen, experimentellen Hilfsmittel der Atom- und Molekülphysik und hat wesentlich zum Verständnis vom Aufbau der Materie beigetragen. Frühere Forschungen haben aber gezeigt, dass Studierende viele Schwierigkeiten mit den Emissionsspektren, vor allem in Verbindung mit den Übergängen von Elektronen zwischen den Energieniveaus haben. Um diese Schwierigkeiten weiter zu untersuchen und das Verständnis von Spektren zu messen, wurde ein Test mit 21 Multiple-Choice Fragen entwickelt. Dieser wurde mit 111 Studierenden der Universität Wien und 116 Studierenden der Universität Zagreb erprobt. Eine Rasch-Analyse wurde durchgeführt, um lineare Werte der Item-Schwierigkeiten zu erhalten. Die Testergebnisse werden präsentiert und diskutiert. A17 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H3) Johannes Schulz Burkhard Priemer Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Messung von Kompetenzen im Umgang mit Messunsicherheiten Die Beurteilung der Qualität von Messungen ist essentiell in Naturwissenschaft und Technik. Hierfür wurden z. B. Standards zur Erfassung von Messunsicherheiten wie dem GUM entwickelt. Über die Fachdomänen hinaus ist die Behandlung von Messunsicherheiten aber auch in der Lehre bedeutsam, denn auch hier werden Folgerungen aus empirischer Evidenz gezogen. Um in diesem Bereich Kompetenzen von Schülerinnen und Schüler valide und reliabel zu erfassen, bedarf es eines geeigneten Messinstrumentes. Für die Entwicklung eines solchen Testinstrumentes wurden Konzepte eines validierten Sachstrukturmodells zum Themas Messunsicherheiten (Hellwig, 2013 und Hellwig & Priemer, 2012) durch einen Test operationalisiert und auf Basis der Item Response Theorie erfassbar gemacht. In diesem Vortrag werden die Ergebnisse von empirischen Erhebungen mit Schülerinnen und Schülern bzw. Studierenden für verschiedene Teilbereiche des Modells vorgestellt. A18 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H3) Sarah Aretz Andreas Borowski Sascha Schmeling CERN Universität Potsdam CERN Die Rolle der Konfidenz bei der Validierung von Construct Maps Construct Maps beschreiben aufeinander aufbauende Verständnisniveaus eines bestimmten Konzepts. Sind diese gut entwickelt, kann eine Person innerhalb einer solchen Map in ein bestimmtes oder in zwei nebeneinanderliegende Verständnisniveaus eingeordnet werden. Zur Validierung einer Construct Map können Ordered Multiple-Choice (OMC) Aufgaben verwendet werden. Bei diesen ist jede Antwortoption einem Niveau der zugrundeliegenden Construct Map zugeordnet. Auf der Grundlage unserer entwickelten Map zur Expansion des Universums wurden modellkonforme OMC Aufgaben konstruiert. Diese wurden innerhalb eines Fragebogens zur Kosmologie bei N=317 deutschen OberstufenschülerInnen (15-20 Jahre) aus fünf verschiedenen Schulen eingesetzt. Zusätzlich sollte nach jeder Aufgabe ein Konfidenzniveau angegeben werden. Je nach Berücksichtigung der Konfidenzniveaus bei der Validierung des Modells kommt es zu anderen Ergebnissen. Bei einer entsprechenden Miteinbeziehung können mehr als 70% der übrig bleibenden SchülerInnen (30%) sehr gut eingeordnet werden. 22

24 Abstracts Vorträge Reihe A A19 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H3) Heiko Krabbe Frederike Förster Hans E. Fischer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Kompetenzentwicklung im Physikunterricht der Sekundarstufe I Im Rahmen des Projekts Ganz In mit Ganztag mehr Zukunft. Das neue Ganztagsgymnasium NRW wurde über die die Schuljahre 2010 bis 2014 im Längsschnitt das physikalische Fachwissen zu Beginn der 5., 7. und 9. Klasse an 31 Ganztagsgymnasien in NRW erhoben. Für n = 1952 Schülerinnen und Schüler liegen Leistungsdaten zu allen drei Daten Messzeitpunkten vor. Die Analyse über die gesamte Sekundarstufe I zeigt, dass Lernzuwächse von Klasse 7 bis 9 (d = 0.2) deutlich geringer ausfallen als von Klasse 5 bis 7 (d = 0.7). Mit einer latenten Klassenanalyse wurden drei Entwicklungsgruppen gebildet, deren Fähigkeiten in Anlehnung an die Kompetenzstufen aus dem Ländervergleich des IQB charakterisiert werden. Zwischen der 5. und 7. Klasse entwickeln sich die drei Gruppen vergleichbar, zwischen der 7. und 9. Klasse dagegen zeigt die starke Gruppe (N = 432) einen kontinuierlichen Anstieg (d = 0.9), die mittlere Gruppe (N = 922) einen gemäßigten Anstieg (d = 0.5) und die schwache Gruppe (N = 598) einen Abfall (d = -0.6). Die Kompetenzentwicklung der verschiedenen Gruppen wird im Vortrag vorgestellt. A20-A22 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H3) Kathrin Ziepprecht Universität Kassel Aktuelle naturwissenschaftliche Forschung in der Lehrerausbildung Contemporary Science ist ein Projekt der drei Arbeitsgruppen der Naturwissenschaftsdidaktiken der Universität Kassel, in dem Lernumgebungen für die Lehrerbildung entwickelt und erprobt werden. Basierend auf dem Modell der professionellen Handlungskompetenz (Baumert & Kunter, 2006) wird der Fokus auf das Fachwissen (CK), das fachdidaktische Wissen (PCK) und die Überzeugungen gelegt. Letztere werden in Überzeugungen zu nature of science (NOS) (Lederman, 1992) und lehrlerntheoretische Überzeugungen differenziert (Staub & Stern, 2002). Ziel des Symposiums ist es, aus Sicht der drei Fächer Biologie, Chemie und Physik darzustellen, wie das Fachwissen und das fachdidaktische Wissen sowie die Überzeugungen angehender Lehrkräften durch die Verzahnung fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Inhalte am Beispiel moderner naturwissenschaftlicher Forschung in Lernumgebungen gefördert werden können. In den Lernumgebungen werden aktuelle Forschungsgegenstände aus fachwissenschaftlicher Perspektive betrachtet. Damit vernetzt findet eine fachdidaktische Diskussion schulischer Zugänge statt. A20 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H3) Katharina Gimbel Kathrin Ziepprecht Jürgen Mayer Universität Kassel Universität Kassel Universität Kassel Verzahnung von Fach & Fachdidaktik in der Lehramtsausbildung Biologie Bislang mangelt es in der Lehrerausbildung an empirisch geprüften Lernumgebungen zur Förderung der professionellen Handlungskompetenz. Als möglicher Ansatz wird eine verzahnte Behandlung von Lerninhalten diskutiert. Im Teilprojekt Biologie wird untersucht, welche Zusammenhänge zwischen dem fachlichen und fachdidaktischen Wissen sowie den fachbezogenen Überzeugungen bestehen und inwiefern diese durch eine verzahnte Lernumgebung gefördert werden können. In dem entwickelten Genetik-Seminar, das aktuelle Forschungsbezüge aufgreift (Stammbaumforschung, personalisierte Medizin), durchliefen 14 Biologie- Lehramtsstudierende sowohl eine fachlich und fachdidaktisch verzahnte als auch eine nicht-verzahnte Bedingung. Das Seminar wurde in einer experimentellen Studie im Within-Subject-Design (drei Messzeitpunkte) evaluiert. Die Ergebnisse zeigen u.a. einen erwartungskonformen Zusammenhang zwischen dem fachlichen und dem fachdidaktischen Wissen (r =.57; p <.05). Außerdem ist hinsichtlich des fachdidaktischen Wissens die verzahnte Vermittlung der nicht-verzahnten überlegen. 23

25 A21 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H3) Mareike Frevert David-Samuel Di Fuccia Universität Kassel A Die Integration aktueller chemischer Forschung in das Lehramtsstudium Studenten des Lehramts Chemie kommen innerhalb ihrer universitären Ausbildung wenig mit aktueller Forschung in Kontakt. Das folgende Projekt versucht die Effekte, die durch den mit Kontakt aktueller Forschung reüssieren können, zu erheben und zu interpretieren. Dabei werden folgende Professionsfacetten fokussiert: 1) Subject Matter Content Knowledge (CK), das spezifische Wissen eines jeden Faches, und 2) Pedagogical Content Knowledge, was das Wissen des Lehrens von Fachinhalten umfasst. (Shulman, 1986) Als dritte Komponente wird das Wissenschaftsverständnis erhoben. Als verbindendes Element der drei Komponenten dient die Wissenschaftsphilosophie Gaston Bachelards (Bachelard, 1987) als deduktives Kategoriensystem für die qualitative Forschung. Dieses hat den Vorteil, dass somit bereits eine mögliche umfassende Charakterisierung aktueller Chemie vorliegt, die genutzt wird. Neben der Vorstellung bereits genannter Aspekte wird vor allem auf die Wechselwirkung des Selbstverständnisses der Studenten als Vertreter des Faches einerseits und als zukünftige Lehrende andererseits eingegangen. A22 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H3) Rebekka Roetger Rita Wodzinski Universität Kassel Universität Kassel Wie arbeiten Naturwissenschaftler wirklich? Ein wichtiger Gegenstand von Unterricht und Fachdidaktik sind die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen. Aber inwieweit stimmen die in der Fachdidaktik diskutierten Arbeitsweisen überhaupt mit den Arbeitsweisen echter Wissenschaft überein? Mit dieser Frage werden Studierende im Seminar Moderne Physik konfrontiert, das ihnen Einblicke in aktuelle Forschungstätigkeit und den Berufsalltag eines Wissenschaftlers gewährt. Ein Fokus im Teilprojekt Physik ist dabei die Frage, inwiefern die in didaktischen Veranstaltungen geprägten Vorstellungen über naturwissenschaftliche Arbeitsweisen die Wahrnehmung naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen in der Forschungspraxis beeinflussen und inwiefern umgekehrt die Auseinandersetzung mit aktueller Forschung die Vorstellungen zur Rolle naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen im Unterricht verändern. Dazu werden prä-post leitfadengestützte Interviews und semesterbegleitende Portfolios der Studierenden qualitativ ausgewertet und das Wissenschaftsverständnis mit einem offenen Fragebogen erhoben. Erste Ergebnisse werden im Vortrag präsentiert. A23 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H3) Stefan Sorge Melanie Keller Stefan Petersen Knut Neumann IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Die Entwicklung des Professionswissens angehender Physiklehrkräfte Lehrkräfte benötigen adäquates Professionswissen als Grundlage zur Gestaltung qualitativen Unterrichts. Das Ziel des Lehramtsstudiums ist daher die Ausbildung dieses Wissens in den zentralen Dimensionen Fachwissen (CK) und fachdidaktisches Wissen (PCK). Dabei existieren bisher kaum Längsschnittstudien, die Prädiktoren der Entwicklung des Professionswissens in den Blick nehmen. Um diesem Defizit zu begegnen wurden Physiklehramtsstudierende verschiedener Semester im Abstand von einem Jahr zu ihrem Professionswissen befragt. Die Erfassung des Professionswissens berücksichtigte die gesamte Breite als auch Tiefe eines Lehramtsstudiums und umfasste sowohl verschiedene Inhaltsbereiche des CKs als auch Facetten des PCKs. Im Vortrag werden Ergebnisse aus der längsschnittlichen Untersuchung vorgestellt und im Hinblick auf eine optimale Förderung von CK und PCK diskutiert. 24

26 Abstracts Vorträge Reihe A A24 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H3) Claudia Haagen-Schützenhöfer Martin Hopf Universität Graz Universität Wien Design-Based Research: Unterrichtsgang zur Anfangsoptik Die fachdidaktische Forschung der letzten Jahrzehnte liefert zahlreiche Erkenntnisse über Schülervorstellungen und Lernhindernisse in den meisten Inhaltsbereichen der Physik. Empirische Untersuchungen zeigen allerdings auch, dass eine lernwirksame Umsetzung dieser Erkenntnisse im konventionellen Unterricht nur selten stattfindet. Ein systematischer Theorie-Praxis-Transfer gelingt also kaum. Design-Based Research bietet hier einen möglichen Ansatz, Theorien über bereichsspezifisches Lernen forschungsbasiert zu entwickeln und gleichzeitig Lernumgebungen zu designen, die lernförderlich und in schulischen Rahmenbedingungen umsetzbar sind. In diesem Beitrag wird die Umsetzung eines Design-Based Research Projekts zum Lehren und Lernen der Anfangsoptik vorgestellt, das ausgehend von konkreten Problemstellungen der Unterrichtspraxis in enger Verzahnung mit dieser umgesetzt wurde. A25 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H3) Jan-Philipp Burde Thomas Wilhelm Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Empirische Befunde zur Lernförderlichkeit des Elektronengasmodells Das Ziel des Elektronengasmodells besteht darin, den Lernenden eine anschauliche Vorstellung des Potenzialund Spannungsbegriffs zu vermitteln, da sonst ein angemessenes Verständnis elektrischer Stromkreise nur schwer zu erreichen ist. Ein auf dem Elektronengasmodell basierendes Unterrichtskonzept wurde im Rahmen einer mit 790 Schülern durchgeführten Studie im Schuljahr 2015/16 im Frankfurter Raum empirisch evaluiert. Die Studie folgte einem Prätest-Posttest-Treatment-Kontrollgruppen-Design und verwendete als Testinstrument den zweistufigen Multiple-Choice-Test von Urban-Woldron, der auch eine Erhebung von typischen Fehlvorstellungen erlaubt. Die Ergebnisse der Studie sind äußerst vielversprechend: Die nach dem neuen Konzept unterrichteten Schüler entwickeln nicht nur ein deutlich besseres konzeptionelles Verständnis, sondern hatten verglichen mit ihren traditionell unterrichteten Mitschülern auch einen mehr als doppelt so hohen Lernzuwachs. Im Vortrag werden die mit Hilfe einer Mehrebenenanalyse ermittelten Ergebnisse u.a. zum Einfluss von Sachstruktur, Jahrgangsstufe und Lehrkraft im Einzelnen präsen A26 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H3) Helena van Vorst Unterrichtsstrukturierung und Binnendifferenzierung durch Lernleitern Im Fokus der vorgestellten Untersuchung steht die Evaluation der Effektivität so genannter Lernleitern, die aufgrund ihres bausteinartigen Aufbaus eine Methode zur transparenten Strukturierung von Unterricht darstellen. Darüber hinaus wird die Lernleiter durch den systematischen Einbezug binnendifferenzierender Förderphasen der aktuellen bildungspolitischen Forderung nach einer stärkeren Differenzierung des Unterrichts gerecht. Die Materialentwicklung fand im Rahmen eines Schulentwicklungsprojektes in Zusammenarbeit mit Chemielehrkräften statt. Mithilfe eines Prä-Post-Kontrollgruppen-Designs wurde anschließend der Einfluss des Lernleitereinsatzes auf kognitive sowie affektive Schülervariablen im Fach Chemie am Beispiel des Themenfeldes Atombau untersucht. Zusätzlich ergänzen leitfadengestützte Schülerinterviews die quantitative Datenerhebung. Erste Ergebnisse zeigen einen positiven Effekt der Methodik hinsichtlich der Schülerleistung sowie des individuellen Fachinteressen an Chemie im Vergleich zu den Kontrollschulen. 25

27 A27 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H3) Marie-Therese Hauerstein Helena van Vorst A Evaluation von Unterrichtsstrukturierung durch Lernleitern Diese Studie betrachtet die Methode der Lernleiter, einer Strukturierungshilfe, die durch ihren sequenzierten Aufbau die Lerninhalte sowie den Unterrichtsgang strukturiert und zudem differenzierende Lernphasen enthält. Mithilfe eines 2x2-Designs soll untersucht werden, inwiefern die Kopplung von Strukturierung und Differenzierung zu positiven Effekten hinsichtlich affektiver und kognitiver Schülerfaktoren führt. In der Pilotstudie wurde in einem Prä-Post-Kontrollgruppen-Design zunächst der Einfluss der Strukturierung untersucht. Die Interventionsgruppe wurde mit Lernmaterialien zum Thema Atombau unterrichtet. Die Unterrichtsgestaltung in der Kontrollgruppe erfolgte durch die Lehrkraft. Die Variable Differenzierung wurde in beiden Gruppen konstant gehalten, indem das differenzierende Material in beiden Gruppen eingesetzt wurde. Es zeigen sich keine signifikanten Gruppenunterschiede, sodass angenommen werden kann, dass positive Effekte der Gesamtuntersuchung (s. Abstract van Vorst) auf die Differenzierung zurückzuführen sind. Dies soll in der nachfolgenden Hauptstudie überprüft werden. A28 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H3) Josef Kriegseisen Alexander Strahl Gerda Hagenauer Franz Riffert PH Salzburg Universität Salzburg Universität Bern Universität Salzburg Der learning-cycle Ansatz im Physik Unterricht Der Lernzyklen-Ansatz verändert den Unterricht nachhaltig. Er unterteilt sich in drei Phasen: In der romanceoder exploration-phase geht es um das eigene und freie Entdecken eines physikalischen Phänomens und der Bearbeitung der damit verbundenen Fragestellungen. Erst in der drauffolgenden precision- oder concept introduction-phase wird durch die Lehrperson das dazugehörige physikalische Konzept eingeführt. In der dritten generalization- oder application-phase wird das aus den beiden vorherigen Phasen Entwickelte erweitert und auf weiterführende Probleme angewendet. Dieser Ansatz wurde in sechs Salzburger Neuen Mittelschulen (NMS) über zwei Jahre getestet. In dem Vortrag werden sowohl der Lernzyklen-Ansatz, als auch Ergebnisse der Erprobung vorgestellt. 26

28 Abstracts Vorträge Reihe B Vorträge - Reihe B B01 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H4) Kübra Nur Celik Maik Walpuski Learning Progression Erwerb von fachlichen Kompetenzen in Chemie Eine im Rahmen des Projekts in Zusammenarbeit mit Lehrkräften erstellte Learning Progression zu den Basiskonzepten Struktur der Materie, Chemische Reaktion und Energie postuliert logische Abhängigkeiten zwischen Kernideen (Kompetenzerwartungen) und einen fachlich hierarchischen Aufbau dieser Ideen im Fach Chemie. Die angenommenen Abhängigkeiten zwischen den Kernideen und die Hierarchien sollen anhand statistischer Methoden wie die cross-lagged panel Analyse, dem McNemar Test und den Bayesschen Netzen überprüft werden. Geht man davon aus, dass zwischen zwei Kernideen A und B eine Abhängigkeit besteht, werden im Idealfall die Aufgaben zu A von allen B-Lösern richtig gelöst und im Extremfall falsch gelöst, sodass die Abhängigkeit zwischen den Kernideen bestätigt bzw. widerlegt wird. Die evaluierte LP kann so als Unterrichtsplanungshilfe und als Diagnoseinstrument für Lernerfolg eingesetzt werden, indem der Stand der Kompetenzentwicklung von Schülerinnen und Schüler berücksichtigt werden. B02 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H4) Friedrich Holst Michael Budke Marco Beeken Universität Osnabrück Universität Osnabrück Universität Osnabrück Warum Wolken nicht vom Himmel fallen! Mit Hilfe eines Freihandexperimentes zur Gummielastizität soll aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten der Interpretation die Gibbs-Helmholtz-Gleichung liefert. Dehnen wir ein Elastomer auf die doppelte Länge, muss nicht Arbeit W verrichtet werden, um die elastische Energie des Materials zu erhöhen, sondern um die Entropie S der Konformation zu erniedrigen. Die Dimension der ortsabhängigen Änderung der Gibbs-Enthalpie G ist die einer Kraft F. Im Falle eines gedehnten Elastomers wird Größe und Richtung der Rückstellkraft durch die Änderung der Entropie S bestimmt. Hier offenbart sich ein Prinzip der chemischen Thermodynamik: Die Ableitung des Antriebs chemischer Vorgänge (Chemisches Potenzial) nach dem Weg liefert genauso eine Kraft wie die Ableitung eines rein mechanischen Potenzials: Eine Kraft, die der Gewichtskraft einer Wolke entgegen gerichtet ist und diese am Himmel hält. Welchen Stellenwert das chemische Potenzial in einem Gleichgewichtskonzept mit Gibbs-Enthalpie G und Entropie S von Anfang an hat, wird abschließend vorgestellt. B03 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H4) Timo Fleischer Claudia Nerdel Technische Universität München Technische Universität München Übersetzungsfähigkeiten im Kontext chemischer Repräsentationen Für die Entwicklung von Fachwissen und fachsprachlicher Kompetenz müssen Studierende angemessene Kenntnisse über chemische Repräsentationen besitzen. In der Chemie kann dabei zwischen symbolischen und bildhaften Darstellungen unterschieden werden. Der Umgang mit diesen unterschiedlichen Repräsentationen und die Fähigkeit sie ineinander zu übersetzen, ist für ein tieferes Chemieverständnis von großer Bedeutung. Denn nur durch das Arbeiten mit mehreren Darstellungen können chemische Phänomene und Reaktionen ausreichend erklärt und interpretiert werden. Die Studie untersucht daher die Fähigkeiten von Studierenden, eine gegebene Repräsentation in eine neue Darstellungsform zu übersetzen. Hierzu wurde u.a. ein Testinstrument im Multi-Matrix-Design entwickelt (84 Items, N = 337). Die Auswertung erfolgt mittels Rasch- Modellierung. Die Ergebnisse zeigen mit einer EAP-PV Reliabilität von 0.86 eine gute Reliabilität des Testinstruments. Weitere Ergebnisse (z.b. Wright Map) werden präsentiert und anhand des integrierten Modell des Text-Bild-Verstehens interpretiert und diskutiert. 27

29 B04 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H4) Andreas Trabert Michael Schween Contrasting-Case-Reaktionssysteme Philipps-Universität Marburg Philipps-Universität Marburg Erkenntnisgewinn resultiert in der Organischen Chemie aus der differenzierten Untersuchung von Reaktionsverläufen und der für diese relevanten Einflussfaktoren. Studien zeigen jedoch, dass Lernende reaktionsmechanistischen Problemstellungen oft mit defizitären Erklärungsmustern statt mit übergeordnetem Konzeptwissen begegnen. In der Förderung fachgerechter Problemlösungsstrategien besteht daher eine Herausforderung für die fachdidaktische Entwicklungsforschung. Auf einem geeigneten Erklärungsmodell aufbauend entwickeln wir differenzierende Reaktionssysteme inkl. zugehöriger Laborexperimente als Lerngelegenheiten nach dem Case-Comparison- und Inventing-Ansatz für die Ausbildung von Gymnasiallehrkräften. Jedes Reaktionssystem erlaubt dabei die selektive Untersuchung einzelner Einflussfaktoren und fordert detaillierte Struktur-Reaktivitäts-Betrachtungen heraus, sodass Lerngegenstände strukturiert erfasst werden können. Am Beispiel der Wirkungsweise elektronischer Substituenteneffekte zeigen wir Konzeption, Umsetzung und Implementation entsprechender Lerngelegenheiten und bieten Ansatzpunkte zur Evaluation. B B05 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H4) Anna Nowak Andreas Borowski Sven Liepertz Universität Potsdam Universität Potsdam Universität Potsdam Reflexionskompetenz von Praxissemesterstudierenden im Fach Physik Praxissemester sind eine grundlegende und neue Innovation in der deutschen Lehrerausbildung. Ihre Wirksamkeit wurde jedoch bisher hauptsächlich im Hinblick auf Selbstwirksamkeitserwartung untersucht. Bisher ist unbekannt inwiefern das Praxissemester Einfluss auf die Entwicklung der Reflexionskompetenz hat. Ziel der Studie ist die Beschreibung der Reflexionskompetenz zu Beginn und ihre Entwicklung im Laufe des Praxissemesters. Zudem werden die jeweils reflektierten Themen und ihre Veränderung analysiert. Im begleitenden Seminar ist Reflexion ein Rahmenthema, welches durch Übungsgelegenheiten zu Selbst- und Fremdreflexion gekennzeichnet ist. Die Reflexionskompetenz der Studierenden wird dabei durch eine Qualitative Inhaltsanalyse der schriftlichen Selbstreflexionen erfasst. Dafür wurde ein Modell, mit zugehörigem Kategoriensystem, zur Selbst- und Fremdreflexion von Physikunterricht entwickelt und validiert. Erste Ergebnisse von N=18 Studierenden zeigen eine Entwicklung von eher bildungswissenschaftlichen hin zu mehr fachdidaktischen Themen, sowie ein strukturierteres Vorgehen. B06 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H4) Daniel Kost Claudia von Aufschnaiter Sophie Kirschner Justus-Liebig-Universität Gießen Justus-Liebig-Universität Gießen Justus-Liebig-Universität Gießen Reflexionsprozesse im Schulpraktikum Physik - Auswertung Die Fähigkeit, den eigenen Unterricht und dessen Planung zu reflektieren, wird als zentral für Lehrkräfte angesehen. Im Rahmen der vorgestellten Studie werden Reflexionsprozesse von 18 Studierenden des Lehramtes mit dem Unterrichtsfach Physik analysiert. Zur differenzierten Erfassung der Reflexionsprozesse werden Unterrichtsnachgespräche, Einzelinterviews aus der Praktikumsnachbereitung und Praktikumsberichte analysiert. Ergänzend wurden die pädagogischen Vorerfahrungen und die Selbsteinschätzung der Reflexionskompetenz erhoben. Aus der Zusammenführung der unterschiedlichen Datenquellen werden Zugänge der Studierenden zu Reflexionen abgeleitet, Unterschiede in diesen Zugängen in Abhängigkeit vom Anlass (Nachgespräch, Bericht, Interview) untersucht sowie ggf. Merkmale der Qualität von Reflexionen herausgearbeitet und in Beziehung zu bisher diskutierten Merkmalen gesetzt. Der Vortrag gibt einen Einblick in die Auswertung mit Hilfe eines operationalisierten Kategoriensystems und in Ergebnisse. 28

30 Abstracts Vorträge Reihe B B07 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H4) Thomas Rubitzko Matthias Laukenmann Erich Starauschek Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Kumulatives Lernen zur Mechanik in der Lehramtsausbildung Referendare erlernen für den Unterricht wesentliche Grundkonzepte der Physik vermutlich oft erst im Laufe ihres Referendariats (z.b. Borowski et al. 2011). Dies ist angesichts beschränkter zeitlicher Ressourcen nicht effizient. Um den Erwerb von physikalischen Grundkonzepten in der Lehramtsausbildung zu unterstützen, wurde im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung eine Vorlesung zur Mechanik mit Elementen des kumulativen Lernens entwickelt. Hierbei werden physikalische Grundkonzepte wie die Newtonschen Axiome und die Erhaltungssätze und deren Anwendung anhand von Aufgaben gezielt wiederholt. Unser Lehrkonzept sowie erste Einschätzungen des Lehrformates durch die Studierenden anhand der lernwirksamen Faktoren der Hochschullehre (Schneider & Preckel, 2017) werden im Vortag vorgestellt. B08 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H4) Tilmann John Erich Starauschek Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Kumulatives Physiklernen im Lehramtsstudium eine Evaluationsstudie Kumulatives Physiklernen gilt in der Physikdidaktik als erstrebenswert. Dabei wird der Begriff des kumulativen Lernens in der Literatur vieldeutig verwendet. An der PH Ludwigsburg wird im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung ein Konzept entwickelt, in dem Grundkonzepte der Physik, kumulativ gelehrt und erlernt werden sollen. Das Konzept basiert auf einer Arbeitsdefinition für kumulatives Lernen, das auf einer Analyse der Definitionen kumulativen Lernens beruht, z.b. spielt das Konzept der gezielten Wiederholung und Anwendung solcher Grundkonzepte im Hinblick auf die Schule eine Rolle. Im Vortrag werden die Arbeitsdefinition, das Lehrkonzept sowie das an den kumulativen Aspekt gebundene Evaluationsdesign vorgestellt. B16 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H4) Annette Flechsig Jonathan Glaser Jens-Peter Knemeyer Nicole Marmé Pädagogische Hochschule Heidelberg Pädagogische Hochschule Heidelberg Johann-Sebastian-Bach Gymnasium Pädagogische Hochschule Heidelberg Texte im naturwissenschaftlichen Unterricht beurteilen Das Schreiben eines Protokolls ist häufig die einzige Schreibform, die Schüler/innen im naturwissenschaftlichen Unterricht kennenlernen. Das Verfassen anderer Textformen wie zum Beispiel eines (natur)-wissenschaftlichen Textes spielt im naturwissenschaftlichen Unterricht meist nur eine untergeordnete Rolle. Die Kultusministerkonferenz fordert jedoch beispielsweise für das Fach Chemie Kompetenzen, wie das Recherchieren eines chemischen Sachverhaltes in verschiedenen Quellen, fachlich korrektes Argumentieren sowie das Dokumentieren der Arbeitsergebnisse, so dass vor diesem Hintergrund auch umfangreichere Schüler- Schreibprodukte im naturwissenschaftlichen Unterricht entstehen. Doch wie lassen sich solche Schreibprodukte objektiv bewerten? Gerade für naturwissenschaftliche Lehrkräfte stellt es häufig eine Herausforderung dar, eine exakte Begründung für einen gut oder schlecht verfassten Schülertext zu formulieren. In diesem Zusammenhang wurde ein Kompetenzraster für naturwissenschaftliche Texte entwickelt, dessen Entwicklung und Einsatzmöglichkeiten im Folgenden vorgestellt werden soll. 29

31 B17 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H4) Jens Klinghammer Thorid Rabe Olaf Krey Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Rekonstruktion impliziter Wissensbestände angehender Physiklehrkräfte Aufgrund selbst erlebter mehrjähriger Unterrichtspraxis besitzen Physiklehramtsstudierende ein reiches, nicht reflektiertes und weitgehend unbewusstes Erfahrungswissen zum Physikunterricht. Die Rekonstruktion dieser unterrichtsbezogenen impliziten Wissensbestände von Lehramtsstudierenden scheint sinnvoll, da davon auszugehen ist, dass dieses Wissen im hohen Maße das Denken und Handeln (angehender) Physiklehrkräfte strukturiert. Bohnsack (2006) fasst dieses atheoretische, implizite und inkorporierte Wissen im Begriff der Orientierungen. Universitäre Praxisphasen stellen eine Möglichkeit zur Reflexion dieser unterrichtsbezogenen Orientierungen dar. Deshalb besteht das Ziel dieser fallbasierten Studie (N=17) darin, die unterrichtsbezogenen Orientierungen von Physik-Lehramtsstudierenden im Kontext einer ersten Praxiserfahrung, den Schulpraktischen Studien zu rekonstruieren. Narrative Interviews dienen als Datengrundlage. Die Dokumentarische Methode wird zur Rekonstruktion der Orientierungen angewandt. Das Design der Studie und erste Interpretationen werden vorgestellt und diskutiert. B B18 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H4) Hauke Bartels Christoph Kulgemeyer Universität Bremen Universität Bremen Ein Videovignettentest zur Erklärperformanz von Lehrkräften Viele Studien aus dem Bereich der Lehrerbildung arbeiten mit schriftlichen Tests um bspw. den Zuwachs berufsbezogener Kompetenzen zu erheben. Die prognostische Validität der dort eingesetzten Instrumente bezüglich der Unterrichtsqualität ist jedoch fraglich. Andererseits sind stark handlungsbasierte Untersuchungen wie das Videografieren von Unterricht für viele Fragestellungen zu aufwändig. Wir haben einen interaktiven Videovignettentest entwickelt, der einen Kompromiss zwischen Testökonomie und Authentizität des Lehrerhandelns darstellen soll. Er misst einen Teilaspekt des professionellen Handelns von Physiklehrkräften: die Fähigkeit zum Erklären physikalischer Sachverhalte. Das Instrument ist in Deutsch und Englisch verfügbar und wurde an Probandengruppen verschiedener Stufen der Lehrerausbildung in Deutschland und Australien erprobt. Zudem wurden Studien zur prognostischen Validität des Instruments hinsichtlich tatsächlichen Lehrerhandelns im Unterricht durchgeführt. Wir stellen erste Ergebnisse vor und geben einen Einblick in Vorund Nachteile des Testverfahrens. B19 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H4) Frank Kühn Goethe-Universität Frankfurt Lernverhalten und Motivation von Physik-Nebenfachstudierenden An der Goethe-Universität Frankfurt wurde eine Untersuchung zum Physiklernen mit Multimedia durchgeführt. Dazu wurde eine Simulation zur geometrischen Optik von Linsensystemen eingesetzt. Die Veranstaltung richtete sich an Nebenfachstudierende der Physik. Es wurden u.a. die Vorerfahrungen in Physik, die Computerund Mediennutzung der Studierenden sowie Ihre intrinsische Motivation untersucht. Während einer Präsenzphase haben die Studierenden in zwei Gruppen stark anleitende bzw. offene Aufgaben zur Simulation bearbeitet. Währenddessen wurde das Flow-Erleben und die intrinsische Motivation der Studierenden gemessen. Es werden ausgewählte Aspekte der vergleichenden Untersuchung präsentiert. Außerdem werden die Daten im Sinne einer Langzeitstudie mit einer ähnlichen Untersuchung aus dem Jahr 2002 verglichen. 30

32 Abstracts Vorträge Reihe B B20-B23 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H4) Silke Mikelskis-Seifert Martin Schwichow Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Kompetenz durch Kohärenz: der Freiburger Weg in der Lehramtsausbildung In der Lehramtsausbildung werden pädagogische, didaktische und fachliche Veranstaltungen kaum aufeinander abgestimmt. Demzufolge gelingt den Studierenden keine für eine nachhaltige Kompetenzentwicklung wichtige Verknüpfung verschiedener Inhaltsbereiche im Professionswissen. Der Freiburger Weg der Lehramtsausbildung beschreibt ein Kooperationsprojekt zwischen PH und Universität mit dem Ziel, kompetenzorientierte und kohärente Lehrveranstaltungen zu schaffen. Der Vortrag von Hellmann stellt das Modell kohärenter Lehre sowie Ergebnisse einer Interviewstudie mit Akteuren der Lehramtsausbildung vor. Die weiteren Beiträge präsentieren Forschungsprojekte zur Schaffung von Kohärenz zwischen den verschiedenen Inhaltsbereichen im Professionswissen. Im Vortrag von Oettle wird die Erforschung fachlicher Facetten im Bereich der Teilchenphysik vorgestellt. Im Vortrag von Mikelskis-Seifert werden das Kohärenzerleben sowie die wahrgenommene Relevanz fachdidaktischen Wissens diskutiert. Der Vortrag von Brandenburger fokussiert auf die Erforschung fachlicher Facetten im Bereich des Problemlösens. B20 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H4) Katharina Hellmann Pädagogische Hochschule Freiburg Schaffung kohärenter Studienstrukturen in der Lehramtsausbildung Qualitätsvoller Schulunterricht setzt zunächst ein qualitätsvolles, d.h. kompetenz- und professionsorientiertes Hochschulstudium voraus. Mit diesem Ziel werden an Freiburgs Hochschulen derzeit neue, kohärente Studienstrukturen und innovative Lehr-Lern-Konzepte in Pilotprojekten entwickelt ( Kompetenz durch Kohärenz ). Kohärenz wird hierbei als Generierung von Lerngelegenheiten verstanden, bei welchen in vertikaler (Studienverlauf, Theorie-Praxis-Bezug) und horizontaler Richtung (über die Säulen der Lehrerbildung hinweg) Bezüge geschaffen werden, die es den Studierenden ermöglichen, das Studium über verschiedene Lehrveranstaltungen hinweg sowohl strukturell als auch inhaltlich als zusammenhängend und sinnhaft zu erleben. Im Beitrag werden empirische Daten aus Fokusgruppeninterviews mit zentralen Akteuren der Hochschule präsentiert, in welchen Fragen zur persistenten Verankerung kohärenter Strukturen, der Bestimmung von Effektivitätskriterien guter Hochschullehre und Fragen nach aktuellen Herausforderungen und Konsequenzen dieser Hochschulentwicklungen nachgegangen wird. B21 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H4) Silke Mikelskis-Seifert Martin Schwichow Pädagogische Hochschule Freiburg PH Freiburg Professionsorientierung durch Kohärenzerleben in der Physikdidaktik Um ein fundiertes und anwendbares Professionswissen bei Lehramtsstudierenden aufzubauen, sollte einerseits eine explizite Vernetzung fachwissenschaftlicher, fachdidaktischer, bildungswissenschaftlicher Inhalte und anderseits die Anwendung adäquater Lehr-Lernkonzepten in Praxissituationen erfolgen. Um dieses Ziele zu erreichen, haben wir eine fachdidaktische Lehrveranstaltung nach der Methode des Inverted Classroom konzipiert, die anhand kompetenzorientierter Lernaufgaben verschiedener Inhaltsbereiche des Professionswissens vernetzt. Durch das Kohärenzerleben soll die wahrgenommene Relevanz fachdidaktischen Wissens bei der Planung, Durchführung und Reflexion von Unterricht zunehmen. Im Vortrag werden die Ergebnisse zum Kohärenzerleben und zur Wahrnehmung der Studierenden hinsichtlich der Bedeutsamkeit fachdidaktischer Konzepte für ihren späteren Berufsalltag diskutiert. Auch soll aufgezeigt werden, in wie fern sich die gesteigerte Motivation auf individueller Ebene in einem erhöhten Zuwachs fachdidaktischen Wissens niederschlägt. 31

33 B22 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H4) Michaela Oettle Katharina Hellmann Silke Mikelskis-Seifert Martin Schwichow Martina Brandenburger Modellierung des Professionswissens in der Elementarteilchenphysik Pädagogische Hochschule Freiburg PH Freiburg PH Freiburg PH Freiburg PH Freiburg B Das Projekt beabsichtigt die Entwicklung eines Testinstruments zur Erfassung professioneller Kompetenzen von Lehrkräften im Bereich der Teilchenphysik. Das Wissen über die konzeptuellen Vorstellungen der Lehrenden zu teilchenphysikalischen Themen wird benötigt, um kohärente Lehrveranstaltungen wie die Didaktik der modernen Physik zu konzipieren, die eine Vernetzung von fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Inhalten zum Ziel haben. Als Grundlage für den Test wird ein Modell für die fachwissenschaftliche Komponente des Professionswissen von Physiklehrenden entwickelt. Im Zuge der Kohärenz von Lehre und fachdidaktischer Forschung findet die Konzeptualisierung auf Basis einer Delphi-Befragung von Experten aus Forschung, Lehre und Öffentlichkeitsarbeit statt. Im Vortrag werden die Ergebnisse aus der ersten Befragungsrunde in Form eines Kategoriensystems zu den von den Experten als relevant eingeschätzten Wissensfacetten präsentiert sowie ein Einblick in die zweite Befragungsrunde zur Modellvalidierung gegeben. B23 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H4) Martina Brandenburger Silke Mikelskis-Seifert Peter Labudde Pädagogische Hochschule Freiburg Pädagogische Hochschule Freiburg Fachhochschule Nordwestschweiz Wie kann Problemlösen kohärent gefördert werden? Problemlösen ist eine (fächer-) übergreifende Kompetenz, die im Rahmen des Professionswissens von (angehenden) Physiklehrkräften der fachlichen Facette zuzuordnen ist. Ausgehend von dem übergeordneten Charakter des Problemlösens kann im Sinne einer angemessenen Lehrerausbildung die Entwicklung von Problemlösekompetenz nicht nur in einer Lehrveranstaltung angebahnt werden, sondern muss über verschiedene Lehrveranstaltungen hinweg kohärent aufgegriffen werden. Um Kohärenz innerhalb der Lehre zu gewährleisten, ist zu untersuchen, welche (übergreifenden) Aspekte der Lehramtsausbildung erfolgreiches Problemlösen begünstigen. Mit Hilfe einer empirischen Untersuchung wurden Eigenschaften guter und schlechter Problemlöser herausgearbeitet, um so eine Grundlage für gezielte und kohärent abgestimmte Lerngelegenheiten innerhalb der Ausbildung zu schaffen. Basierend auf einem Rasch-modellierten Kompetenzmodell zum Problemlösen wurden durch lineare Regression (übergeordnete) Faktoren untersucht, die erfolgreiches Problemlösen begünstigen (z.b. Fachwissen, mathematisches Wissen, Selbstkonzept). B24 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H4) Soenke Graf Manuela Welzel-Breuer Pädagogische Hochschule Pädagogische Hochschule Heidelberg Hypothesen zum Design internationaler Lehrerfortbildungen Wie wichtig ist informeller Kontakt auf internationalen Naturwissenschaftslehrerfortbildungen. Welche begründeten Hypothesen lassen sich durch Analyse informeller Kommunikationsräume für das Design internationaler Naturwissenschaftslehrerfortbildungen finden? Durch codebasierte Analyse der informellen Kommunikation einer spezifischen internationalen Naturwissenschaftslehrerfortbildung (CAT) konnten wertvolle Informationen zu möglichen Ansatzpunkten für das Kursdesign gewonnen werden, die sich auch zur Ausgestaltung vergleichbarer Fortbildungen eignen. Es zeigen sich tageszeitabhängige Kommunikationsmuster. Die Interaktion bestimmter Kommunikationstypen gibt Hinweise darauf, wie die Gruppenbildung innerhalb der Kurszeit ggf. intensiver und nachhaltiger genutzt 32

34 Abstracts Vorträge Reihe B werden kann.die Analyse der Kommunikation auf sozialen Plattformen gibt Hinweise auf eine nachhaltige Gestaltung von nachbereitenden betreuten Angeboten. B25 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H4) Markus Emden Armin Baur Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Modell für Effektive Lehrerkräftefortbildung zum Experimentieren Unbefriedigende Kompetenzstände nicht-gymnasialer Schüler/innen im Bereich Erkenntnisgewinnung geben Anlass, erneut über Transfermöglichkeiten fachdidaktischer Forschungsergebnisse in die Schulpraxis zu reflektieren. Aufbauend auf Arbeiten der Professionsforschung sowie Erkenntnissen internationaler Evaluationsforschung zu teacher professional development im Bereich scientific inquiry wird ein Modell abgeleitet, das bei der Konzeption und Untersuchung von Lehrkräftefortbildung zum Experimentieren genutzt werden soll. Im Modell werden Wirkzusammenhänge verschiedener Aspekte von Professionswissen zu Gestaltungsmerkmalen von Lehrkräftefortbildung in Beziehung gesetzt, deren Förderlichkeit empirisch belegbar ist. Die Anlage einer ersten Studie zur Evaluation des heuristischen Modells illustriert seine Anwendung bei der Planung effektiver Lehrkräftefortbildung zum Experimentieren. Die Studie untersucht die Auswirkung von zwei Fortbildungsformaten auf die Lehrenden- und Schüler/innenkognition sowie Wertvorstellungen der Lehrenden und ihr Unterrichtshandeln. B26 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H4) Verena Spatz Martin Hopf TU Darmstadt Universität Wien Mindsets im Fach Physik eine Interviewstudie In den USA haben die Forschungsergebnisse von C. Dweck in den letzten Jahren gezeigt, dass die eigenen Überzeugungen zum Leistungsvermögen für den Lernerfolg von Kindern und Jugendlichen von großer Bedeutung sind. Dabei werden zwei Grundtypen unterschieden: Personen, die davon ausgehen, es handele sich um angeborene Begabungen haben ein sogenanntes Fixed-Mindset. Personen, die davon ausgehen, es handele sich um erlernbare Fähigkeiten haben ein Growth-Mindset, welches sich sehr viel positiver auf den Lernerfolg auswirkt. Um dieses Konzept der Mindsets auf das Fach Physik zu übertragen, wurde anhand eines entsprechenden Leitfadens eine Interviewstudie mit Schülerinnen und Schülern der Mittel- und Oberstufe durchgeführt. Ein adaptierter Leitfaden wurde außerdem für Interviews mit einigen Physiklehrkräften verwendet. Die Auswertung erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse. Im Vortrag werden die Leitfäden sowie ausgewählte Ergebnisse vorgestellt. B27 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H4) Alexander Koch Fachhochschule Nordwestschweiz 33 Perspektiven auf Schulführung und deren Relevanz für das Unterrichten Bei zielorientierter Führung besteht eine gegenseitige Beeinflussung zwischen Hierarchieebenen (Wunderer, 2002) und dies kann durch die Interaktivität unterschiedlich wahrgenommen werden. Für die Weiterentwicklung von Schule und Unterricht ist insbesondere das aktivierend/ motivierende (AM) und das partizipationsorientierte (PO) Führungsverhalten relevant (Koch, 2011). Im Projekt erfragten wir das Führungsverhalten von 69 Schulleitungen per Selbst- und Fremdeinschätzung. PO und AM unterscheiden sich in der Analysestichprobe je nach Perspektive deutlich in ihrer Binnendifferenzierung. Schulleitungen sehen ihr Handeln mehrdimensionaler als Lehrkräfte. Gemessen an der Sicht von Lehrkräften schätzen die Leitungspersonen alle Variablen höher ein. Leitungspersonen halten zudem den Zusammenhang von Führung und kollegialem Klima für geringer als Lehrkräfte. Der Führungsstil aus Sicht der Lehrpersonen hat keine direkte Auswirkung auf die Unterrichtsdurchführung. Differenziert man die Führungsdimensionen nach Schulleitungssicht, ergeben sich ebensowenig unterrichtsrelevante Einflüsse.

35 B28 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H4) Marcus Bohn Manuela Welzel-Breuer Pädagogische Hochschule Heidelberg Pädagogische Hochschule Heidelberg Das Erkenntnis- und Selbstständigkeitsstreben begabter Kinder fördern Ziel der Untersuchung ist es, herauszufinden wie Interaktionen zwischen begabten Kindern und ihrer Lernumgebung (Lehrende und Mitlernende) deren Streben nach Erkenntnis und Selbständigkeit in naturwissenschaftlichen Kontexten fördern kann. Im Sinne Lehwalds (2016) wird dieses Streben als Persönlichkeitsmerkmal habitueller Motiviertheit verstanden, welches sich in einem interaktionistischen Verhältnis des Kindes zum Lerngegenstand und dessen Lernumgebung zeigt. In einer qualitativen Videostudie mit einem zweistufigen Analyseverfahren werden diese Interaktionsprozesse untersucht. Die erste, kategoriengestützte Stufe ist abgeschlossen und filterte die Sequenzen heraus, die ein Streben der Kinder nach Erkenntnis und Selbstständigkeit zeigen. In der zweiten, sequenzanalytischen Stufe werden nun die bezugnehmenden Interventionen der Lernumgebung und die darauf folgenden Reaktionen der Kinder hermeneutisch orientiert interpretiert und analysiert. Befunde aus beiden Analysestufen verweisen auf Besonderheiten hinsichtlich des Kommunikations- und Experimentierverhaltens der begabten Kinder. B 34

36 Abstracts Vorträge Reihe C Vorträge - Reihe C C01-C04 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H5) Simone Abels Leuphana Universität Lüneburg Inklusiven Chemieunterricht entwickeln und erforschen Chemieunterricht trägt zu gelungener Inklusion bei, wenn er allen Lernenden unter Wertschätzung ihrer Diversität und ihrer jeweiligen Lernvoraussetzungen die Partizipation an fachspezifischen Lehr-Lern-Prozessen zur Entwicklung einer naturwissenschaftlichen Grundbildung ermöglicht. In Bezug auf diese Zielstellung ergeben sich fachspezifische Herausforderungen für Lehr-/Lern-, Professionalisierungs- und Forschungsprozesse. Diese werden im Rahmen von vier Studien adressiert und die Ergebnisse in diesem Symposium zusammenführend diskutiert: Im Vortrag 1 werden Lernmaterialien für inklusiven Sachunterricht und ihre Gestaltungsmerkmale sowie Ergebnisse der Analysen zu Vorstellungsentwicklungen und gemeinsamen Lernsituationen vorgestellt. Vortrag 2 präsentiert die Potentiale von digitalen Medien für die Gestaltung und Erforschung von inklusiven Lernumgebungen. Vortrag 3 fokussiert auf die Professionalisierung von Lehramtsstudierenden für inklusiven Chemieunterricht. Vortrag 4 konzentriert sich auf die Rekonstruktion beruflicher Anforderungen an Lehrpersonen im inklusiven Chemieunterricht. C01 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H5) Lisa Rott Annette Marohn Westfälische-Wilhelms Universität Münster Westfälische-Wilhelms Universität Münster choice2explore inklusiver Sachunterricht konkret Zur Entwicklung einer scientific literacy sollen Lernende bereits im Sachunterricht naturwissenschaftliche Denkund Arbeitsformen erlernen. Hierzu ist es entscheidend, an den individuellen Vorstellungen und Bedürfnissen der SchülerInnen anzuknüpfen und Unterricht daran ausgerichtet zu gestalten. Im Rahmen von Design-Based Research wurde die Unterrichtskonzeption choice2explore mit Lernmaterialien entwickelt und in stark heterogenen Klassen erprobt. Choice2explore verfolgt das Ziel, anschlussfähige Vorstellungen zu naturwissenschaftlichen Phänomenen zu entwickeln und dabei gemeinsames Lernen zu initiieren. Um Faktoren herauszuarbeiten, die das Gelingen der Unterrichtskonzeption unterstützen, wurden u.a. Interviewdaten und Videographien im Rahmen eines Mixed-Methods Designs analysiert. Im Vortrag werden Lernmaterialien und ihre Gestaltungsmerkmale vorgestellt, Ergebnisse der Analysen zu Vorstellungsentwicklungen, gemeinsamen Lernsituationen und dem Umgang der Lernenden mit Modellen diskutiert sowie eine übergeordnete Theoriebildung angedeutet. C02 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H5) Malte Walkowiak Andreas Nehring Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover 35 NoS-Vorstellungen entwickeln im inklusiven, digitalen Lernsetting Die erfolgreiche Realisierung eines inklusiven, naturwissenschaftlichen Unterrichts gehört zu den zentralen Herausforderungen aktueller Bemühungen um eine chancengleiche Teilhabe an schulischen Lernprozessen. Digitale Medien bieten dabei das Potential, einen Beitrag zu dieser Umsetzung leisten zu können. Daher bestand das Ziel dieser Interventionsstudie darin, die Effekte eines, durch ipads unterstütztes, Lern- und Erhebungssettings im Kontext der Förderung von NoS-Vorstellungen zu untersuchen. In einem quasiexperimentellen 2x2-Design arbeiteten Schülerinnen und Schüler aus 11 Klassen der 6. und 7. Jahrgangsstufen an einer ipad-unterstützten Lernumgebung für inklusives Lernen. Dabei wurden Prinzipien des Universal Design for Learnings (UDL) und des Universal Design for Assessments (UDA) gezielt variiert und Schülergruppen per Zufall vier verschiedenen Bedingungen zugeteilt (single blind). Der Vortrag präsentiert die Ergebnisse der

37 Intervention und diskutiert die Potentiale von digitalen Medien für die Gestaltung und Erforschung von inklusiven Lernumgebungen. C03 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H5) Ann-Kathrin Schlüter Insa Melle Professionalisierung für einen inklusiven Unterricht Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund Die zunehmende Heterogenität von Lerngruppen im Zuge der schulischen Inklusion stellt für viele Lehrkräfte eine neue Anforderung dar: Es gilt, eine Unterrichtpraxis zu entwickeln, die jede Schülerin und jeden Schüler entsprechend den individuellen Fähigkeiten und den daraus resultierenden (sonder-)pädagogischen Bedarfen an allgemeinbildenden Schulen und nicht wie zuvor an Förderschulen fördert und unterstützt. Deswegen stellt die Lehrerausbildung ein wesentliches Fundament für die Umsetzung der inklusiven Bildungsreform dar. Daher wird mit diesem Projekt das Ziel verfolgt, angehende Chemielehrkräfte für den inklusiven Unterricht zu professionalisieren. Dazu wurde ein Seminar für Masterstudierende entwickelt, in dem die Studierenden sonderpädagogische Aspekte des Lehrens und Lernens sowie Methoden und Mittel für eine Unterrichtsgestaltung im Sinne des gemeinsamen Lernens kennenlernen. Im anschließenden Praxissemester können die Studierenden ihre erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten bei der Planung von Unterricht in heterogenen Lerngruppen praktisch erproben und umsetzen. C C04 (Symposium: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H5) Simone Abels Christine Heidinger Brigitte Koliander Thomas Plotz Leuphana Universität Lüneburg Universität Wien Universität Wien Universität Wien Berufliche Anforderungen im inklusiven Chemieunterricht Lehrpersonen sind die vermittelnde Instanz zwischen der Chemie als Wissenschaft und der Erfahrungswelt der Schüler_innen. Hinderlich dabei kann die Fachkultur der Chemie als harte, abstrakte, komplexe, lebensferne Wissenschaft sein. Die zentrale Frage dieses Vortrags lautet: (Wie) Kann diese exklusive Fachkultur mit Ansprüchen inklusiver Bildung vereinbart werden? Eine Doppelstunde zum Thema Atombau in einer 8. Klasse einer inklusiven Mittelschule wurde einer Analyse mittels dokumentarischer Methode unterzogen, um die handlungsleitenden Überzeugungen der Chemielehrperson zu rekonstruieren. Aus der Analyse der Handlungen ergab sich folgender Orientierungsrahmen: Chemievermittlung soll in allen Phasen und unabhängig vom Unterrichtsziel nicht autoritär, sondern partizipativ sein. Die Fachkultur der Chemie induziert jedoch oftmals eine direkte Instruktion und autoritäre Verhaltensweise. Diese autoritäre Haltung scheint aber mit inklusiven Ansprüchen nicht vereinbar. Diese Unvereinbarkeit wird im Vortrag anhand der Daten illustriert. C05 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H5) Nadezda Strunk Dietmar Höttecke Universität Hamburg Universität Hamburg Perspektiven von Physiklehramtsstudierenden auf Sprache im Unterricht Das Ziel dieser Untersuchung ist die Rekonstruktion von Perspektiven von Physiklehramtsstudierenden auf die Rolle von Sprache sowie den Umgang mit sprachlicher Heterogenität im Physikunterricht. Bisherige Studien zeigen, dass implizite Wissensbestände und Erfahrungen die Verinnerlichung von Wissen verhindern und somit den Umgang von Lehrkräften mit Sprache beeinflussen können. Deshalb wird in dieser Untersuchung der Forschungsfrage nachgegangen, welche Perspektiven auf Sprache und sprachliche Heterogenität die Internalisierung von theoretischem Wissen begünstigen oder erschweren und möglicherweise den Umgang mit sprachlich bedingter Heterogenität im Physikunterricht beeinflussen können. Dafür wurden leitfadengestützte Interviews geführt. Das Datenmaterial wird mit Hilfe der dokumentarischen Methode ausgewertet. Die ersten Ergebnisse zeigen zum einen die generell geringe Relevanz von Sprache aus Sicht der Physikstudierenden. Zum 36

38 Abstracts Vorträge Reihe C anderen erweisen sich Zusammenhänge mit dem Bedürfnis nach Sicherheit und der Selbstsicht auf die eigene Lernprozesse und die eigene Lernbiografie. C06 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H5) Markus Sebastian Feser Dietmar Höttecke Universtität Hamburg Universtität Hamburg Physiklehrkräfte beurteilen Schülertexte Eine Explorationsstudie Fachlehrkräfte haben oft hohe sprachliche Erwartungen an ihre Schüler_innen. Entgegen der Forderung Sprache als Lerngegenstand zu begreifen, der jedes Unterrichtsfach betrifft, setzen Physiklehrkräfte es als selbstverständlich voraus, dass sich Schüler_innen elaboriert ausdrücken können. Wir vermuten, dass sich diese Erwartungshaltung auch auf die Beurteilung von Klassenarbeiten niederschlägt. Darüber, wie Physiklehrkräfte bei der Beurteilung einer Klassenarbeit vorgehen und ob hierbei fachliche und sprachliche Urteile konfundieren, liegt allerdings bis dato keine belastbare empirische Evidenz vor. Im Projekt explorieren wir daher die Genese von Urteilen über schriftliche Schülerlösungen aus einer Leistungssituation. Hierzu wurden 21 Hamburger Physiklehrkräfte gebeten, laut denkend 4 kontrastierende Schülertexte zu einer Klassenarbeitsaufgabe zu beurteilen. Das Laute Denken wurde dabei audiographiert und anschließend mit inhaltsanalytischen und parameterfreien statistischen Methoden analysiert. In unserem Beitrag berichten wir unser methodisches Vorgehen und zentrale Befunde. C07 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H5) Maren Ebel Patrick Löffler Alexander Kauertz Gisela Kammermeyer Univeristät Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau konzeptuelles Verständnis und Sprache fördern: eine Kita-Lernumgebung Naturwissenschaftliche Konzepte und Bildungssprache gelten als wichtige Faktoren für Schulerfolg und ihre Entwicklung beginnt vor Schuleintritt; daher erscheint frühe Förderung sinnvoll. Naturwissenschaftliche Konzepte werden in Lernumgebungen gefördert, die Experimentieren mit Planungs- und Reflexionsgesprächen verbinden. Finden diese Gespräche ohne Handlungsmöglichkeit am Material statt, fördern sie Bildungssprache. Bisher wurden Bildungssprache und naturwissenschaftliche Konzepte getrennt voneinander und v.a. im schulischen Kontext untersucht. Die Methode Plan Do Review vereint die o.g. Aspekte im frühpädagogischen Kontext. Am Beispiel Hebelwirkung untersucht die vorgestellte Studie (N = 35) den Effekt der Methode auf das konzeptuelle Verständnis und die bildungssprachlichen Fähigkeiten von Vorschulkindern. Kinder der Experimentalgruppe steigern sich von Pre- zu Posttest signifikant im konzeptuellen Verständnis der Hebelwirkung, Kinder der Kontrollgruppe nicht. Weitere Ergebnisse hierzu, sowie zur Analyse der bildungssprachlichen Fähigkeiten werden im Vortrag vorgestellt. C08 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H5) Janine Freckmann Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg 37 Planung kommunikativer Strukturierungsprozesse im Physikunterricht Die Strukturierung von Unterrichtsprozessen durch fachbezogene Kommunikation kann deutlich zur Unterrichtsqualität beitragen. In dieser Studie wird untersucht, wie Fachpraktikanten eine Sensibilität bzgl. sprachlicher Kommunikation im PU aufbauen und wie und mit welchen sprachlichen Mitteln sie die Strukturierung ihres Unterrichts ihren Schüler/innen darstellen können. Dabei werden Planungskompetenz bzgl. fachlicher Kommunikationsprozesse und Bedeutung von Sprache zur Herstellung von Ziel- und Prozessklarheit betrachtet. Die Studierenden erarbeiten sich im Seminar ein Planungsmodell, das Sicht- und Tiefenebene explizit voneinander unterscheidet und im Sinne einer Rückwärtsplanung (Komorek & Richter, 2017) zunächst die kognitiven Prozesse der Schüler/innen formuliert. Davon ausgehend sind ihre Handlungen

39 und die eigenen kommunikativen Impulse als Lehrkraft zu planen. Fragebögen für die gesamte Gruppe der 20 Studierenden dieser Studie und engmaschige Interviews, Lerntagebücher und begleitende audiogestützte Beobachtungen im Unterricht mit acht der Studierenden dienen als Datenquellen. C16 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H5) Christoph Vogelsang Daniel Laumann Christoph Thyssen Universität Paderborn Westfälische Wilhems-Universität Münster Technische Universität Kaiserslautern Der Einsatz digitaler Medien im Unterricht als Teil der Lehrerbildung C Digitale Medien bilden mittlerweile ein Standardwerkzeug für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Angehende Lehrkräfte sollten demnach in ihrer Ausbildung Kompetenzen zu ihrem zielgerichteten Einsatz im Unterricht erwerben. Neben einem Mangel an empirisch fundierten und geprüften Lehrkonzeptionen ist allerdings unklar, inwiefern Studierende in der eigenen Bildungslaufbahn Erfahrungen zum Lernen mit digitalen Medien machen konnten. Um diesen Desiderata zu begegnen, werden die Evaluationsdaten zur Lehrinitiative Kolleg Didaktik:digital explorativ genutzt, um (1) ein grobes Erfahrungs- und Nutzungsprofil angehender Lehrkräfte abzubilden und (2) Veränderungen in Einstellungen und motivationalen Orientierungen in Abhängigkeit von Merkmalen verschiedener Lehrkonzeptionen zu untersuchen. Im bisher vorliegenden Datensatz (N=229, 11 Universitäten, Längs- und Querschnittsbefragung) zeigt sich, dass trotz langjähriger Implementationsversuche an Schulen Studierende nur über wenig Lernerfahrungen verfügen. In den untersuchten elf Lehrkonzeptionen ergaben sich positive Veränderungsmuster. C17 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H5) Michael Wenzel Thomas Wilhelm Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Ansichten von Schüler*innen zum Computereinsatz Neue Medien wie PC, Tablet und Smartphone gehören zum täglichen Leben von Schülerinnen und Schülern und sie bieten für den Physikunterricht vielfältige Möglichkeiten. Über 1000 Schüler erhielten am Ende eines Labortages im Physik-Schülerlabor der Uni Frankfurt je einen Fragebogen, auf denen der wahrgenommene Computereinsatz im Schülerlabor, in ihrem regulären Physikunterricht und allgemein im schulischen Kontext abgefragt wurde. Daneben wurden auch Items zur Einstellung der Schülerinnen und Schüler zum Computereinsatz eingesetzt, die bereits in einer früheren Untersuchung mit Lehrkräften genutzt wurden. Im Vortrag werden die durchgeführte Untersuchung und die Ergebnisse aus der Fragebogenerhebung vorgestellt. C18 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H5) Sebastian Hedtrich Nicole Graulich Justus-Liebig-Universität Gießen Justus-Liebig-Universität Gießen e-learning Neue Wege um individuell zu fördern Im Rahmen der universitären Lehre ist Blended-Learning mittlerweile eine gerne genutzte Möglichkeit, um Studierende in ihrem individuellen Lernprozess zu unterstützen. Dabei bleiben das Blended-Learning und die Präsenzlehre häufig getrennte Welten. Die Feedbackmöglichkeiten in einem LMS sind begrenzt: Eine Antwort ist richtig oder falsch, ein Test wurde bestanden. Zielgerichtetere Rückmeldungen, wie Hinweise welche Aufgaben zur weiteren Verbesserung zu bearbeiten wären, sind nicht möglich. Mit dem LMSA Kit haben wir eine Software entwickelt, die diese Lücke schließen kann. Die Aufgaben des Blended-Learning-Angebots können vor dem Hintergrund zu erwerbender Kompetenzen oder inhaltlicher Kriterien zusammengestellt werden. Dozenten erhalten so Einblicke in den Lernstand des Kurses. Über Feedbackbausteine ist möglich den Studierenden ein individuelles Feedback zuzustellen, das sie über ihre persönlichen Stärken und Schwächen informiert. Zusätzlich werden weiterführende Lernangebote und - aufgaben mitgeteilt, die ihnen zielgerichtet beim Lernen Unterstützung anbieten können. 38

40 Abstracts Vorträge Reihe C C19 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H5) Oliver Henneberg Andreas Borowski Tony Stolzenburg Universität Potsdam Universität Potsdam Universität Potsdam Neue Mechanik-Experimente mit einem Open Source IR-Entfernungsmesser Energie, Impuls, Ort und Geschwindigkeit sind in der Mechanik ganz wesentliche physikalische Größen, die jedoch häufig noch mit Lichtschranken bestimmt werden und nur eine ganz begrenze Auflösung besitzen. Mit dem IR-Entfernungssensor des Open Source Entwicklungsbaukastens von tinkerforge lassen sich sehr einfach und kostengünstig viele gute Messwerte aufnehmen. Über eine selbst entwickelte Umgebung können die Schüler die gemessenen Werte selbst auf ihrem Handy ablesen und auch auf einem Computer speichern. Zur einfachen Kommunikation wird mit einem Router ein lokales WLAN aufgebaut. Die gewonnenen Messwerte lassen sich so von den Schülern gut selbst weiter verarbeiten. Die schnelle Datenübertragung ermöglicht einen attraktiven Physikunterricht mit vielen spannenden Fragestellungen in der Mechanik, die bislang nicht zugänglich waren. C20 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H5) Peter Wulff Knut Neumann Melanie Keller Stefan Petersen IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Förderung junger Frauen in Physik im Projekt identiphy Die Förderung junger Frauen in Physik in der Regelschule funktioniert oft nur unzureichend. Tendenziell werden dort Geschlechterstereotype eher noch verstärkt (z.b.: Physik als Jungenfach). Enrichmentangeboten wie den ScienceOlympiaden kommt damit eine bedeutende Rolle in der Förderung junger Frauen in der Physik zu. Das Projekt identi<phy> setzt sich zum Ziel, durch die Erweiterung des Angebotes der PhysikOlympiade das Engagement und die Entwicklung einer Physikidentität junger Frauen in der Physik zu fördern. Hierzu wurde flankierend zur PhysikOlympiade ein Seminarprogramm entwickelt und durchgeführt, welches Ergebnisse der Genderforschung in der Physik implementiert (z.b. weibliche Mentorinnen als Role-Models). Die Evaluation erfolgte in einem Prä-Post-Kontrollgruppendesign mit fünf Messzeitpunkten, die über ein halbes Jahr verteilt stattfanden. Es nahmen circa 100 Schülerinnen und Schüler aus ganz Deutschland an dem Seminarprogramm teil. Im Vortrag werden Ergebnisse der Evaluation dieses Seminarprogramms und Implementationen für die Förderungen junger Frauen in der Physik berichtet. C21 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H5) Lilith Rüschenpöhler Silvija Markic Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Kulturelle Unterschiede der Selbstkonzepte in der Chemie Die kulturelle Vielfalt in den Klassenzimmern steigt, doch weitgehend unbekannt ist, wie die kulturellen Identitäten der Schülerinnen und Schüler das Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht beeinflussen. Ziel der hier vorgestellten Pilotstudie war es, die Bedeutung der Kulturen für die Fähigkeitsselbstkonzepte der Schülerinnen und Schüler in Chemie zu verstehen. Hierfür wurde ein qualitatives Design gewählt, da die etablierten quantitativen Instrumente in interkulturellen Kontexten nicht unbedingt valide Ergebnisse erzielen. In den Interviews mit 43 Schülerinnen und Schülern der Sek. I zeichneten sich zwei verschiedene gender gaps ab. Zum einen wurde der bekannte gender gap gefunden: Deutsche Jungen haben stärkere Selbstkonzepte in Chemie als deutsche Mädchen. Eine umgekehrte Konstellation zeigte sich bei den türkischstämmigen Jugendlichen. Weitere qualitative Unterschiede lassen vermuten, dass Selbstkonzepte in den Kulturen verschiedene Bedeutungen haben. Weitere Forschung ist jedoch nötig, um die Beziehung zwischen Kultur und naturwissenschaftlichem Lernen zu verstehen. 39

41 C22 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H5) Alexander Strahl Sarah Eder Universität Salzburg Universität Salzburg Arbeitsgedächtnis und physikalische Rechenaufgaben Das Erlernen von Problemlösekompetenz stellt eines der Bildungsziele des Physikunterrichts dar und ist eine der Kernkompetenzen der Wissenschaft Physik. Wichtige Inhalte im Physikunterricht sind physikalische Rechenaufgaben und Problemstellungen. Das Lösen dieser stellt für viele Schüler und Schülerinnen eine Herausforderung dar und kann zu Überforderung führen. Eine Überforderung wiederrum kann auf eine Überlastung des Arbeitsgedächtnisses zurückzuführen sein. Im Vortrag werden die Ergebnisse aus drei Studien bezüglich des Zusammenhanges zwischen Arbeitsgedächtniskapazität und der Lösewahrscheinlichkeit von physikalischen Aufgaben präsentiert. Es wird auf Unterschiede in der Arbeitsgedächtniskapazität sowie der Lösewahrscheinlichkeit zwischen den Geschlechtern und zwischen Mädchen in mono- bzw. koedukativen Schulen eingegangen. C C23 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H5) Markus Herbst Alexander Strahl Eva Fürtbauer Marcus Hochwarter Universität Salzburg Universität Salzburg Universität Salzburg Universität Salzburg Interessensforschung Physik ein Vergleich zw. AHS & NMS In Österreich herrscht ein anhaltender Fachkräftemangel im naturwissenschaftlich-technischen Bereich. Ein Grund für die geringe Studierendenanzahl in Physik könnte das geringe Fachinteresse und die scheinbar große Unbeliebtheit dieses Unterrichtsfaches sein. Aber stimmt das? Wie ist der aktuelle Stand der Interessensentwicklung in Bezug auf die Physik? Um dies zu klären stehen folgende Fragen im Vordergrund der Studie: Wie ist der derzeitige Interessensstand (Fachinteresse) von Schülerinnen und Schülern bezüglich des Unterrichtsfaches Physik? Wie verläuft die Interessensentwicklung? Was sind etwaige Gründe für das Interesse bzw. Desinteresse bezüglich der Physik? Kommt es zu alters- und vor allem geschlechterspezifischen Unterschieden? Die Ergebnisse zweier Umfragerunden zeigen bereits erste überraschende Ergebnisse im Vergleich mit älteren Studien. So zeigt sich, dass bei älteren Schülern die Beliebtheit des Unterrichtsfaches Physik in der Reihung aller Befragten auf dem zweiten Platz landet. Bei jüngeren Schülern hingegen liegt Physik nur im Mittelfeld. C24 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H5) Ann-Kathrin Nienaber Insa Melle Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund Professionalisierung für den Einsatz von Lernzielkontrollen In vielen Schulgesetzen, z. B. im Land NRW (Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein- Westfalen, 2005), ist das Recht eines jeden Schülers auf individuelle Förderung verankert. Um dieser Verpflichtung nachzukommen, müssen Lehrkräfte in erster Linie den Lernstand ihrer Schüler diagnostizieren, um eine angemessene individuelle Förderung zu gewährleisten. Eine weitere Herausforderung wird an die Lehrkräfte durch die Unterzeichnung der UN-Behindertenrechtskonvention gestellt, mit der sich Deutschland verpflichtet hat, auf ein inklusives Schulsystem umzustellen (United Nations, 2006). Die Lehrkräfte haben daher nun in einer stark heterogenen Schülergruppe gegenüber die Aufgabe, regelmäßig deren aktuellen Lernstand zu diagnostizieren. Angehende Chemielehrkräfte für den Umgang mit diesen neuen Herausforderungen zu professionalisieren, ist das Ziel dieses Projektes. Dazu wurde ein Seminar entwickelt und evaluiert, in dem die Studierenden an das Formulieren von Lernzielen und das anschließende Diagnostizieren des Lernstandes in inklusiven Lerngruppen herangeführt werden. 40

42 Abstracts Vorträge Reihe C C25 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H5) Dagmar Michna Insa Melle Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund Inklusiver Chemieunterricht in der Sekundarstufe I Mit der Ratifizierung der UN-Konvention von 2009 trat ein Gesetz für Menschen mit Behinderungen in Kraft, das das Recht auf gleichwertige Teilhabe am Schulleben postuliert. Für den Chemieunterricht mangelt es jedoch an erprobten Instrumenten und Materialien zur praktischen Umsetzung. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Projekt eine inklusive Unterrichtseinheit für den Chemieunterricht der Sekundarstufe I auf Basis des Universal Design for Learning entwickelt und in der Schulpraxis evaluiert. Dabei führt ein Kurzvortrag in die Unterrichtseinheit ein, an die sich über die Dauer von zwei Unterrichtsstunden eine durch Selbsteinschätzungsbögen begleitete selbstregulierte Lernphase anschließt. Um die Themen zu vertiefen, folgt eine einstündige Experimentierphase. Danach erfolgt über die Dauer von wiederum zwei Unterrichtsstunden eine weitere selbstregulierte Arbeitsphase. Die Einheit ist für 8. Gesamtschulklassen konzipiert und behandelt das Basiskonzept Chemische Reaktion. In dem Vortrag werden zentrale Ergebnisse der Hauptuntersuchung vorgestellt. C26-C28 (Symposium: Do, 11:30-13:00 Uhr, H5) Hendrik Härtig Heiko Krabbe Ruhr-Universität Bochum Sprache im Physikunterricht Aktuelle Befunde zeigen, dass sprachliche Heterogenität sich nicht zwingend durch Migration, sondern durch mangelnde sprachliche Kompetenzen in bildungsfernen Familien ergibt. Dabei ist die allgemeine Sprachentwicklung auch in der Sek I noch nicht abgeschlossen. Darüber hinaus stehen die Lernenden hier vor fachsprachlichen Hürden. Zwei fachdidaktische Zugänge sind möglich: Eine aktive Auseinandersetzung mit den sprachlichen Mitteln des Fachs; oder der partielle Rückbau der Hürden, um sich auf andere Kompetenzen zu fokussieren. Die Beiträge in diesem Symposium führen empirische Evidenz aus beiden Ansätzen zusammen. Nicole Kohnen stellt dar, inwiefern fachsprachlich geprägte Texte unter Berücksichtigung einzelner Personenmerkmale verständlicher gestaltet werden können. Christine Boubakri zeigt anhand von Ergebnissen aus dem SchriFT-Projekt, dass Textsorten sich eignen, um fachliches und sprachliches Lernen zu koordinieren. Robert Aleksov untersucht, inwiefern sich die Förderung sprachlicher Mitteln im Physikunterricht auf die fachlichen und sprachlichen Fähigkeiten auswirkt. C26 (Symposium: Do, 11:30-13:00 Uhr, H5) Nicole Kohnen Sascha Bernholt Jan Retelsdorf Hendrik Härtig IPN Kiel IPN Kiel Verständlichkeit und Verständnis von Physik- und Chemietexten Texte aus Physik- und Chemieschulbüchern sind oftmals nicht nur fachlich, sondern v.a. auch sprachlich so anspruchsvoll, dass sie im Unterricht kaum eingesetzt werden. Bisher ist jedoch besonders mit Blick auf den naturwissenschaftlichen Unterricht nicht hinreichend geklärt, wie Texte in sprachlicher Hinsicht gestaltet sein müssen, damit unterschiedliche Schüler/innen ein besseres Verständnis entwickeln können. Im Rahmen der vorliegenden Studie mit 220 Schüler/innen nordrhein-westfälischer Gymnasien, Gesamt- und Hauptschulen wird daher untersucht, inwiefern sich die sprachliche Gestaltung (Schulbuchtexte vs. sprachlich vereinfachte Versionen) auf das Verständnis von Physik- und Chemietexten auswirkt. Außerdem wird der Einfluss von verschiedenen Personenmerkmalen (z.b. inhaltliches Vorwissen, Wortschatz) sowie von Interaktionen zwischen der sprachlichen Gestaltung und den Personenmerkmalen auf das Textverständnis analysiert. Aktuell werden die Daten erhoben, im Rahmen der Tagung sollen die Ergebnisse präsentiert werden. 41

43 C27 (Symposium: Do, 11:30-13:00 Uhr, H5) Christine Boubakri Heiko Krabbe Hans E. Fischer Ruhr-Universität Bochum Schreibkompetenzen und Fachkompetenzen in Versuchsprotokollen Fachtypische Textsorten zeichnen sich durch spezifische Formen der Wissensverarbeitung aus sowie durch entsprechende semantische und syntaktische Konstruktionen. Die Struktur eines Versuchsprotokolls weist daher Parallelen zum experimentellen Arbeiten und zu naturwissenschaftlichen Denkweisen auf (vgl. Boubakri, Beese, Krabbe, Fischer, & Roll, 2016). In einer Studie mit N=519 SuS der 7. und 8. Klasse an Gesamtschulen in NRW wurden die naturwissenschaftlichen Denkweisen und das Fachwissen erfasst sowie Versuchsprotokolle als Schreibprodukte erhoben. Zusammenhänge zwischen dem Fachwissen, der fachlichen und fachübergreifenden Schreibkompetenz und dem Wissen über naturwissenschaftliche Arbeitsweisen sowie der Einfluss weiterer Kontrollvariablen (CFT, ISEI, Textlänge und formalsprachliche Fähigkeiten) wurden mithilfe von Strukturgleichungsmodellen analysiert. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass Schreibkompetenz im Fachzusammenhang entwickelt werden sollte. Mögliche Schlussfolgerungen für Unterricht werden im Vortrag vorgestellt und unter fachdidaktischen Perspektiven diskutiert. C C28 (Symposium: Do, 11:30-13:00 Uhr, H5) Robert Aleksov Hendrik Härtig Heiko Krabbe Hans E. Fischer Ruhr-Universität Bochum Konditionale Satzmuster und Lernen im Physikunterricht Konditionale Satzmuster sind ein typisches Sprachmittel in der Physik. Sie stellen u.a. Bedingung-Folge- Relationen dar, die für die Dokumentation experimenteller Ergebnisse und die Vermittlung fachlicher Zusammenhänge wichtig sind. Im sprachsensiblen Unterricht kann die Lehrperson damit sprachliches Handeln und fachliches Lernen verknüpfen. Im Projekt Sprachbildung im Physikunterricht (gefördert durch die Stiftung Mercator) wurde ein Unterrichtskonzept für die Unterstufe entwickelt, das den Umgang mit konditionalen Satzmustern in eine Unterrichtseinheit zur Elektrizitätslehre integriert. Im Rahmen der empirischen Begleitstudie wird untersucht: 1) inwiefern die sprachlichen Fähigkeiten von Schülerinnen und Schülern (SuS) geschult werden können, 2) welchen Zusammenhang es zwischen sprachlichen und fachlichen Fähigkeiten von SuS gibt und 3) welche differenziellen Effekte auf die sprachlichen und fachlichen Fähigkeiten von SuS festzustellen sind. Im Vortrag werden Ergebnisse einer Pilotierung mit 6 Klassen vorgestellt. 42

44 Abstracts Vorträge Reihe D Vorträge - Reihe D D01 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H6) Marcus Kubsch Jeffrey Nordine IPN Kiel IPN Kiel Lerntrajektorien im Energiekonzept Das Energiekonzept stellt Schülerinnen und Schüler (SuS) vor eine große Herausforderung. Diverse Arbeiten zeigen, dass gerade die Anwendung des Energiekonzepts um Phänomene zu erklären und zu interpretieren SuS große Schwierigkeiten bereitet. Stimmen aus der Fachdidaktik und Fachphysik schlagen vor, anstatt wie momentan hauptsächlich der Fall, nicht auf Energieformen und deren Umwandlung, sondern auf Energietransfers zwischen Systemen zu fokussieren. Dies soll SuS dabei unterstützen das Energiekonzept anzuwenden um Phänomene zu erklären und zu interpretieren, da hierfür Energieänderungen in interagierenden Systemen entscheidend sind. Nachdem klassischer Unterricht zu Energie gut beforscht ist, verfolgen wir in einer Langschnittstudie wie SuS in einer Curriculumseinheit, die auf Energietransfers zwischen Systemen fokussiert, in der Lage sind Phänomene mit Hilfe von Energie zu erklären. Wir skizzieren so neue Lernwege im Energiekonzept und diskutieren diese vor dem Hintergrund der Forschung zu klassischen, auf Energieformen basierten Curricula. D02 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H6) Susanne Weßnigk Leibniz Universität Hannover Energieentwertungsprozesse mit Wärmebildkameras betrachtet Digitale Medien werden als Lehr-Lernwerkzeuge vermehrt im Unterricht eingesetzt, allerdings führt ihr Einsatz nicht per se zu einer verbesserten Lernwirksamkeit - eine fach- und mediendidaktische Aufbereitung ist notwendig. Ein geeigneter Einsatz kann bei der Verständnisentwicklung eines Konzepts wie bspw. dem Energiekonzept unterstützen. Energie ist eines der zentralen Konzepte in den Naturwissenschaften; die Vermittlung eines adäquaten Energieverständnisses ist Teil der naturwissenschaftlichen Grundbildung. Der Aufbau eines elaborierten Energieverständnisses ist jedoch für viele Lernende insbesondere für die Aspekte Entwertung und Erhaltung schwierig. Ziel dieser Studie ist es, Energieentwertung in einem Lehrgang im Rahmen eines Ferienprogramms transparenter zu machen (Jahrgangsstufen 7/8). Dabei betrachteten die Teilnehmenden Alltagsprozesse mit Wärmebildkameras, die die Wahrnehmung von Infrarotstrahlung ermöglicht und einen besonderen Fokus auf Energieentwertung lenken kann. Ergebnisse der Prä-Post-Studie zeigen eine signifikante Verbesserung im Verständnis von Energieentwertung. D03 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H6) Andrea Hauff-Achleitner Martin Hopf Universität Wien Universität Wien Energieerhaltung in der Sekundarstufe 1 Energieerhaltung wird in vielen Forschungsbeiträgen als das schwierigste Teilkonzept beschrieben. Daher werden in den meisten Unterrichtsvorschlägen zuerst Arten und Formen von Energie eingeführt, bevor als Abschluss der Energieerhaltungssatz unterrichtet wird. Alternativ dazu wurde aufbauend auf Vorarbeiten von Martin Bader für die Sek. 2 ein neues Unterrichtskonzept für die Sek. 1 erstellt, bei welchem die Energieerhaltung im Vordergrund steht. Aktuell wird untersucht, ob eine frühere Einführung des Energieerhaltungssatzes zu einer besseren Wahrnehmung und Verständnis dessen beiträgt. Erste Erprobungen zeigten viel versprechende Ergebnisse bei Lehrkräften und SchülerInnen. Die Wirksamkeit des neuen Curriculums wird mit einem mixed-methods-ansatz in einem Vergleichsstudiendesign empirisch überprüft. Im Vortrag werden die Grundzüge des neuen Unterrichtskonzepts sowie erste Ergebnisse vorgestellt. 43

45 D04 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H6) Ilse Bartosch Universität Wien Lernen über Energie & Technikkulturen Das Erreichen eines angemessenen konzeptuellen Verständnisses von Energie ist ein wesentlicher Aspekt von qualitätsvollem naturwissenschaftlichem Unterricht. Allerdings greift fachlich technisches Wissen zu kurz für eine Verhaltensänderung im Sinne eines verantwortungsvollen Umgangs mit Energie. Im Rahmen des Projekts SOLARbrunn - mit der Sonne in die Zukunft haben sich Schülerinnen und Schüler einer Höheren Technischen Lehranstalt gemeinsam mit einem interdisziplinären Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern damit auseinandergesetzt, wie ein bestehendes öffentliches Gebäudes in ein green building umgewandelt werden kann. Im Zuge der Untersuchungen wurde deutlich, dass die Auseinandersetzung mit den Alltagsroutinen der Nutzerinnen und Nutzer sowie mit wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen die Voraussetzung für die Überlegungen zu effizienten Einsatz von Energiedienstleistungen ist. Verknüpft damit waren Fragen des Selbstverständnisses von Technik und Techniker(in) sein zentral für eine erfolgreiche Problemlösung. D D05 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H6) Bente Ohrt Kai Niebert Simone Abels Leuphana Universität Lüneburg Universität Zürich Leuphana Universität Lüneburg Metaphern zu Medikamentenströmen in der Umwelt Arzneimittel stellen durch ihre Langlebigkeit und schädlichen Rückstände ein großes Risiko für Organismen in der Umwelt dar. Da auch SchülerInnen regelmäßig Arzneimittel einnehmen, ist die Integration von Medikamentenströmen in den naturwissenschaftlichen Unterricht eine mögliche Strategie zur Verminderung der Arzneimittelrückstände in der Umwelt. Entlang des Modells der didaktischen Rekonstruktion wurden Vorstellungen von SchülerInnen mittels Leitfadeninterviews und Vorstellungen von WissenschaftlerInnen anhand der Dokumentenanalyse zu Arzneimitteln in der Umwelt erhoben. Beides wurde mit Hilfe der Metaphernanalyse nach Schmitt ausgewertet. Bei der Auswertung und dem Vergleich dieser Vorstellungen, zeigen sich Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den verwendeten Schemata und Metaphern, bspw. nutzen WissenschaftlerInnen vermehrt Bauwerks- Metaphern zur Erklärung von Arzneimittelstrukturen, die von SchülerInnen nicht verwendet werden. Hierdurch lassen sich Ansatzpunkte für den Chemieunterricht ableiten, die zur Bewusstseinsschaffung und einem besseren Verständnis des Themas führen sollen. D06 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H6) Sybille Hüfner Kai Niebert Simone Abels Leuphana Universität Lüneburg Universität Zürich Leuphana Universität Lüneburg Metaphern der Energiewende Die Umstellung des Energiesystems auf erneuerbare Energieträger ist eine zentrale Strategie zur Reduktion der Kohlenstoffdioxidemissionen und somit zur Begrenzung des Klimawandels. Entlang des Modells der didaktischen Reduktion konnten wir zeigen, dass sich die Vorstellungen von Schüler_innen und Wissenschaftler_innen zu erneuerbaren und nicht-erneuerbaren Energieträgern zwar ähnlichen Kategorien wie z.b. Auswirkungen der Nutzung und Verfügbarkeit zuordnen lassen, sich aber innerhalb dieser Kategorien stark unterscheiden. Um die den Vorstellungen zugrunde liegenden Erfahrungen zu verstehen, haben wir das Textmaterial der vorangegangenen Studie (problemzentrierte Interviews von Achtklässler_innen und Auszüge wissenschaftlicher Dokumente) einer Metaphernanalyse nach Schmitt unterzogen. Dadurch konnten wir konzeptuelle Metaphern, wie z.b. Energieträger sind Arbeiter, identifizieren. Hierdurch lassen sich einige (Miss-)Verständnisse der Schüler_innen erklären und Ansatzpunkte für den Unterricht ableiten. 44

46 Abstracts Vorträge Reihe D D07 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H6) Marisa Holzapfel Karin Stachelscheid Maik Walpuski Fachspezifischer Humor als Methode in der Gesundheitsbildung Ziel von Gesundheitsbildung ist es, Lernende zu befähigen, kompetent angemessene, gesundheitsrelevante Entscheidungen zu treffen. Zu diesem Zweck sind das Interesse an Gesundheitsthemen und das entsprechende Wissen notwendige Voraussetzungen. Um diese zu erreichen, wird die im fachdidaktischen Forschungsfeld relativ junge Methode des fachspezifischen Humors (FaH) eingesetzt. Dazu wurden Selbstlernmaterialien mit und ohne FaH zum Thema Sonnenschutz entwickelt. Diese werden in ihrer Wirksamkeit auf die Variablen Verhaltenseinstellung, Lernerfolg und Interesse mit Probanden der Jgst. 4 und 6 im klassischen Pre-Post- Follow-Up-Design untersucht. Im Beitrag werden ausgewählte Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt. In dieser wurden Testinstrumente zur Erfassung von Verhaltenseinstellung, Fachwissen und Interesse am Thema Sonnenschutz sowie zum Sinn für Humor und zum Humorverständnis des FaH qualitativ und quantitativ evaluiert. Besondere Berücksichtigung fand hierbei auch die Herstellung der notwendigen Passung der Selbstlernmaterialien und Testinstrumente für beide Jgst.. D08 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H6) Marc Müller Bergische Universtität Wuppertal Die Idee von der Abschaffung der Kluft Metaphern sind wirkmächtige Denkwerkzeuge nicht nur für Lernende und Lehrende, sondern auch für Forscher. Naturwissenschaftsdidaktische Vorschläge werden immer wieder gerechtfertigt mit Bezug auf die Metapher von der Kluft zwischen Lebenswelt und wissenschaftlicher Welt, die den Lernweg der Novizen kreuzt und von ihnen überwunden werden muss. So vielfältig allerdings die Strategien zur Überwindung einer gegenständlichen Kluft sind, so vielfältig sind auch die didaktischen zur Überwindung der bildlichen: Vielerlei Arten von Brücken sind denkbar. Der Vortrag hinterfragt die Metapher hinsichtlich dieser Strategien. Der Fokus liegt dabei auf einer Kritik phänomenologischer Anliegen und dem von Wagenschein entlehnten Gebrauch der Metapher (vgl. bspw. Østergaard et al. 2008). D16 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H6) Franziska Kehne Sabine Fechner Universität Paderborn Universität Paderborn Einfluss kontextualisierter Lernumgebungen auf die Transferfähigkeit Kontextualisierte Lernumgebungen verfolgen unter anderem das Ziel, den Lernenden ein strukturiertes Wissensfundament zu vermitteln und Beziehungen zwischen chemischen Fachwissen und der Alltagswelt der Lernenden aufzuzeigen. Studien weisen jedoch auf Schwächen der Lernenden beim Übertragen von Wissen in neue Kontexte hin. Im Rahmen dieser Studie soll ein Beitrag zur Aufklärung der Wirkung kontextorientierter Lernumgebungen auf die Transferfähigkeit geleistet werden. Hierzu wurde eine Interventionsstudie durchgeführt, in welcher sich die Lernumgebungen in Bezug auf den Grad der Dekontextualisierung (implizit, explizit) voneinander unterscheiden. Die Studie ist eingebettet in eine Prä-Post-Erhebung des Konzeptwissens. Zudem wird die Übertragbarkeit des zunächst situiert erworbenen Wissens in neue Kontexte überprüft. Die Analyse zeigt leichte Vorteile einer expliziten Dekontextualisierung in Bezug auf die Transferfähigkeit auf. Zudem können Maßnahmen zur individuellen Förderung durch Extremgruppenvergleiche abgeleitet werden. 45

47 D17 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H6) Patrick Löffler Alexander Kauertz Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Performance im Problemlösen: Warum ist Kontext so schwer zu fassen? Kontextbasiertes Lernen in den Naturwissenschaften ist eng verknüpft mit dem Problemlösen (Gilbert, 2006) und der Anwendung fachspezifischer Modelle (Heller, 1992). Neben dem als gesichert geltenden, positiven Einfluss von Kontext auf Motivation und Interesse zeigt sich ein heterogenes Bild für Effekte auf die Lernwirksamkeit (Bennett, Lubben & Hogarth, 2007). In der Reanalyse (N = 123) einer aktuellen Studie (Löffler, 2016) zeigen sich mögliche Gründe für teils widersprüchlichen Ergebnisse: Der Einfluss des untersuchten Aufgabenmerkmals Kontextualisiertheit (Löffler & Kauertz, 2015) ist je nach Phase innerhalb des Problemlöseprozesses unterschiedlich gerichtet, so dass sich Effekte auf Ebene des gesamten Prozesses gegenseitig aufheben und die Wirkung von Kontext auf die Leistung verdecken können. Künftige Untersuchungen sollten daher den prozeduralen Charakter solcher Problemlöseaufgaben berücksichtigen. D D18 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H6) Susanne Digel Alexander Kauertz Jochen Scheid Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Modellieren beim Problemlösen Untersuchung prozeduraler Kompetenz Naturwissenschaftliche Modellierungskompetenz ist vor allem für die Erstellung eines adäquaten Situationsmodells bedeutsam. In kontextualisierten Problemlöseprozessen stellt dies die erste und entscheidende Hürde dar. Aus der bisherigen Forschung zu naturwissenschaftlichem Modellieren sind zwar geeignete Instrumente zur Erfassung deklarativer und metakognitiver Modellierungskompetenz hervorgegangen, der prozedurale Aspekt wurde bisher jedoch nicht ausführlicher beleuchtet. Dieser Forschungslücke soll mit der Entwicklung und empirischer Prüfung eines Modells prozeduraler Modellierungskompetenz - mit den Dimensionen Anwenden, Bewerten und Entwickeln begegnet werden. Zugehörige Testinstrumente wurden für die Domänen Optik und Kinematik konstruiert. In der Pilotierung (Klassen 9-13, N=82) zeigten beide Tests gute Reliabilitäten (EAP/PV Opt/Kin: 0.80/0.91) und akzeptable Itemfit-Werte. IRT-Modellvergleiche deuten auf drei Dimensionen (für Optik und Kinematik). Detaillierte Ergebnisse werden auf der Konferenz vorgestellt und diskutiert. D19 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H6) Florian Gigl Eva Cauet Alexander Kauertz Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Analytische und komplexe Problemlösefähigkeit von Lernenden in Physik Problemlösen in außerschulischen Situationen bedarf der Nutzung von Wissen und Fertigkeiten, die im Rahmen der Scientific Literacy auch im Physikunterricht vermittelt werden. Prominente Lerngelegenheiten für die Fähigkeit zur Lösung physikbezogener Probleme im Unterricht sind Experimente und textgebundene physikbezogene Problemaufgaben. Zur Messung von Problemlösefähigkeit werden in PISA interaktive Probleme ohne fachlichen Bezug herangezogen. Diesen liegt die Idee zugrunde, dass sich fachspezifisches Problemlösen alleine durch eine domänenübergreifende Problemlösefähigkeit und Fachwissen erklären lässt. Zur Nachverfolgung dieser Annahme soll der Zusammenhang von Fachwissen, physikalischer und domänenübergreifender Problemlösefähigkeit untersucht werden. Dazu wurden zwei computerbasierte Instrumente zur Erfassung analytischer und komplexer physikalischer Problemlösefähigkeit konstruiert, deren Qualität anhand von Annahmen zu Struktur und Ablauf des Problemlöseprozesses sowie Befunden der Pilotierung zu Reliabilität und Validität der Instrumente, diskutiert werden soll. 46

48 Abstracts Vorträge Reihe D D20 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H6) Frederik Bub Thorid Rabe Olaf Krey Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Physik-Technik-Beziehungen im Kontext Verantwortung Physik und Technik sind zentraler Bestandteil moderner Gesellschaften. Mit ihrem Fortschritt sind gleichermaßen Wohlstand wie ökologische und soziale Risiken und Gefahren verbunden. Dementsprechend ist ein Verständnis der Wechselwirkungen von Physik, Technik, Gesellschaft und Umwelt im Sinne einer scientific literacy erklärtes Ziel von naturwissenschaftlichem Unterricht. Physik-Schulbücher als Träger eines dominanten und sozial-institutionell approbierten Wissens ermöglichen einen spezifischen Blick auf dieses Wirkungsgefüge (Höhne, 2003). Die teilweise implizite Darstellung von Physik-Technik-Beziehungen im Kontext Verantwortung wird rekonstruktiv, textlinguistisch erschlossen. Die Analyse zeigt, dass die Wechselwirkung von Physik und Technik häufig auf Technik als angewandte Physik reduziert wird. Die Konstruktion von Verantwortung reicht dabei von wissenschaftszentrierten bis zu demokratiezentrierten Ansätzen. Der Vortrag stellt erste Ergebnisse der Schulbuchanalyse vor und gibt einen Ausblick auf die angeschlossene Interviewstudie mit Physiklehrenden. D21 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H6) Klaus Weltner Zwei Hilfen für das Verständnis der Flugphysik Die Physik hatte bis in die Neuzeit Schwierigkeiten, das Fliegen zu erklären und zu verstehen. Bekanntlich hat bereits Euler die Newtons Bewegungsgleichungen ohne Berücksichtigung der inneren Reibung auf Fluide und Gase übertragen. Deren Lösungen, die Potentialströmungen, um Hindernisse ergaben jedoch überraschenderweise weder Widerstand noch Auftrieb, bekannt als d`alembertsches Paradoxon.Erst bei Berücksichtigung der inneren Reibung entsteht die "gesunde Umströmung" eines Tragflächenprofils. Gezeigt wird anhand eines Demonstrationsversuchs, wie sich bei einer Variation der Reibung die "gesunde Umströmung" ausbildet. Die zweite Bemerkung bezieht sich auf die in vielen Lehrbüchern erwähnte, aber nicht erklärte Tatsache, dass der Auftrieb an der Tragflächenoberseite deutlich größer ist als an der Unterseite, was experimentell gezeigt und für Schüler verständlich erklärt werden kann. D22 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H6) Kai Bliesmer Annika Roskam Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Universität Oldenburg Elementarisierungen zu küstennahen Strukturbildungen und Strömungen Außerschulisches Lernen setzt auf die Wirkung von Exponaten, Informationsmaterialien und digitalen Zugängen zu Informationen. Im Hintergrund sind aber zunächst grundlegende fachdidaktische Elementarisierungen zu leisten, die komplexe systemische und strukturbildende Zusammenhänge für Ausstellungen didaktisch aufzubereiten erlauben. Die meist unterbeleuchteten physikalischen Aspekte von Prozessen an der Küste, im Watt und im Ozean werden in diesem Projekt für Bildungszwecke elementarisiert. Im Vortrag wird dargestellt, wie sich die Elementarisierungsprozesse auf die Ergebnisse der empirischen Untersuchung von Aneignungsprozessen (Poster Roskam) beziehen lassen und inwieweit fachliche Erkenntnisse der Thermodynamik, der Theorie selbstorganisierender Systeme und zur Strukturbildung in dissipativen Systemen einzubeziehen sind. 47

49 D23 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H6) BENBETKA MAHDI Chenouga Abdelmadjid Rayane Sidali Pädagogische Hochschule Algier Pädagogische Hochschule Algier Pädagogische Hochschule Algier Die Gesundheitsbegriffe im Lehrplan der Physik Mittelschule Algeri Das Ziel dieser Studie ist die Exploration der Gesundheitsbegriffe, die für die Schülerinnen und Schüler der Mitteldtufe geeignet sind, in den Lehrpläne der Physik in Algerien zu erkennen. Die Grundfrage der Studie ist: Welche Gesundheitsbegriffe in den physikalischen Lehrplänen der Mittelstufe in Algerien behandelt werden? Zur Beantwortung auf dieser Frage haben wir eine Analyse der Lehrplänen eingeführt. Als Mittel der Studie wurde eine Liste der Gesundheitsbegriffe angemessen einigen arabischen Ländern angenommen. Sie besteht aus 19 Grundbegriffe und 97 Unterbegriffe. Die Ergebnisse zeigten, dass der Lehrplan nur 17 Begriffe von 97 liefert, das entspricht ein Prozentsatz von 17%, d. h das Fehlen der meisten Gesundheitsberiffen im Vergleich mit der Liste von Standard-Gesundheitsbegriffe. D D24 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H6) Thomas Schlake Heiko Krabbe Hendrik Härtig Hans E. Fischer Maria Opfermann Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Autonomieunterstützendes Cross-Age-Peer-Tutoring beim Experimentieren Autonomieunterstützung führt in Lehr-Lernsituationen u.a. zu einem höheren Kompetenzerleben und erhöht das konzeptuelle Verständnis von Lerninhalten. Diese positiven Effekte wurden bislang allerdings überwiegend für Lehrer-Schüler-Interaktionen gezeigt, wogegen nur wenige Studien für schülerorientierte Lehr- Lernsituationen (wie z.b. Cross-Age-Peer-Tutoring) vorliegen. Deshalb werden (gefördert durch die Stiftung Mercator) Schüler der 8. Jahrgangstufe als Tutoren zur autonomieunterstützenden Betreuung von jüngeren Schülern beim Experimentieren ausgebildet. Dabei wird untersucht: (I) in welchem Umfang sich die Neigung zu Autonomieunterstützung von Tutoren fördern lässt, (II) wie Personenmerkmale der Tutoren mit der gezeigten Autonomieunterstützung zusammenhängen und (III) wie die wahrgenommene Autonomieunterstützung der Betreuten auf ihr Interesse und ihr Kompetenzerleben wirkt. Erste Daten zeigen einen positiven Effekt der Intervention und eine starke Wirkung der wahrgenommenen Autonomieunterstützung auf Interesse und Kompetenzerleben. Im Vortrag werden diese Ergebnisse vorgestellt. D25 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H6) Roland Berger Marion Müller Céline Godau Martin Hänze Universität Osnabrück Universität Osnabrück Universität Osnabrück Universität Kassel Gruppenarbeit mit und ohne Tutor worin bestehen die Unterschiede? Die jüngste Meta-Analyse zum Lernen mithilfe von Tutoren zeigt, dass Tutoring im Hinblick auf die Leistung der Tutees mit einem kleinen bis mittleren Effekt positiv wirkt. Allerdings ist die Aussagekraft solcher Ergebnisse recht unspezifisch, weil Tutoring vielfach mit Unterrichtsformen verglichen wird, die völlig anders strukturiert sind (z.b. Frontalunterricht). Im Vortrag stellen wir eine Studie an Grundschulen vor, in der Schülerinnen und Schüler von Hauptschulen als Tutoren wirken, und vergleichen dies mit einem Lernzirkel, in dem die Kleingruppen ohne Tutoren Versuche zur elementaren Elektrizitätslehre bearbeiten. Wir vergleichen diese beiden Bedingungen hinsichtlich des Unterrichtserlebens und des Wissenserwerbs der Tutees. In Bezug auf den Wissenserwerb zeigt sich, dass Grundschülerinnen ohne Tutor deutlich hinter ihren Mitschülern zurückbleiben, diese Lücke jedoch mit Tutor verschwindet. Wir gehen diesem Zusammenhang im Rahmen einer Videoanalyse der Interaktionen zwischen den Tutees nach. 48

50 Abstracts Vorträge Reihe D D26 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H6) Hanna Grimm Christin Robisch Kornelia Möller WWU Münster WWU Münster WWU Münster Förderung des Schlussfolgerns bei heterogenen Lernvoraussetzungen Die Fähigkeit zu Schlussfolgern spielt eine zentrale Rolle im Erkenntnisprozess eines inquiry-orientierten Sachunterrichts, da sie notwendig ist, um Evidenzen in Bezug auf zuvor formulierte Hypothesen als bestätigend oder widerlegend zu beurteilen. Bei Kindern im Grundschulalter ist diese Fähigkeit jedoch noch unzureichend entwickelt (vgl. Gauffroy, Barrouillet 2011; Tröbst, Hardy, Möller 2011). In einer quasi-experimentellen Interventionsstudie konnte gezeigt werden, dass durch lernunterstützende Maßnahmen (Scaffolding) eine Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns bei Drittklässlern möglich ist. Die Frage, ob diese Förderung gleichermaßen bei leistungsschwächeren wie auch -stärkeren Schüler*innen gelingt, ist Gegenstand des Vortrags. Dieser Frage liegt der normative Ansatz zugrunde, dass möglichst viele Kinder unabhängig von ihren Lernvoraussetzungen von einer Förderung profitieren sollten. Im Vortrag werden Ergebnisse der Interventionsstudie zu dieser Frage präsentiert und Überlegungen zur weiteren Optimierung der Intervention unter dem Heterogenitätsaspekt angestellt. D27 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H6) Philipp Galow Hilde Köster Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Das Fach,Integrierte Naturwissenschaften in der Evaluation Das Studienfach,Integrierte Naturwissenschaften wurde insbesondere im Hinblick auf den Bedarf an Lehrkräften für das noch recht neue Schulfach Naturwissenschaften an Berliner Grundschulen konzipiert und verbindet Fach- und Fachdidaktik-Inhalte aus Physik, Chemie und Biologie mit sachunterrichtsdidaktischen und grundschulspezifischen pädagogischen Inhalten und Methoden. Der Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung mit den Facetten,Wissenschaftliches Argumentieren und,experimentieren bildet einen Schwerpunkt des Studienkonzepts. Im Rahmen einer explorativ angelegten Untersuchung werden die Prozesse des wissenschaftlichen Argumentierens und des experimentellen Handelns von 24 Grundschullehramtsstudierenden verschiedener Fachsemester in Phänomenbegegnungssituationen analysiert. Ziel ist es, die Argumentations- und Experimentierprozesse in Bezug auf ihre Struktur, Qualität und fachliche Richtigkeit hin zu untersuchen. D28 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H6) Christian Georg Strippel Katrin Sommer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Prozessqualität sichtbar machen durch Kommunikationsgraphen Die Analyse der Kommunikation von Lehrenden und Lernenden ist ein probater Weg, um die Qualität von Lehr- Lern-Prozessen zu untersuchen. Efing & Sommer (2017) zeigen, wie verhaltensbasierte Daten mittels qualitativer Inhaltsanalyse effizient ohne Transkription in ELAN kodiert werden. Lehesvuori et al. (2013) demonstrieren an einer kleinen Stichprobe (n=2) die manuelle Erstellung von Kommunikationsgraphen aus solchen Daten und analysieren so die Prozessqualität. In dieser Studie wird die Struktur der Auseinandersetzung mit Erkenntnisgewinnung beim Experimentieren von N = 155 ProbandInnen in N = 64 Gruppen untersucht. Die Kommunikation wird ohne Transkription mittels Kategoriensystemen zur Erkenntnisgewinnung in ELAN kodiert. Die erhaltenen Daten werden mittels eines selbstgeschriebenen Python-Skripts in Kommunikationsgraphen überführt. Der Vergleich der Kommunikationsgraphen zeigt Unterschiede und Gemeinsamkeiten auf der Makro-, Meso- und Mikro-Ebene der Kommunikation. Das effiziente Vorgehen bei der Erstellung der Kommunikationsgraphen erlaubt eine Typisierung auch großer Datenmengen. 49

51 Vorträge - Reihe E E01 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H7) Thorsten Kosler Pädagogische Hochschule Tirol Naturwissenschaftliches Denken im Kontrast zu chinesischem Naturdenken Im naturwissenschaftlichen Unterricht gelingt es bisher kaum, Schüler_innen in die Lage zu versetzen, nach dem Vorbild der Erkenntnisgewinnung in der Naturwissenschaft zu lernen. Zumindest dann nicht, wenn als Maßstab für die angestrebte Authentizität des Vorgehens die jüngere Wissenschaftsforschung herangezogen wird (Höttecke & Rieß 2015). Da eine Synthese der Ergebnisse der Wissenschaftsforschung im Hinblick auf eine Charakterisierung naturwissenschaftlichen Denkens bisher nicht vorliegt, ist eine solche derzeit als fachdidaktisches Desiderat zu sehen. Dieses wird dadurch bearbeitet, dass wesentliche Elemente naturwissenschaftlichen Denkens über einen Vergleich mit chinesischem Naturdenken, unter Rekurs auf Jullien (2004, 2010), bestimmt und unter Hinzuziehung der Wissenschaftsforschung (Netz 1999) interpretiert werden. Das Ergebnis ist eine Bestimmung derjenigen kognitiven Hilfsmittel, die von wesentlicher Bedeutung sind für das von Hacking (1983, 1992) und Gooding (1990) charakterisierte Wechselspiel aus Repräsentieren und Eingreifen im Prozess naturwissenschaftlicher Forschung. E E02 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H7) Ulrike Gromadecki-Thiele Burkhard Priemer CFvW Gymnasium Barmstedt Humboldt Universität zu Berlin Strukturelle und inhaltliche Analyse von Argumentationen im Vergleich In der Forschungslandschaft unterscheiden sich die entwickelten Analysemethoden für Schülerargumentationen erheblich, so dass ein direkter Vergleich nicht immer möglich ist. Entweder werden die Schülerargumente auf strukturelle Merkmale untersucht (z. B. mittels des Toulmin-Schemas). Oder die Qualität des Inhalts und der Begründung wird analysiert und bewertet, wobei in diesem Bereich weitaus weniger Forschungsarbeiten vorliegen. Um einen Vergleich zu ermöglichen wurden Analyseinstrumente auf der strukturellen und inhaltlichen Ebene entwickelt. Das Forschungsinteresse lag dabei erstens daran, ob es möglich ist, das gleiche inhaltliche Analyseinstrument von einer Studie mit rein physikalischem Inhalt auf eine Studie mit einem Socio-Scientific Issue zu übertragen. Zweitens war es von Bedeutung, ob sich die Qualität der Schülerargumente im strukturellem und inhaltlichem Bereich unterscheidet. Die Ergebnisse deuten an, dass es zwar möglich ist, einige Kategorien zu übertragen, die Übertragbarkeit jedoch von der Aufgabenstellung und dem jeweiligen Antwortformat abhängt. E03 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H7) Laura Schröder Katrin Sommer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Modellexperimente in der Fachwissenschaft eine Dokumentenanalyse Modellexperimente (ME) werden in der Fachwissenschaft Chemie zur Erkenntnisgewinnung eingesetzt (z.b. Kohse-Höinghaus et al. 2010). Für eine authentische Wissenschaftsvermittlung im Fach Chemie ist demnach eine Beschreibung der Rolle von ME für den fachwissenschaftlichen Erkenntnisprozess eine notwendige Voraussetzung. Da die Literatur keine explizite Beschreibung bietet, stellen sich die Forschungsfragen a) Mit welchen Zielsetzungen findet der Einsatz von ME statt? b) Wie werden die ME konzipiert? c) Wie werden die Ergebnisse aus den ME verwertet? Zu diesem Zweck wurde eine Dokumentenanalyse an ausgewählten fachwissenschaftlichen Publikationen (N=6) durchgeführt, die nach den Kriterien der zusammenfassenden Qualitativen Inhaltsanalyse (Mayring 2010) ausgewertet wurde. Aus dem daraus entwickelten Kategoriensystem wurden wichtige Aspekte identifiziert, die 50

52 Abstracts Vorträge Reihe F ein authentisches ME aus der Fachwissenschaft ausmachen. Desweiteren konnten durch Experteninterviews tiefere Einblicke in den Prozess gewonnen werden, wie die Forschung mittels ME vonstattengeht. E04 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H7) John Hamacher Heidrun Heinke RWTH Aachen RWTH Aachen Analyse der Erstellung und Interpretation graphischer Auswertungen Die Datenauswertung zu Hause stellt für viele Studierende in physikalischen Praktika eine zeitintensive und besonders schwierige Arbeitsphase dar (Hamacher et al., 2015). Dabei sind laut Studien vor allem zwei eng miteinander verknüpfte Problemfelder der Studierenden identifizierbar: Die Durchführung von graphischen Auswertungen (Schwarz et al., 2014) und der korrekte Umgang mit Messunsicherheiten (Heinicke, 2012). Jedoch mangelt es bisher an Wissen über konkret auftretende Schwierigkeiten in dieser Auswertephase, das als Ausgangspunkt für die Erstellung effektiver Lernhilfen dienen kann. An der RWTH Aachen wurde im WS 2016/17 eine Studie im Physikpraktikum für Studierende der Biologie durchgeführt, in der von 6 Studierendenpaaren zu je 3 gleichen Versuchen die Erstellungsprozesse ihrer Versuchsberichte detailliert erfasst wurden. Die Analyse des Datenmaterials fokussiert auf die erstellten graphischen Auswertungen. Dabei wird insbesondere auch untersucht, inwiefern Messunsicherheiten von den Studierenden berücksichtigt wurden. Im Vortrag werden Ergebnisse der Analyse präsentiert. E05-E08 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H7) Tobias Ludwig Martin Schwichow Humboldt-Universität zu Berlin PH Freiburg Unterschiedliche Perspektiven auf das Experimentieren Das Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht zeichnet sich durch eine hohe Komplexität mit einer Vielzahl möglicher Phasen, Handlungen und Prozesse aus. Dieses Bild des Experimentierens spiegelt sich auch in der derzeitigen naturwissenschaftsdidaktischen Forschung zum Experimentieren. Dieser Vortragsblock umfasst vier Forschungsprojekte aus den Didaktiken der Chemie und Physik, die aus unterschiedlichen Perspektiven das Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht beforschen. Hild et al. berichten über den Einfluss der Aufgabenstellung auf die Generalisierbarkeit von Experimentiertests. Den Zusammenhang von fachlichem Vorwissen und der Anwendung von Variablenkontrollstrategien beim Experimentieren hat Schwichow untersucht. Muth et al. berichten die Ergebnisse einer Vergleichsstudie zur Struktur von Auswertephasen beim Experimentieren. Ludwig et al. diskutieren zusammenfassend die Ergebnisse zweier Studien mit über 1500 SuS, die zum Ziel hatten zu untersuchen, wie Lernende auf Grundlage eines selbstständig durchgeführten Experiments argumentieren. E05 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H7) Pitt Hild Christoph Gut Susanne Metzger Josiane Tardent Pädagogische Hochschule Zürich Pädagogische Hochschule Zürich Pädagogische Hochschule der FHNW Pädagogische Hochschule Zürich 51 Zur Generalisierbarkeit bei Experimentiertests In diesem Beitrag wird die Generalisierbarkeit eines Instruments zur Messung experimenteller Kompetenzen von Schülerinnen (49%) und Schülern der 7. und 9. Jahrgangsstufe aus nicht-gymnasialen Anforderungsniveaus diskutiert (Gut, Hild, Tardent & Metzger, 2017). Das Instrument bestand aus 12 Aufgaben zu den 4 Problemtypen skalenbasiertes Messen, kategoriengeleitetes Beobachten, effektbasiertes Vergleichen und fragengeleitetes Untersuchen. 418 Probanden lösten an 2 Testtagen insgesamt 8 Aufgaben und protokollierten die Ergebnisse. Jede Aufgabe wurde von mindestens 2 Personen geratet und hohe Interrater-Reliabilitäten (.56.97;.79 p0.98) sichergestellt. Die unterschiedlichen G-Studien zeigen, dass die Aufgaben selbst über 70% der gesamten Fehlervarianz aufklären. Werden die Aufgaben den Problemtypen zugeordnet, steigt der G-

53 Koeffizient auf 0.9. Wie beim CAP (Gao, Shavelson & Baxter, 1994) oder auch beim Experimentiertest von Webb, Schlackmann & Sugrue (2000) sind alle weiteren Facetten (Schule, Klasse, Lehrer, Jahrgang, Niveau, Reihenfolge) wenig bedeutsam. E06 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H7) Martin Schwichow PH-Freiburg Wechselwirkung zwischen Fachwissen und experimentellen Strategien Um sich erfolgreich aus selbst geplanten Experimenten neues Fachwissen zu erschließen, müssen Lerner experimentelle Strategien beherrschen. So zeigte sich, dass der Fachwissenszuwachs in einer inquiry-based Lernumgebung von der Beherrschung der Variablenkontrollstrategie abhängt. Andererseits deuten Befunde zur Entwicklung experimenteller Kompetenz darauf hin, dass Fachwissen ein entscheidender Prädiktor für Strategiewissen ist. Die vorgestellte Querschnittsstudie mit 1013 Testpersonen ( Jahrgangsstufe) untersucht daher, inwiefern die Beherrschung der Variablenkontrollstrategie ebenfalls vom Fachwissen abhängt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fähigkeit zur Variablenkontrolle entscheidend vom Fachwissen und nicht vom Alter der Testpersonen abhängt. Die Befunde zum Zusammenhang von Fachwissen und Strategiewissen deuten auf eine wechselseitige Abhängigkeit beider Wissensbereiche beim Experimentieren hin. Diese reziproke Beziehung erklärt möglicherweise, warum inquiry-based Lernen und der Erwerb experimenteller Strategien eine große Herausforderung darstellen. E E07 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H7) Laura Muth Roger Erb Universität Frankfurt Universität Frankfurt Ergebnisse einer Vergleichsstudie zur Nachbereitung von Experimenten Die Phasen der Vor- und Nachbereitung von Experimenten haben einen großen Einfluss auf die Qualität des naturwissenschaftlichen Unterrichts (Tesch und Duit, 2004). Dennoch gibt es bis heute nur wenige Studien, die sich mit der Struktur dieser beiden Phasen befassen. Allerdings konnte Winkelmann (2015) bestätigen, dass Lernende durch die Nachbereitungsphase von Experimenten noch dazu lernen. An dieser Stelle setzt das vorliegende Forschungsprojekt an. Im Rahmen einer Vergleichsstudie wird der Frage nachgegangen, wie die Auswertephase von Experimenten strukturiert sein soll, um bestmögliche Ergebnisse beim Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler zu erzielen. Dazu werden drei Treatments mit unterschiedlichem Offenheitsgrad kontrastiert. Um den Einfluss der Lehrkraft abschätzen zu können, wird auch die Wechselwirkung zwischen unterrichtender Lehrkraft und Experimentiersituation überprüft. In der Pilotstudie konnten erste Hinweise für Unterschiede zwischen den Vergleichsgruppen gesammelt werden. Die Ergebnisse der Hauptstudie werden an der Tagung vorgestellt. E08 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H7) Tobias Ludwig Burkhard Priemer Doris Lewalter Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Technische Universität München Argumentieren beim Experimentieren: Ergebnisse zweier Studien Seit 2012 untersuchen wir, wie Schülerinnen und Schüler mit selbstständig gewonnenen, experimentellen Messdaten und Beobachtungen argumentieren (Ludwig & Priemer, 2012, 2013; Ludwig, Priemer & Lewalter 2014, 2015, 2016). Von übergeordnetem Interesse sind dabei die Fragen, wie zum einen personale Faktoren (z. B. das Fachwissen, situationales Interesse, Kognitionsbedürfnis) die Verwendung bestimmter Typen von Argumenten beeinflussen und zum anderen inwieweit die Art der Argumentation den Lernerfolg beim Experimentieren bestimmt. Die angeführten Fragestellungen wurden in zwei Studien mit insg SchülerInnen untersucht. Es konnte u. a. gezeigt werden, dass zum einen Fachwissen und Interesse ein eher rationales Argumentieren begünstigt und zum anderen ein adäquater Umgang mit Daten und Messunsicherheiten wichtig für ein Lernen beim Experimentieren ist. Im Vortrag werden die zentralen 52

54 Abstracts Vorträge Reihe F Ergebnisse beider Studien zusammenfassend präsentiert sowie die Implikationen für Schulpraxis und Fachdidaktik sowie abschließend ein Projekt zur Implementation der Ergebnisse in die Praxis diskutiert. E16 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H7) Jeremias Weber S. Franziska C. Wenzel Jan Winkelmann Mark Ullrich Holger Horz Roger Erb Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Veränderung von Fachwissen in verschiedenen Experimentiersituationen In einem vom BMBF geförderten Projekt Kompetenzmessung und Kompetenzförderung in leistungsheterogenen Lerngruppen im experimentierbasierten Physikunterricht wurden ca Schülerinnen und Schüler in einer längsschnittlich angelegten Interventionsstudie auf den Kompetenzzuwachs in drei Experimentiersituationen (Demoexperimente, Schülerexperimente mit enger Anleitung, Schülerexperimente mit offener Anleitung) untersucht. Mit einem in Vorstudien erstellten IRT-skalierten Test wurde die Veränderung des Fachwissens über fünf Messzeitpunkte hinweg gemessen. Um eine Wechselwirkung zwischen unterrichtender Lehrkraft und Experimentiersituation zu untersuchen, wurden die Lehrkräfte auch zu ihren Überzeugungen bezüglich der Physik als Wissenschaft und des Physikunterrichts befragt. Im Vortrag sollen sowohl die Studie mit ihren Messinstrumenten, als auch erste Ergebnisse der Erhebung vorgestellt werden. Abschließend soll anhand der bisher gewonnen Erkenntnisse die Bedeutung verschiedener Experimentiersituationen im Physikunterricht diskutiert werden. E17 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H7) Agnes Szabone Varnai Universität Paderborn Experimentelle Praktika mit Erklärvideos optimieren An der Veranstaltung Physikalische Grundlagen nehmen jedes Jahr ca. 120 Studierende der Bachelorstudiengänge Lehramt an Grundschulen und Lehramt für sonderpädagogische Förderung teil. Hier werden in 3er-Gruppen für den Sachunterricht relevante physikalische Inhalte in experimentellen Aufgaben selbstständig bearbeitet. Feldbeobachtungen lassen vermuten, dass diese Aufgaben den Studierenden erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Um das Praktikum didaktisch wirkungsvoller zu gestalten, soll das Maß an instruktionaler Unterstützung erhöht werden. Hierzu werden der didaktische Ansatz Cognitive Apprenticeship zugrunde gelegt und zur methodischen Realisierung des Ansatzes kurze Erklärvideos eingesetzt. Insgesamt soll in einem Prä-Post-Design untersucht werden, ob durch diese Interventionsmaßnahme die Selbstwirksamkeitserwartung der Studierenden bezüglich des physikalischen Experimentierens erhöht werden kann. Außerdem werden experimentbezogene Fachwissenstests und videografierte Prozessbeobachtungen eingesetzt. Im Vortrag werden das Design der Feldstudie und erste Ergebnisse vorgestellt. E18 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H7) Nico Schreiber Heike Theyßen 53 Performanz aus Experimentieraufgaben praktikabel diagnostizieren? Wenn SchülerInnen im Unterrichtsalltag experimentieren, erzeugen sie Performanz. Diese von allen SchülerInnen zu beobachten, dürfte für Lehrkräfte nicht praktikabel sein. Praktikabel dagegen sind Selbstbeurteilungen, die SchülerInnen mithilfe von Checklisten durchführen. Damit Lehrkräfte daraus zuverlässige Rückschlüsse auf die tatsächliche Performanz ziehen können, müssen die Selbstbeurteilungen möglichst genau sein. Allerdings ist die Genauigkeit von Selbstbeurteilungen individuell verschieden. Wie man genau urteilende SchülerInnen anhand vergleichsweise einfach zu erhebender Personenvariablen (Prädiktoren) identifizieren kann, ist Gegenstand der im Vortrag vorgestellten Studie. Ca. 170

55 OberstufenschülerInnen bearbeiteten 12 Experimentieraufgaben und beurteilten jeweils anschließend ihre Performanz. Die Urteilsgenauigkeit wurde durch Vergleich der Selbstbeurteilungen mit Urteilen anhand eines objektiven Maßstabs ermittelt. Darüber hinaus wurden aus der Theorie abgeleitete potenzielle Prädiktoren der Urteilsgenauigkeit erhoben. Im Vortrag werden Ergebnisse der Studie vorgestellt. E19 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H7) Leonard Büsch Heidrun Heinke RWTH Aachen RWTH Aachen Experimentelle Handlungsabläufe sichtbar machen! Methoden & Ergebnisse Der in Bildungsstandards und Kernlehrplänen ausgewiesene Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung ist wesentlich geprägt vom Experimentieren als wichtiger Methode naturwissenschaftlichen Arbeitens. Allerdings sind experimentelle Kompetenzen aktuell nicht vollständig abprüfbar, wobei speziell die Durchführung der Experimente nur mangelhaft erfasst wird. Um diese Diskrepanz abzubauen, wurden experimentelle Abläufe bei einem Experiment zur Radioaktivität in einem Physikpraktikum für 319 Studierende dokumentiert, wofür zwei Messinstrumente zum Einsatz kamen: Zum einen erlaubt die Protokollierung der Versuche mit Smartpens durch die Studierenden eine zeitökonomische Identifizierung und Erfassung prozessrelevanter Abläufe und Situationen. Zum anderen wurden mithilfe eines Microcontrollers die wesentlichen Messparameter im Experiment (Abstand vom Präparat zum Zähler, Absorber, Messdauer) aufgenommen, die eine Rekonstruktion der experimentellen Handlungsabläufe ermöglichen. Im Vortrag werden die erhobenen Daten präsentiert sowie ausgewählte Methoden und Ergebnisse ihrer Auswertung demonstriert. E E20-E23 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H7) Andreas Vorholzer JLU Gießen Schülerkognition im Kontext experimenteller Arbeitsweisen Der Aufbau prozessbezogener Kompetenzen (z. B. zum Experimentieren) ist ein wichtiges Ziel im Physik- und Chemieunterricht. Zur gezielten Förderung dieser Kompetenzen bedarf es Erkenntnisse über die Vorstellungen und Konzepte, auf die Lernende beim Experimentieren zurückgreifen, und wie diese mit ihrem experimentellen Handeln zusammenhängen. Im Symposium wird diesen Zusammenhängen aus der Perspektive einzelner Teilkompetenzen nachgegangen. Im ersten Beitrag wird untersucht, inwiefern die von Lernenden beim Experimentieren aufgestellten Hypothesen und die zugehörigen Experimentplanungen von Präkonzepten beeinflusst werden. In den Beiträgen zwei und drei wird videogestützt analysiert, wie Lernende Aufgaben zur Förderung der Teilkompetenzen Fragen formulieren, Untersuchungen planen und Daten auswerten bearbeiten und wann/wie sie dabei prozessbezogenen Konzepte nutzen. Im vierten Beitrag wird dargestellt, wie der Zusammenhang zwischen Vorstellungen zu verschiedenen Arbeitsweisen und prozessbezogenen Kompetenzen auf Grundlage eines gemeinsamen Modells beschrieben werden kann. E20 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H7) Mathias Ropohl Hilda Scheuermann Christian Zenner IPN IPN IPN Zur Qualität von Experimentplanungen in Abhängigkeit von Präkonzepten Im naturwissenschaftlichen Unterricht sind Schülervorstellungen zu zentralen Konzepten ein wichtiger Ausgangspunkt für die Gestaltung von Lernprozessen. Schülervorstellungen können beispielsweise als Hypothesen formuliert werden und anschließend in selbstgeplanten Experimenten überprüft werden. Im Rahmen einer Interventionsstudie mit N = 79 Probanden aus 8. Klassen wurden deren Hypothesen sowie Experimentplanungen hinsichtlich der Oxidation von Kupfer erhoben. Mit der Analyse der Daten wird die Frage beantwortet, inwiefern die Qualität der Experimentplanungen von den Schülervorstellungen abhängig ist. Im Vortrag wird dementsprechend dargestellt, welche Hypothesen von den Schülerinnen und Schülern aufgestellt werden, welche dieser Hypothesen in Experimentplanungen von ihnen überprüft werden und von welcher 54

56 Abstracts Vorträge Reihe F Qualität die Experimentplanungen sind. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bestimmte Hypothesen bevorzugt überprüft werden und dass die Qualität der Experimentplanungen von höherer Qualität ist, wenn Hypothesen auf einem niedrigen Verständnisniveau überprüft werden. E21 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H7) Andreas Vorholzer Jörn J. Hägele JLU Gießen JLU Gießen Experimentieren lernen Aktivitätsprofile von Schülern Zahlreiche fachdidaktische Studien befassen sich mit der Frage, ob Schüler experimentbezogene Kompetenzen bereits beim Durchführen von Versuchen lernen (implizite Ansatz) oder ob die zugehörigen Konzepte im Unterricht gezielt aufgebaut und geübt werden müssen (expliziter Ansatz). In der dem Projekt zugrundeliegenden Studie wurde die Wirkung beider Ansätze zunächst in einem quasiexperimentellen Prä-Post-Design untersucht. Um besser zu verstehen, welche Elemente der beiden Ansätze von den Schülern im Bearbeitungsprozess aktiv genutzt werden und so möglicherweise zum Kompetenzaufbau beitragen haben, werden die Prä-Post-Daten im vorgestellten Projekt mit Videodaten aus der Intervention verknüpft. Ziel ist es, den Zusammenhang zwischen verbalen/nonverbalen Aktivitäten und entsprechenden Aktivitätsprofilen von Schülern (N = 94) und dem gemessenen Kompetenzzuwachs zu untersuchen. Erste Ergebnisse deuten u. a. darauf hin, dass häufige Verbalisierung von Konzepten mit höherem Zuwachs korreliert ist. Im Vortrag werden Ergebnisse aus Analysen auf Gruppen- und Individualebene diskutiert. E22 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H7) Jörn J. Hägele Andreas Vorholzer Claudia von Aufschnaiter JLU Gießen Justus-Liebig-Universität Gießen Justus-Liebig-Universität Gießen Experimentieren lernen Inhalte von Schülerdiskursen Der Aufbau experimentbezogener Kompetenzen ist ein wichtiges Ziel des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Während es bereits eine vergleichsweise große Anzahl fachdidaktischer Studien gibt, die sich mit der Lernwirksamkeit von Unterrichtsangeboten befassen, wurde bisher nur selten untersucht, wie die Entwicklung experimentbezogener Kompetenzen bei Schülern verläuft. Im vorgestellten Projekt werden deshalb die Lernprozesse von N = 94 Schülern bei der Bearbeitung von Lernaufgaben zu den Teilkompetenzen Fragen formulieren, Untersuchungen planen und Daten auswerten videogestützt analysiert. Ziel dieser Analyse ist es, aus den Äußerungen der Schüler zu rekonstruieren, mit welchen Konzepten sie sich bei der Aufgabenbearbeitung auseinandergesetzt haben, wie sie diese Konzepte (ggf. situationsspezifisch) verstehen und wie sich ihr Verständnis zeitlich und inhaltlich verändert (z. B. im Sinne einer Learning Progression ). Im Vortrag werden die methodischen Zugänge vorgestellt und diskutiert sowie erste Ergebnisse berichtet. E23 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H7) Andreas Nehring Leibniz Universität Hannover Modellierung von Vorstellungen und Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung Die Förderung von Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung und von adäquaten Vorstellungen in diesem Bereich stellt ein zentrales Ziel des naturwissenschaftlichen Unterrichts dar. Empirisch fundierte Analysen dieser beiden Konstrukte auf Grundlage eines gemeinsamen theoretischen Fundaments sind bisher jedoch noch nicht vorgenommen worden. Daher bestand das Ziel des vorliegenden DFG-Projektes darin, Vorstellungen und Kompetenzen für verschiedene naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen auf Grundlage eines gemeinsamen Kompetenzmodells empirisch zugänglich zu machen. Dazu wurden in einer Stichprobe von 450 Schülerinnen und Schülern ein neu entwickeltes Fragebogeninstrument, das sowohl auf adäquate als auch inadäquate Vorstellungen fokussiert, zusammen mit bestehenden Skalen zu Kompetenzen, Fachwissen (Fachkontexte je: Chemie und Biologie) sowie zu epistemologischen Überzeugungen (Fokus: 55

57 Naturwissenschaften) eingesetzt. Der Vortrag präsentiert insbesondere konfirmatorische Analysen zur Konstruktvalidierung innerhalb der Vorstellungen als auch kontextspezifische Zusammenhangsanalysen. E24 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H7) Alexander Brown Andreas Müller Sascha Schmeling CERN Universite de Geneve CERN Understanding teachers motivations for bringing students to CERN. Laboratory work and field trips have been part of high school science education in many countries for decades, though the extent to which either of these fulfils their commonly-cited aims has been debated just as widely. In the case of field trips, preparation of teachers and students ahead of such activities, for instance using online learning material, seems to be key to their success (Streller 2015). The learning laboratory S Cool LAB allows high school physics students to carry out small-group, hands-on particle physics experiments during field trips to CERN (European Organization for Nuclear Research). This project seeks to discover teachers motivations for S Cool LAB activities, their perceptions of their students experience, and their approaches to visit preparation. Preliminary on-site interviews show that curriculum links, access to specific equipment, and authenticity are motivations common to all teachers, regardless of their backgrounds. Further, pre-/post-visit questionnaires will determine what characteristics of teachers might determine such motivations in more detail. E E25 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H7) Julia Woithe Jochen Kuhn Andreas Müller Sascha Schmeling CERN Konzeptuelles Verständnis im Schülerlabor Bisherige Wirksamkeitsstudien bescheinigen Schülerlaboren einen Effekt auf affektive Schülervariablen wie Interesse an Naturwissenschaften (Engeln 2004, Glowinski 2007, Pawek 2009) oder dem wahrgenommenen Image von Naturwissenschaften (Weßnigk 2013). Zusätzlich ist es ein Ziel vieler Schülerlabore, die Wissenschaft des angeschlossenen Forschungsstandortes für Jugendliche begreifbar zu machen und einen Einblick in die aktuelle Forschung zu geben. Bisher ist allerdings nur wenig über kognitive Effekte von Schülerlaboren bekannt, und wie sich ein Schülerlabortag z, B. auf das konzeptuelle Verständnis im thematisierten Lernbereich auswirkt. Im Rahmen der vorgestellten Evaluationsstudie wurden Lernaktivitäten für das Schülerlabor S Cool LAB am CERN basierend auf dokumentierten Schülervorstellungen zur Teilchenphysik entwickelt, und die Wirkung des Besuchs im Labor untersucht. In diesem Beitrag stellen wir sowohl die Wirkung auf affektive Variablen (Interesse, Neugier und Selbstkonzept) als auch erste Ergebnisse zu kognitiven Variablen (Veränderung des konzeptuellen Verständnis) vor. E26 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H7) Alberto Marcos Halar Matthias Laukenmann Pädagogische Hochschule Ludwigsburg PH Ludwigsburg Sind vorunterrichtliche Vorstellungen kulturell geprägt? Es ist seit langem bekannt, dass vorunterrichtliche Vorstellungen (VV) zu physikalischen Sachverhalten den Lernprozess prägen. Sozio-kulturelle und sozial-konstruktivistische Positionen weisen auf eine enge Beziehung zwischen den VV und der Alltagskultur hin. Als Bewohner eines der wärmsten Länder der Erde haben mosambikanische Schüler (Mosambik liegt in Südost-Afrika) hinsichtlich Wärme und Temperatur einen anderen Erfahrungshintergrund als beispielsweise Schüler mitteleuropäischer Staaten. In der vorliegenden Studie sind die VV zu Wärme und Temperatur in Mosambik erfasst worden. Ein Interviewleitfaden wurde zunächst in zwei Pilotstudien im Feld erprobt und schließlich in einer Hauptstudie eingesetzt. Anhand der erhobenen Daten 56

58 Abstracts Vorträge Reihe F wurde inhaltsanalytisch ein Kategoriensystem entwickelt. Es dient dazu, die für mosambikanische Schüler spezifischen VV zu identifizieren. Der Vergleich mit den typischen VV in westlich geprägten Kulturen soll zeigen, ob sich kulturelle Ausprägungen der VV nachweisen lassen oder nicht. Einige zentrale Ergebnisse der Hauptstudie werden vorgestellt. E27 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H7) Julia Behle Thomas Wilhelm Universität Frankfurt Universität Frankfurt Schülervorstellungen zur Energie Entwicklung eines Testinstruments Neuere Untersuchungen der Schülervorstellungen zur Energie haben gezeigt, dass sich die Präkonzepte sowohl im Bereich der Assoziationen als auch in den darunter liegenden Rahmenkonzepten in den letzten 30 Jahren gewandelt haben. Ebenso zeigten befragte SchülerInnen in Interviews eine Koexistenz mehrerer Rahmenkonzepte, so dass dies bei der Untersuchung von Schülerrahmenkonzepten berücksichtigt werden muss. Im Rahmen einer geplanten Untersuchung zur möglichen Beeinflussung von Schülerrahmenkonzepten durch eine außerschulische Lerngelegenheit soll nun ein Testinstrument zur Analyse von Rahmenkonzepten entwickelt werden, das dieser Problemstellung Rechnung trägt. Die Items des Fragebogens wurden dabei aus Aussagen vorher durchgeführter Schülerinterviews erstellt. Im Vortrag soll vorgestellt werden, wie mit Hilfe einer qualitativen Schülerbefragung die Testitems inhaltlich validiert wurden. Dazu wurden die SchülerInnen mit der Methode des lauten Denkens befragt und ihre Antworten und Erläuterungen mit Hilfe eines zuvor entwickelten Kodiermanuals ausgewertet. E28 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H7) Thomas Plotz Martin Hopf Universität Wien Universität Wien Fachdidaktische Grundlagenforschung im Bereich von Strahlung Der Bereich der elektromagnetischen Strahlung zählt zu den Bereichen, welche noch wenig im Fokus fachdidaktischer Forschung standen. Elektromagnetische Strahlung beeinflusst unser tägliches Leben unmittelbar. So reichen öffentliche Diskussionen von der UV-Strahlung und Solarien, über die mögliche Gefahr, welche von unseren Handys ausgeht, bis hin zu Aufklebern, welche versprechen die schädliche Strahlung aufzusaugen. Daher ergibt sich die Notwendigkeit, diesen Inhaltsbereich genauer zu untersuchen und zu beforschen. In den vergangenen vier Jahren wurden im Rahmen der nun vorliegenden Qualifikationsarbeit, das Wissen über bestehende Schülervorstellungen ausgebaut und neue identifiziert. Zusätzlich konnte im Rahmen dieser Arbeit die Methode Cross-Age Peer Tutoring als wirksam bestätigt und eine mögliche Methode zur Erforschung von Schülervorstellungen exploriert werden. Im Vortrag wird ein Überblick über das Gesamtprojekt gegeben und die Kernerkenntnisse aus drei Teilbereichen vorgestellt. Zudem werden die Implikationen der Arbeit und die weiteren Schritte dargelegt. 57

59 Vorträge - Reihe F F01 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H8) Bernadette Schorn Christian Salinga Heidrun Heinke RWTH Aachen RWTH Aachen RWTH Aachen Perspektiven des Programms MILeNa zur MINT-Lehrer-Nachwuchsförderung Mit dem überregionalen Programm MILeNa zur MINT-Lehrer-Nachwuchsförderung wurden seit dem Start im Herbst 2013 in vier Jahrgängen ca. 250 Schülerinnen und Schüler aus vier Bundesländern erreicht. Dabei wurden wertvolle Erfahrungen zu erfolgversprechenden Ansätzen der MINT-Lehrer-Nachwuchsförderung gesammelt. Gleichzeitig wird das Programm in seinem derzeitigen Format und dem damit zu erreichenden Umfang des Adressatenkreises dem Ausmaß der Herausforderungen des prognostizierten Lehrermangels nicht gerecht. Deshalb wurde auf der Grundlage der bisherigen Erfahrungen und erster Pilotierungen modifizierter Veranstaltungsformate ein weiterentwickeltes MINT-Lehrer-Nachwuchsförderprogramm konzipiert. Das Konzept des weiterentwickelten Programms, das zu deutlich größeren Teilnehmerzahlen hin skaliert werden kann, wird in dem Beitrag vorgestellt. F F02 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H8) Monika Holmeier Pädagogische Hochschule FHNW Evaluation MINT-Klasse Thesen zur MINT-Nachwuchsförderung Im Schuljahr 2013/14 führte das Gymnasium Lerbermatt in Köniz, Bern sogenannte MINT-Klassen ein. Dort erhalten Schüler/innen während der drei Jahre vor dem Abitur in zwei zusätzlichen Schulstunden pro Woche die Möglichkeit, anwendungs- und problemlöseorientiert natur-wissenschaftlich-technische Probleme zu bearbeiten. Zudem absolvieren die Schüler/innen praktische Elemente (bspw. Summerschool an der ETH Lausanne), in denen sie eigenständig forschen und experimentieren. Durch die Teilnahme an der MINT-Klasse sollen die Schüler/innen die Faszination der Naturwissenschaften hautnah erleben und sich zusätzliches Wissen aneignen. Die MINT-Klassen wurden mittels Längsschnitt- und Kontrollgruppendesign über drei Jahre hinweg evaluiert ( ). Abgeleitet aus den Ergebnissen der Evaluation, die auf Fragebogen und qualitativen Interviews basiert, werden im Vortrag Thesen präsentiert, die zeigen sollen, worauf bei der Einführung von MINT- Förderangeboten geachtet werden muss. Dadurch soll ein Beitrag zur Qualitätsentwicklung im Bereich der MINT-Nachwuchsförderung geleistet werden. F03 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H8) Seamus Delaney Alexander Koch Fachhochschule Nordwestschweiz Fachhochschule Nordwestschweiz Voraussetzungen für MINT im Schweizer Kindergarten In der laufenden Bildungsreform (Lehrplan 21) stellt noch eine Herausforderung für Kindergartenlehrpersonen dar, insbesondere im Hinblick auf die MINT-Inhalte. Der Kanton Basel-Stadt setzt die Reform bereits um, andere Kantone folgen in weiteren Jahren. 19 Lehrpersonen mit einer Berufserfahrung von durchschnittlich 15.5 Jahren (SD=14.3) aus Basel-Stadt, wurden zur Praxisrelevanz des Lehrplan 21 und seiner Umsetzungsmöglichkeiten gegenüber MINT-Inhalten befragt. Neben quantitativen Analysen werden auch qualitative Angaben bei der Interpretation herangezogen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lehrpersonen eine positive Einstellung gegenüber MINT-Inhalten haben. Sie würdigen auch, dass MINT-Wissen den Kindern und für ihren Schulerfolg nützlich ist. Aber die Lehrpersonen haben immer noch negative Wahrnehmungen im Umgang mit Lehrmitteln und deren Relevanz für den Unterricht; Sie unterrichten mit «Kopf, Herz und Verstand» 58

60 Abstracts Vorträge Reihe F Im Vortrag werden die Haltungen der Kindergartenlehrpersonen und die Herausforderungen in der Gestaltung von MINT-Unterricht sowie der Lehrmitteleinsatz diskutiert. F04 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H8) Luzie Semmler Verena Pietzner Universität Oldenburg Universität Oldenburg Auffassungen von Chemielehrkräften zur Kreativität im Chemieunterricht Kreativität gewinnt in der heutigen, sich schnell entwickelnden Zeit immer mehr an Bedeutung, da Industrie und Wirtschaft auf Innovationen angewiesen sind. Sie wird daher von Schulabgängern gefordert, dennoch ist sie kein fester Teil der Schulbildung. Besonders in den MINT-Fächern scheint Kreativität noch nicht im Unterricht etabliert zu sein und wird auch nicht in den Curricula erwähnt. Damit Kreativität in den Unterricht dieser Fächer integriert werden kann, ist es wichtig, die Auffassungen und Haltungen von Chemielehrkräften zur Kreativität zu erfassen; dies stellt das Ziel dieser Studie dar. Die Auffassungen wurden mithilfe eines eigens für diese Studie entworfenen Testinstruments, das das Erstellen von zwei Concept Maps und das Ausfüllen eines Fragebogens beinhaltet, erhoben. Befragt wurden insgesamt 15 Chemielehrkräfte von Gymnasien, Gesamtschulen und Oberschulen. Die Auswertung erfolgte sowohl quantitativ als auch qualitativ. In dem Vortrag werden das Testinstrument und zentrale Ergebnisse der Studie vorgestellt. F05-F08 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H8) Thomas Trefzger Universität Würzburg Professionalisierung durch Praxisbezug im Lehr-Lern-Labor Praxisphasen in der Lehrerbildung wird pauschal eine professionalisierende Wirkung zugeschrieben. Empirische Befunde stützen diese Annahme nur bedingt, sie lassen vielmehr auch unerwünschte Wirkungen auf das Verhalten von Studierenden erkennen. Inwieweit Lehr-Lern-Labore (L3) als komplexitätsreduzierte Praxisphasen in der Lehrerbildung zur Professionalisierung der Studierenden beitragen, ist Gegenstand aktueller Forschung. Das Symposium gibt nach einem einführenden Vortrag zur Struktur und des Ablaufs der Lehr-Lern-Labore einen Überblick über die Begleitforschung durch drei Promotionsarbeiten. F05 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H8) Thomas Trefzger Universität Würzburg Struktur und Ablauf der Würzburger Lehr-Lern-Labore Einführenden Vortrag zur Struktur und des Ablaufs der Lehr-Lern-Labore an der Unuiversität Würzburg. F06 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H8) Markus Elsholz Thomas Trefzger Universität Würzburg Universität Würzburg Das akademische Selbstkonzept angehender Physiklehrkräfte Es werden Befunde zu Struktur und Entwicklung des akademischen Selbstkonzeptes (aksk) angehender Physiklehrkräfte (N=110) vorgestellt, insbesondere im Zusammenhang mit der im Lehr-Lern-Labor absolvierten Praxisphase des Studiums. Mittels konfirmatorischer Faktorenanalyse konnte eine Differenzierung des Konstrukts in die Facetten CK, PCK und PK nachgewiesen werden. Es ergeben sich signifikante Korrelationen der Selbstkonzeptfacetten aus den Bereichen CK und PCK bzw. PCK und PK. In einem latente Wachstumskurvenmodell zeigen sich signifikante Varianzen der intercept- und slope-variablen, welche durch Regressionen auf zusätzlich erhobene Personenmerkmale teilweise aufgeklärt werden können. So ergeben sich signifikante Effekte u.a. des Geschlechts, der bisherigen Unterrichtserfahrung bzw. der studierten 59

61 Fächerkombination. Praxisphasen während des Studiums scheinen demnach Anlass zur Korrektur der Einschätzung eigener domänenspezifischer Fähigkeiten zu geben. F07 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H8) Susan Fried Thomas Trefzger Universität Würzburg Universität Würzburg Anwendung von physikdidaktischem Wissen im Lehr-Lern-Labor Den Lehr-Lern-Labore kommt in der Lehrerausbildung in Deutschland eine immer größere Bedeutung zu. Betrachtet man dabei die Bedeutung der Lehr-Lern-Labore als zusätzliche Praxisphase im geschützten Umfeld der Universität, ist dieser Umstand auch nicht verwunderlich. Allerdings ist es noch nicht geklärt, wie intensiv die Studierenden diese neue Art der Praxisphase nutzen. In der Universität Würzburg ist das Lehr-Lern-Labor im 6 Semester nach den wichtigsten Physikdidaktik Kursen angesiedelt, somit haben die Studierenden einen guten Fundus an physikdidaktischem Wissen welches sie im Lehr-Lern-Labor zur Planung der Experimentierstationen und Durchführung des Lehr-Lern-Labors nutzen können. Dieser Frage geht der Vortrag nach: Welches physikdidaktische Wissen nutzen Studierenden im Lehr-Lern-Labor und wie entwickelt sich dieses Wissen. Im Vortrag werden die anschließende Ergebnisse des Projektes vorgestellt. F08 (Symposium: Di, 10:30-12:30 Uhr, H8) Florian Treisch Thomas Trefzger Universität Würzburg Universität Würzburg F Messung der Professionellen Unterrichtswahrnehmung im Lehr-Lern-Labor Die Professionelle Unterrichtswahrnehmung (PU) gilt als wichtiger Aspekt des Professionswissens und als Voraussetzung des professionellen Handelns einer Lehrkraft, welche sich schon im Studium in entsprechenden Veranstaltungen entwickelt. Sie beschreibt die Fähigkeit, relevante Unterrichtssituationen zu erkennen, um dadurch gezielt das Lernen des Schülers positiv beeinflussen zu können. Inwieweit sich die PU von Studierenden bei wiederholter Betreuung von Schülerinnen und Schülern an Experimentierstationen in einem Microteaching- Setting im Rahmen des Lehr-Lern-Labors an der Universität Würzburg entwickelt, beschäftigt sich diese Studie. Varianzanalytische Verfahren zeigen einen Vergleich zwischen einer Baseline, Studierende, die das Seminar besuchen und Studierende aus demselben Seminar, die zusätzlich ihr eigenes Vorgehen anhand ihrer Videosequenzen analysieren. Gemessen wird die PU im Pre-Post Design mit Hilfe des Observer Tools. Im Vortrag werden Ergebnisse aus vier Semestern vorgestellt. F16 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H8) Lars Höft Sascha Bernholt IPN an der Universität Kiel IPN an der Universität Kiel Einflussfaktoren auf die Wahl von Chemie als profilgebendes Fach Zentrale Ziele des Chemieunterrichts sind die Vermittlung eines fundierten Verständnisses chemischer Konzepte, die Förderung motivationaler Variablen und das Aufzeigen beruflicher Perspektiven. Hierbei fallen dem Interesse und Selbstkonzept Schlüsselstellungen zu, da sie bspw. über Lernstrategien die Leistungsentwicklung beeinflussen sowie Kurswahlen und zukünftige berufliche Entscheidungen maßgeblich bestimmen. Empirische Befunde deuten allerdings auf Defizite beim Erwerb eines breiten Konzeptverständnisses und ein abnehmendes Interesse am Chemieunterricht hin. Im Rahmen des Projekts DoLiS wurden u. a. das Konzeptverständnis, das fachbezogene Selbstkonzept sowie das Interesse an naturwissenschaftlichen Aktivitäten in einer kombinierten Quer- und Längsschnittstudie (N = 2868) erfasst und zur Vorhersage der Profilwahl in der Oberstufe genutzt. Die Auswertung der Querschnittsstudie unterstreicht den Einfluss aller drei Konstrukte auf die Profilwahl. Auf der Tagung werden zudem Befunde der Längsschnittkohorte (Jahrgang 9 bis 11; n = 438) berichtet und Effekte der Profilwahl aufgezeigt. 60

62 Abstracts Vorträge Reihe F F17 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H8) Alexander Engl Björn Risch Universität Koblenz-Landau, Campus Landau Universität Koblenz-Landau, Campus Landau CHEMIE PUR Unterrichten in der Natur Das Projekt CHEMIE PUR Unterrichten in der Natur zielt darauf ab, chemische Basiskonzepte im Freiland mit direkt vor Ort gewonnenen Naturstoffen zu erarbeiten. An einer Evaluationsstudie mit Kontrollgruppendesign nahmen 191 Probanden der Sekundarstufe II teil. Es wurden folgende Hypothesen geprüft: (H1) Bei beiden Vergleichsgruppen steigt das chemiebezogene Sach- und Fachinteresse. (H2) Die antagonistische Einstellung zu Chemie und Natur nimmt in der Experimentalgruppe ab. (H3) Die Naturverbundenheit nimmt in der Experimentalgruppe zu. Die Datenerhebung erfolgte mittels Fragebögen zum Pre-, Post- und Follow-Up- Messzeitpunkt. Begleitend wurden zusätzlich Interviews, Videos und Fragebögen eingesetzt. Als Intervention wurden in der Experimentalgruppe fünf Doppelstunden mit Naturmaterialien im Freiland durchgeführt, während die Kontrollgruppe fünf Doppelstunden mit Alltagsmaterialien im Schülerlabor bearbeitete. Im Rahmen des Vortrags werden die Ergebnisse der begleitenden Daten mit den Ergebnissen des Pre-Post-Follow- Up-Vergleichs in Beziehung gestellt. F18 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H8) Vanessa Pupkowski Elke Sumfleth Maik Walpuski Kompetenzmessung in der Chemie und der Einfluss affektiver Faktoren Während einige Studien bereits zeigen konnten, dass sich das Interesse und die Motivation bei der Bearbeitung von Testaufgaben insgesamt positiv auf das Ergebnis auswirken (Prenzel et al., 2007; Liu et al., 2012), ist der aufgabenbezogene Einfluss solcher affektiven Faktoren bei der Kompetenzmessung zurzeit kaum erforscht. Wise & DeMars (2005) weisen darauf hin, dass aktuelle und gemessene Kompetenz nur dann hoch miteinander korrelieren, wenn die Motivation hoch ist. Es lässt sich daher vermuten, dass neben bereits bekannten schwierigkeitsbestimmenden Aufgabenmerkmalen (Komplexität, kognitive Prozesse) (Walpuski et al., 2010) auch das Interesse und die Motivation zusätzlich die Aufgabenschwierigkeit bei Testaufgaben bestimmen. Daher wurde ein Kompetenztest (Fachwissen, Bewertung) für das Fach Chemie entwickelt und im Multi-Matrix- Design zusammen mit Fragebögen zur Erfassung der aufgabenbezogenen affektiven Faktoren eingesetzt. Es lässt sich zeigen, dass die Motivation einen bedeutenden Anteil an Varianz (R2 =.85) aufklären kann. Weitere Ergebnisse werden auf der Tagung vorgestellt. F19 (Session: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H8) Rabea Wirth Verena Pietzner Universität Oldenburg Universität Oldenburg Chemiebezogene Umweltschutzberufe Berufsbilder im Schülerlabor Als Teil des Projekts PACE-Chem (Professional Approaches to Career Education in Chemistry) entwickeln wir Materialien, welche chemische Berufe mit dem Kontext Umweltschutz verknüpfen. Die Materialien behandeln Umweltschutzberufe in den Bereichen Wirtschaft, Landschaftsschutz/Landwirtschaft sowie öffentliche Verwaltung/Überwachung und enthalten in einen Kontext eingebundene Experimente zu Dünger-, Boden- und Wasseranalysen. Zu unterschiedlichen Berufen wurden kontextualisierte Lernaufgaben erstellt und im Schülerlabor mit den Klassenstufen 7-10 durchgeführt. Mit Hilfe dieser Materialien sollen die Lernenden einen Einblick in den Bereich chemischer Berufsfelder und dadurch eine chemiebezogene Berufsorientierung erhalten. In dem Vortrag werden die Materialien, die Schülerlaborkonzepte und Chemielehrerfortbildungen sowie erste Ergebnisse der begleitenden Fragebogenstudie vorgestellt. 61

63 F20 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H8) Anja Lembens Katrin Reiter Universität Wien Universität Wien Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zum Thema Säuren und Basen Im Rahmen der Einführung in die Fachdidaktik Chemie werden an der Universität Wien Lehramtsstudierende im 3. Semester über ihre Vorstellungen zum Thema Säuren und Basen befragt. Ziel dieser Befragung ist es, Studierende zur Reflexion ihrer eigenen Vorstellungen anzuregen, um die Bedeutung der Thematisierung und Bearbeitung von SchülerInnenvorstellungen für das Lehren und Lernen von Chemie ins Bewusstsein zu heben. Im weiteren Verlauf werden fachliche und fachdidaktische Grundlagen des Themas bearbeitet und in Form von Content Representations (CoRes) nach Loughran, Berry & Mulhall (2012) verschriftlicht. Diese bilden die Basis für die Planung und Durchführung von Mikroteachings, die videographiert und reflektiert werden. Trotz dieser intensiven Auseinandersetzung erweisen sich die mitgebrachten (Fehl-)Vorstellungen der Studierenden als sehr veränderungsresistent. Im Vortrag werden Einblicke in die Ergebnisse der Befragung und in die Analyse der Mikroteachings gegeben. Ziel ist es, geeignete Lerngelegenheiten für Studierende zu entwickeln, die dem Aufbau von PCK dienen. F21 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H8) Michael Peetz Verena Pietzner Universität Oldenburg Universität Oldenburg F Evaluation von Schülervorstellungen zum Lösen von Zucker in Wasser Für einen erfolgreichen Unterricht müssen Lehrkräfte unter anderem diejenigen Vorstellungen berücksichtigen, die ihre Schülerinnen und Schüler in den Unterricht einbringen. Solche Vorstellungen müssen bei der Unterrichtsplanung antizipiert werden, um den Unterricht möglichst gut vorzubereiten. Zur Erhebung der Schülervorstellungen zum Lösevorgang von Zucker in Wasser haben wir ein neues Instrument erprobt und Daten erhoben, die einen neuen Einblick in das Konzeptverständnis erlauben. Die befragten Schülerinnen und Schüler der 7. Klasse sollten mit einem Animationsprogramm mit einem vorgegebenen Startbild das Lösen von Zucker in Wasser animieren. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass Jugendliche sich sehr schnell in Animationssoftware einarbeiten können. Im Hinblick auf das Konzeptverständnis zeigt sich, dass sich mit der neuen Erhebungsmethode sowohl bereits bekannte Vorstellungen reproduzieren lassen und darüber hinaus auch weitere Aspekte bezüglich der Vorstellung zum Löseprozess erkannt werden können, die im Vortrag vorgestellt werden. F22 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H8) Marvin Rost Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Aufgabenentwicklung zur Erhebung der Modellnutzung im Chemieunterricht Um das Nutzen von Modellen für wissenschaftliches Denken bei Schülerinnen und Schülern operationalisierbar zu machen, bedarf es neben qualitativer Fallbeschreibungen auch quantitativer Instrumente zur Entwicklung statistisch abgesicherter Beschreibungen. Im vorliegenden Projekt wurden Multiple-Choice-Aufgaben entwickelt und in einer Vorstudie (N=252) in zwei Gymnasien und einer Sekundarschule pilotiert. Ein Expertenrating unterstützte die Konstruktvalidität. Begleitend wurden das aufgabenbezogene Interesse, Fachwissen, kognitive Fähigkeiten, sowie der LGVT erhoben. Deskriptive Analysen sowie eine Rasch-Skalierung wurden für die inhaltliche und testtheoretische Revision der Aufgaben eingesetzt. Der Schwerpunkt des Vortrags liegt auf der Präsentation der Aufgabenentwicklung, ebenso werden erste Ergebnisse aus der abgeschlossenen Hauptstudie präsentiert. Für eine Diskussion der Einschränkungen bei quantitativen Erhebungen im komplexen Feld der Modellnutzung werden die Daten zwischen epistemologischen Erwägungen und dem Kenntnisstand der aktuellen empirischen Forschung eingeordnet. 62

64 Abstracts Vorträge Reihe F F23 (Session: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H8) Peter Düker Jürgen Menthe Universität Hildesheim Universität Hildesheim Bewertungskompetenz: Lebensferne durch Lebensweltnähe? Aufgabencheck Der Vortrag widmet sich einem Teilaspekt eines Promotionsvorhabens zum Thema Bewertungskompetenz Aufgaben richtig verstehen. Er fokussiert das Konfliktpotential zwischen Lebensweltorientierung und rationaler Modellierung von Bewertungskompetenz dieser Konflikt ist besonders bedeutsam, weil er systematisch Widersprüche in Aufgaben erzeugt. Wodurch geschieht dies? Modelle und Operationalisierungen können Messaufgaben in ihrer konkreten Gestalt nicht hinreichend bestimmen es bleiben Leerstellen, die über andere Entscheidungsmechanismen gefüllt werden: didaktische Leitlinien, pädagogische Habitus, Routinen. Über eine rekonstruktive Analyse werden diese Mechanismen sichtbar gemacht. Widersprüche und Irritationen werden aufgespürt. Die Ergebnisse der Rekonstruktion ermöglichen Rückbindungen an die theoretische Basis und liefern konkrete Hinweise zur Aufgabengestaltung. F24 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H8) Christin Sajons Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Lernprozesse im Schülerlabor - Bedingungsfaktoren und Modellierung MINT-Lernen in Schülerlaboren verspricht eine hohe Attraktivität. Bestimmte Wirkungen auf Interesse und Motivation sind bekannt (Engeln, 2004; Scharfenberg, 2005; Glowinski, 2007; Guderian, 2007; Pawek, 2010). Allerdings ist wenig geklärt, welche physikbezogenen Lernprozesse in Schülerlaboren ablaufen, welche Charakteristika der Schülerlabore fachliches Lernen unterstützen oder hemmen und welche Mediatorvariablen eine Rolle spielen. Um Daten für die Modellierung von Lernprozessen von Schüler/innen zu erhalten, werden einzelne Gruppen bei ihrer Arbeit im Schülerlabor engmaschig begleitet. Sie werden dabei nach ihren Handlungen und Beweggründen für ihr Tun befragt, um auf der Tiefenebene ihre Kognitionen und Motivationen sowie ihre Kompetenzwahrnehmung und ihr Autonomieerleben rekonstruieren zu können. Zusätzlich werden ihre Handlungen auf der Sichtebene mittels Beobachtungsraster festgehalten. Parallel wird in einem pre-postdesign mittels Fragebogen erhoben, wie sich Wissen und Vorstellungen durch den Besuch im Schülerlabor in der gesamten Schulklasse verändern. F25 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H8) Michael Budke Marco Beeken Universität Osnabrück Universität Osnabrück Traditionell oder vegetarisch? Es geht um die Wurst im GreenLab_OS Schülerlabore an Universitäten erfreuen sich großer Beliebtheit und stellen wertvolle Angebote da. Dennoch existieren Grenzen, wie hohe Fahrtkosten und lange Fahrtzeiten die einen Besuch eines außerschulischen Lernortes für Schulen unattraktiv machen. Das GreenLab_OS stellt einen außerschulischen Lernort zu aktuellen Themen der Nachhaltigkeit da und soll die Nachteile von stationären Schülerlaboren mit einer mobilen Variante vergleichen. Dabei wird mit einer quantitativen Interviewstudie erhoben, ob ein mobiles Schülerlabor für die SchülerInnen eine Alternative zu stationären Angeboten darstellt und vielleicht sogar zu höheren motivationalen Effekten für den Fachunterricht führen kann. In Ergebnissen aus einer Pilotstudie (n=206) zeigt sich, dass die Motivation für den Chemieunterricht bei beiden Standorten acht Wochen nach der Intervention signifikant abgenommen hat. Jedoch ist die Motivation am Lernort Schule allgemein signifikant höher, als am Standort Universität. Im Vortrag werden das Konzept des GreenLab_OS sowie die Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt. 63

65 F26 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H8) Christina Toschka Katrin Sommer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Generierung & Nutzung von Analogien beim Umgang mit Modellexperimenten Eine Analogie ist denkpsychologisch gesehen ein mentaler Prozess des Vergleichens von Ähnlichkeiten zwischen Basis und Ziel. Gentner (1989) sequenziert in ihrer Strukturabbildungstheorie die Generierung & Nutzung einer Analogie in fünf Subprozesse, die den kognitionspsychologischen Rahmen der Studie bilden. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, dass Basis & Ziel als propositionale Netzwerke mental repräsentiert werden. Ziel dieser empirischen Studie ist die Identifizierung der (Mikro-)Struktur des Analogienutzungsprozesses von Lernenden der Jahrgangsstufe 7 beim Umgang mit Modellexperimenten. Die Modellexperimente weisen strukturelle, aber keine oberflächlichen Ähnlichkeiten zum Original auf. Dabei werden audiographierte Laut-Denk-Protokolle (Van Someren et al.,1994) im Mai/ Juni in einer Pilotstudie erhoben. Im Zuge der Datenauswertung der Pilotstudie wird induktiv ein Kategoriensystem erstellt, das in der Hauptstudie angewendet & gegebenenfalls induktiv ergänzt werden soll. In dem Vortrag werden das methodische Vorgehen und erste Ergebnisse der Pilotstudie vorgestellt & diskutiert. F27 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H8) Sebastian Busch Andreas Nehring Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover F Die Überprüfung der Gestaltgesetze bei Experimenten durch Eye-Tracking Die von Heinz Schmidkunz auf den Chemieunterricht angewendeten Gestaltgesetze für Demonstrationsexperimente gehören seit nahezu 30 Jahren zum Kernbestand der chemiedidaktischen Ausbildung an zahlreichen Universitäten. Die Gesetze beschreiben Prinzipien, die beim Aufbau von Demonstrationsexperimenten zu beachten sind. Zu deren Überprüfung werden die in Publikationen von Schmidkunz verwendeten Demonstrationsexperimente (z. B. Experiment zur semi-quantitativen Bestimmung des Sauerstoffgehalts der Luft) in einer je gesetzkonformen und -widersprechenden Form aufgebaut, abfotografiert und Schülerinnen und Schülern der Klassenstufen 9 bis 11 randomisiert zur Betrachtung vorgelegt (n = 100). In einem Eye-Tracker wurden die Blickpunktbewegungen der Probanden aufgezeichnet und die korrekten und unkorrekten Experimente, mit Blick auf die Zeit zur Erstbetrachtung sowie die Betrachtungsdauer und -häufigkeit zentraler Aufbauten (insb. Glasgeräte), verglichen. Der Vortrag präsentiert diese Ergebnisse und diskutiert, inwiefern den Gestaltgesetzen eine Gültigkeit zugesprochen werden kann. F28 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H8) RAYANE SIDALI Abdelmadjid Chenouga Mahdi Benbetka PH (ENS) KOuba Pädagogische Hochschule Algier Pädagogische Hochschule Algier Der Einfluss der alternativen Experimente in der Chemie - Algerien Chemie ist ein Zweig der Naturwissenschaft, sie hat eine grundlegende Rolle bei der Entwicklung des menschlichen Lebens und die Umwelt, und ist kein Zweifel, dass die Lehre der Chemie vor allem von der experimentellen Arbeit hängt. Sie hat eine größte Bedeutung in der Wahrnehmung der Studentinnen und Studenten für die kreativer Fähigkeiten, und der Grad der Gewinnung von Erkenntnissen. Die Tatsache jedoch, bei der Verwendung von der praktischen Seite in Bildungseinrichtungen in Algerien zeigt mehr Schwierigkeiten. Um diese Schwierigkeiten und Probleme zu überwinden, kann es die Experimente verwendet werden, im Sinne von alternativen Experimenten durchzuführen, um das Niveaus der Studenten die zu erhöhen. 64

66 Abstracts Vorträge Reihe G Vorträge - Reihe G G01 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H9) Arne Gerdes Susanne Schneider Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Studienerfolg in Physik: Einflussfaktoren während des Studiums Für das Physikstudium werden seit Jahren hohe Studienabbruchquoten festgestellt. Wir gehen der Frage nach, welche Einflussfaktoren es für Studienerfolg (operationalisiert durch Modulnoten, Crediterwerb, erworbenes Konzeptverständnis, Abschlussnoten und Studiendauer), Studienzufriedenheit, sowie Studienabbruch und hochschulinternen Studiengangswechsel gibt. In einem longitudinalen Studiendesign untersuchen wir hier den Einfluss individueller Variablen zu Studienbeginn und während des Studiums (u.a. Entwicklung des akademisches Selbstkonzepts, Lernstrategien, insbesondere das Lernen mit anderen, Studieninteresse, Informiertheit, Workload in verschiedenen Facetten, Prokrastination, Nature of Science, Weltbild Mathematik,...). In diesem Vortrag werden nun die während des Studiums erhobenen Variablen den Schwerpunkt der dargestellten Ergebnisse bilden. Implikationen für die Praxis werden diskutiert. G02 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H9) David Buschhüter Andreas Borowski Universität Potsdam Universität Potsdam Modellierung inhaltlicher Anforderungen des Physikstudiums Inhaltliche Anforderungen sind das am höchsten bewertete Abbruchmotiv im Physikstudium. Dies weißt auf ein Passungsproblem zwischen diesen Anforderungen und den fachlichen Leistungsdispositionen der Studierenden hin. Bisher zeigen sich diesbezüglich mathematische Kenntnisse und Fähigkeiten, physikalisches Fachwissen sowie Physikkompetenz als Prädiktoren für Studienerfolg. Statt nur zu prüfen, inwiefern die bereits genutzten Instrumente valide sind, ist es wünschenswert, unabhängig von den meist normativ gesetzten Testinhalten, zu untersuchen, was die inhaltlichen Anforderungen eines Physikstudiums sind. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es deshalb, die inhaltlichen Studienanforderungen aus Perspektive der Dozierenden zu ermitteln. Dazu wurden 15 standardisierte Interviews durchgeführt. Die Dozierenden wurden zu mathematischen und physikalischen Studienanforderungen befragt. Dabei wurden mithilfe von Smartpens auch konkrete Aufgaben entwickelt. Die Interviewtranskripte wurden induktiv analysiert. Im Rahmen des Vortrags werden die ermittelten Anforderungen beispielhaft vorgestellt. G03 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H9) Nikola Schild Volkhard Nordmeier Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Eingangsvoraussetzungen zur Vorhersage von Studienerfolg in Physik Im Fach und im Lehramt Physik sind seit vielen Jahren hohe Abbruchquoten zu verzeichnen. Das Projekt HeLP (Hochschulerfolg im Lehramt Physik) hatte zum Ziel, aus den Eingangsvoraussetzungen von Studienanfänger*innen mögliche Prädiktoren zur Vorhersage von Studienerfolg in der Physik zu identifizieren. Im Zuge des Projektes wurde ein passendes Testinstrument zu den Eingangsvoraussetzungen, bestehend aus einem Fachkompetenz- und einem affektiv-motivationalen Testteil, entwickelt und evaluiert. Im Wintersemester 2015/16 begann die Haupterhebung. Hierzu wurden Studienanfänger*innen des Fachs und des Lehramts Physik an der Freien Universität Berlin befragt. Nach drei Semestern (Februar 2017), wurde die Erhebung abgeschlossen, indem überprüft wurde, welche der befragten Studienanfänger*innen noch immer das Studium verfolgen. Diese wurden auch nach ihrer Studienzufriedenheit befragt. Diese Kriterien sind das Maß für Studienerfolg. Im letzten Schritt wurde nun der Einfluss der gemessenen Prädiktoren auf den Studienerfolg bestimmt. Die Ergebnisse der Studie werden im Vortrag vorgestellt. 65

67 G04 (Session: Mo, 15:45-17:45 Uhr, H9) Joachim Müller Andreas Borowski Hans E. Fischer Universität Potsdam Einfluss physikalisch-mathematischer Modellierung auf Studienerfolg Das Projekt identifiziert Prädiktoren für Studienerfolg im Fach Physik und den Bauingenieurwissenschaften. Es gibt Hinweise, dass hauptsächlich die mathematischen Anforderungen der Studierenden in den ersten Semestern oft als zu schwer bewertet werden. Aus diesem Grund werden u.a. das fachliche und mathematische Vorwissen sowie die Fähigkeit zur physikalisch-mathematischen Modellierung erhoben. Diese Fähigkeit beschreibt die bidirektionale Transformation zwischen fachlichen und mathematischen Repräsentationen beim Lösen von Aufgaben, die als wichtiger Faktor für Studienerfolg angesehen wird. Exemplarisch für die Physik werden die Daten der längsschnittlichen Haupterhebung (N = 100, Beginn/Ende des ersten Semesters) und deren Einfluss auf Studienerfolg (u.a. Klausurnoten der Studierenden) präsentiert. Die Rechenfähigkeit vor Studienbeginn ist ein besserer Prädiktor für Studienerfolg als die Abiturnote. Zusätzlich wird die Rechenfähigkeit positiv von der Modellierungsfähigkeit moderiert (insg. R^2=.65). Auf der Tagung wird über weitere Ergebnisse und Schlussfolgerungen berichtet. G05 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H9) Thorid Rabe Olaf Krey Identität als Analyseperspektive für die Physikdidaktik? MLU Halle-Wittenberg MLU Halle-Wittenberg G Vor allem aus internationalen Forschungsprojekten gibt es zahlreiche Evidenzen dafür, dass Identitäten von Personen und mit ihnen zusammenhängende Konstrukte das Wahlverhalten bezüglich naturwissenschaftlicher Bildungswege beeinflussen. Zugespitzt formuliert könnte hinter der Frage, ob Physik als Unterrichts- oder Studienfach angewählt werden soll, die Vorstellung davon stehen, ob Physik zur eigenen Person passt. Identitäten gelten in aktuellen Forschungsansätzen als Ergebnisse von Konstruktionsprozessen von Individuen in der Interaktion mit anderen Personen und ihrer Umwelt und werden häufig auch im Hinblick auf eine einzelne Person im Plural konzipiert. Identitäten stehen nicht fest, sondern werden immer wieder und abhängig von dem jeweiligen Kontext hergestellt bzw. ausgehandelt. Für die Physikdidaktik im deutschsprachigen Raum spielt das Konstrukt Identität allerdings bisher eher eine untergeordnete Rolle. Zu fragen ist, ob und für welche Fragestellungen Identität auch aus physikdidaktischer Perspektive zu einer relevanten Analyseperspektive werden kann. G06 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H9) Helmut Mikelskis Bachelor und Master of Desaster Über meine persönlichen Erfahrungen als Naturwissenschaftler mit der sog. Studienreform nach Bologneser Art will ich kritisch berichten. Sie stellt aus meiner Sicht den Abschied von einem Universitätsstudium als Ort humaner Bildung dar. Jahrzehnte waren wir Physiker mit Diplom oder Staatsexamen international anerkannt. Mit der erzwungenen, bürokratischen Umstellung auf Bachelor-Master befanden wir uns dann auf dem radikalen Ausstieg. Zwischen 2000 und 2010 gerieten wir in den BA-MA-Taumel unter der irreführenden Fiktion einer internationalen Vergleichbarkeit. Das Studium war nun vollkommen verschult und von Prüfungen und Noten determiniert. Gibt es in unserer Zeit der totalen Digitalisierung aller Lebensbereiche überhaupt noch ein Zurück zum wahren Bildungsanliegen? Oder ist es nur meine nostalgische Weltfremdheit? So will ich also meine unerbittliche Ablehnung der Bologna-Reform unter der Perspektive des Physiklehramts zur Diskussion stellen! In meinem Buch beim Frank&Timme Verlag für wissenschaftliche Literatur ; das 2017 erscheint, wird die Problematik ausführlich dargestellt. 66

68 Abstracts Vorträge Reihe G G07 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H9) Stefanie Schwedler Universität Bielefeld Von den Teilchen zur Formel mit Simulation: BIRC im Chemiestudium Nicht nur das hohe mathematische Niveau, auch abstrakte physikochemische Konzepte bereiten Chemiestudierenden Schwierigkeiten. Die webbasierten BIRC-Lerneinheiten sollen in beiden Fällen helfen. Den Kern jeder Lerneinheit bildet eine interaktive Simulation, die das Verhalten einiger hundert Teilchen in Echtzeit berechnet und die Dynamik submikroskopischer Prozesse abbilden kann. Im Laufe der Lerneinheit müssen die Studierenden zunächst ihre Vorstellungen zum physikochemischen Konzept aktivieren (Imagine), anhand der Simulation überprüfen und ggf. korrigieren (Try), bevor diese Vorstellungen mit der mathematischen Repräsentationsebene verknüpft werden (Bridge). Nach Vortests und technischer Umrüstung auf javascript wurden im WS 16/17 erstmals zwei Lerneinheiten (zur Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung und zur inneren Energie) in einer Erstsemesterveranstaltung des Chemiestudiums eingesetzt. Begleitende Einzelfallstudien mit think-aloud und Interview, sowie eine Fragebogenstudie indizieren positive Ergebnisse hinsichtlich Akzeptanz, Lernerfolg und Unterstützungswirkung von BIRC. G08 (Session: Di, 10:30-12:30 Uhr, H9) Nicole Marmé Jens-Peter Knemeyer Pädagogische Hochschule Heidelberg Johann-Sebastian-Bach-Gymnasium Mannheim Diversität der Physik-Vorbildung angehender Studierender Von der Schule in die Hochschule Viele verschiedene Bildungswege und unterschiedliche Bildungsstandards in den Bundesländern stellen die Hochschulen vor große Herausforderungen. Besonders in den Ingenieurwissenschaften ist die physikalische Vorbildung oft sehr divergent, weshalb viele Hochschulen mit der Einführung von Vorkursen reagieren. Im Vortrag werden die Vorkenntnisse und die diversen Bildungswege von Studierenden der Ingenieurwissenschaften in der Metropolregion Rhein-Neckar gezeigt. Außerdem wird ein neu konzipierter einwöchiger Physik-Vorkurs vorgestellt, der die fachlichen Grundlagen der Mechanik und Wärmelehre behandelt und Elemente des Problembasierten Lernens enthält. In einer Studierendenbefragung konnten erste Ergebnisse zur Wirksamkeit erhalten werden. G16-G19 (Symposium: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H9) Mathias Ropohl IPN Förderung der Berufsrelevanz fachlicher Studieninhalte Lehramtsstudierende der Fächer Chemie und Physik nehmen fachwissenschaftliche Studieninhalte häufig als wenig relevant für ihr späteres berufliches Handeln wahr. Es wird aber davon ausgegangen, dass es einen Zusammenhang zwischen der wahrgenommenen Berufsrelevanz und dem Niveau des erreichten Fachwissens von Lehramtsstudierenden gibt. Daher gilt es die wahrgenommene Berufsrelevanz zu erhöhen, um damit auch das Fachwissen zu fördern. Ziel muss es dabei sein, dass das universitäre Fachwissen stärker mit dem schulischen Fachwissen vernetzt wird und dadurch die wahrgenommene Relevanz fachwissenschaftlicher Studieninhalte erhöht wird. Im Rahmen des Symposiums werden vier unterschiedliche Maßnahmen zur Steigerung der wahrgenommenen Berufsrelevanz von fachlichen Studieninhalten aus der Chemie und Physik vorgestellt. Die methodischen Zugriffe der Maßnahmen beruhen auf Vernetzungsansätzen in speziellen Veranstaltungselementen. In den Vorträgen werden zudem erste Ergebnisse aus den zugehörigen Evaluationen präsentiert. 67

69 G16 (Symposium: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H9) Joost Massolt Andreas Borowski Universität Potsdam Universität Potsdam Steigerung wahrgenommener Relevanz des geforderten Fachwissens Lehramtsstudierende haben oft Schwierigkeiten, das universitäre Wissen mit dem in der Schule benötigten Wissen zu verknüpfen. Die wahrgenommene Relevanz des vermittelten Fachwissens ist aber wichtig, da dieses positiv mit dem Lernerfolg korreliert. Der berufsspezifische Anteil des Fachwissens, das vertiefte Schulwissen, wurde, aufbauend auf bestehenden Definitionen, in einer multi-disziplinären Gruppe für mehrere Fächer modelliert. Es wird durch ein vernetztes, konzeptuelles Wissen charakterisiert und kann als Bindeglied zwischen dem universitären Wissen und dem Schulwissen gesehen werden. Hieraus stellt sich die Frage, ob nach dem Modell operationalisierte Lerninhalte die wahrgenommenen Relevanz des vermittelten Fachwissens vergrößern können. Auf Basis des Modells wurden Aufgaben zum Fach Experimentalphysik 1 entwickelt und gleichwertig zu klassischen Aufgaben in wöchentlichen (N = 12) Übungszetteln eingesetzt. Eine Analyse zeigt, dass in der mehr vom Schulstoff entfernte zweiten Semesterhälfte, die neu konstruierten Aufgaben als relevanter als die übrigen Aufgaben beurteilt wurden. G17 (Symposium: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H9) Jenny Stäcker Mathias Ropohl Mirjam Steffensky Förderung der Vernetzung von universitärem und schulischem Fachwissen IPN IPN IPN G Lehramtsstudierende haben häufig Schwierigkeiten die Relevanz fachwissenschaftlicher Studieninhalte für ihre spätere Berufstätigkeit zu erkennen. Daraus resultiert eine niedrige Lern- und Leistungsbereitschaft und damit ungünstige Ausgangsbedingungen für das spätere Unterrichten. Daher sollen Lehramtsstudierende schon während des Lernens von fachlichen Studieninhalten unterstützt werden, indem sie modulbegleitend Lernangebote erhalten, die das an der Universität vermittelte und das in der Schule zu unterrichtende Fachwissen in Form des fachlichen Strukturierungswissens vernetzen. Dadurch soll die wahrgenommene Berufsrelevanz der fachlichen Studieninhalte erhöht werden. Ein solches Lernangebot wird im Sommersemester für die physikalische Chemie realisiert und in einem Pre-Post-Testdesign mit Kontrollgruppe (N = 50) hinsichtlich seiner Effekte auf die wahrgenommene Berufsrelevanz und das fachliche Strukturierungswissen evaluiert. In dem Vortrag werden erste Ergebnisse des Gruppenvergleichs präsentiert. G18 (Symposium: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H9) Jasmin Andersen Dietmar Block Knut Neumann CAU zu Kiel - IEAP & IPN IEAP der CAU zu Kiel IPN an der CAU zu Kiel Evaluation eines spezifischen Physikpraktikums fürs Lehramtsstudium Lehramtsstudierende im Fach Physik nehmen das herkömmliche Praktikum, dessen Ausrichtung auf dem Arbeitsgebiet Forschungslabor liegt, als wenig relevant für ihre zukünftige Tätigkeit war. Um dem entgegen zu wirken, wurde für diese Zielgruppe ein neues adressatenspezifisches Anfängerpraktikum mit starkem Bezug zur Schulpraxis entwickelt. Durch die lehramtsspezifische Ausrichtung dieses neuen Praktikums soll die wahrgenommene Relevanz der Studierenden erhöht werden, um Interesse und folglich die Lernleistung zu steigern. Die Entwicklung des neuen Praktikums wird durch eine Evaluation begleitet, um die zugrundliegenden Annahmen über die Wirkung des Schulbezugs zu prüfen und zusätzlich Erkenntnisse über die optimale Gestaltung und Wirkung von adressatenspezifischen Lehrveranstaltungen im Allgemeinen zu gewinnen. Während dieser Vortrag im Wesentlichen die Evaluation des Praktikums vorstellt, ist die Praktikumsentwicklung auf einem ergänzenden Poster dargestellt. 68

70 Abstracts Vorträge Reihe G G19 (Symposium: Mi, 14:00-16:00 Uhr, H9) Robert Bittorf Sascha Schanze Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Chemie und Chemiedidaktik Zusammenarbeit in der Fachausbildung Der Beitrag ist im Bereich der Förderung der Fachwissensvermittlung zu verorten. In diesem Projekt arbeiten Fachdidaktiker mit Fachwissenschaftlern zusammen, um die Vorlesung Organische Chemie I zu überarbeiten. Hierfür wurden gemeinsam Kernideen und zentrale Vermittlungsinhalte identifiziert, die verstärkt ab der zweiten Hälfte des Semesters in der Veranstaltung in den Fokus genommen wurden. Dabei wurde ab diesem Zeitpunkt das Vorlesungsformat auf ein flipped classroom Format geändert. Begleitet wurde die Veranstaltung mit einer Studie im Design der case study research Methode nach Yin, um eine holistische Sichtweise auf Wahrnehmung und Auswirkungen der veränderten Vorlesung auf die Studierenden zu erhalten. In diesem Vortrag werden das Vorgehen und Erfahrungen sowie Ergebnisse aus der ersten Erhebung vorgestellt. Weiterhin wird ein Ausblick gegeben, wie die gewonnen Erkenntnisse in die Gestaltung weiterer Lehrveranstaltungen des Chemiestudiums der Leibniz Universität Hannover einfließen. G20-G23 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H9) Stefan Rumann Elke Sumfleth Maik Walpuski Untersuchungen zur Studieneingangsphase in der Chemie Im Rahmen des Symposiums werden vier Studien vorgestellt, die sich der Problematik des geringen Studienerfolgs im Fach Chemie, insbesondere im ersten Studienjahr, aus unterschiedlichen Blickwinkeln widmen. Im ersten Vortrag von D. Averbeck wird der Beitrag kognitiver und affektiver Studierendenvariablen für die Fachwissensentwicklung in zentralen Teilbereichen der Chemie in den Blick genommen. Die Befunde werden ergänzt durch zwei weitere Promotionsprojekte: In dem von T. Elert vorgestellten Beitrag wird mit der Entwicklung und Testung eines Modells zur Effektivität des allgemein-chemischen Laborpraktikums eine fachspezifische Lehrform untersucht, während sich die Arbeit von A. Jackowski mit dem Verständnis von der Struktur der Materie als einem bedeutsamen theoretischen Konstrukt der Chemie befasst. In dem abschließenden Beitrag von T. Dickmann wird der Frage nachgegangen, welche Personeneigenschaften das visuelle Modellverständnis kennzeichnen und welchen Beitrag dieses Verständnis, vor allem beim Fachwissensaufbau in der Organischen Chemie am Ende des ersten Studienjahres leistet. G20 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H9) Daniel Averbeck Eckart Hasselbrink Elke Sumfleth 69 Einfluss der allgemeinen Chemie auf Studienerfolg im ersten Semester In diesem Projekt soll der Einfluss von affektiven und kognitiven Faktoren auf die Fachwissensentwicklung im ersten Studiensemester in den grundlegenden Teilbereichen der Allgemeinen, Physikalischen und Analytischen Chemie von Chemiestudierenden untersucht werden. Weiterhin sollen Synergien zwischen diesen Disziplinen bei der Generierung des Fachwissens und der partielle Einfluss auf den Studienerfolg am Ende des ersten Semesters analysiert werden. Hierzu wurden 275 Chemiestudierende von zwei deutschen Universitäten am Anfang und am Ende des ersten Semesters befragt. Zum ersten Messzeitpunkt werden die Eingangsvoraussetzungen sowie das bereichsspezifische Vorwissen der Studierenden erfasst. Der zweite Messzeitpunkt umfasst die Erhebung des erworbenen Fachwissens und daraus abgeleitet den Lernzuwachs in den jeweiligen Teildisziplinen. Erste Ergebnisse zeigen, dass das Vorwissen in der Allgemeinen Chemie den zentralen Prädiktor für die Fachwissensentwicklung in den beiden weiteren chemischen Teilbereichen und für den Studienerfolg innerhalb des ersten Semesters darstellt.

71 G21 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H9) Thomas Elert Maik Walpuski Erfolgreiche Lehramtsstudierende im Praktikum Allgemeine Chemie Die Leistung im Laborpraktikum als klassische Erstsemesterveranstaltung trägt maßgeblich zum Erfolg von Chemiestudierenden bei. Dabei werden der Gehalt und die Qualität aktueller Laborpraktika in der universitären Lehre immer häufiger kritisiert, sodass eine umfängliche Überprüfung dieser Lehrveranstaltung in Hinblick auf die Untersuchung des Studienerfolgs in der Studieneingangsphase zwingend notwendig ist. Hierfür wird ein Modell zur Effektivität von Laborpraktika zu Grunde gelegt, welches sowohl das Vorwissen der Studierenden als auch deren Lernzielvorstellungen als Faktoren für Praktikumserfolg berücksichtigt. Am Beispiel des Praktikums Allgemeine Chemie für Lehramtsstudierende im ersten Semester wurde der Einfluss von zwei Vorwissens- Facetten, Fachwissen und laborpraktische Fähigkeiten auf die Endnote im Praktikum als hartes Erfolgskriterium für Praktikumserfolg untersucht. Zusätzlich kamen Rating-Skalen zur Einschätzung ausgewählter Lernziele für das Praktikum zum Einsatz, bei welchen sich Diskrepanzen zwischen den Vorstellungen der Lehrenden und Studierenden zeigen. G22 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H9) Andreas Jackowski Stefan Rumann Zum konzeptuellen Verständnis der Struktur der Materie G Eine der zentralen Anforderungen der Studieneingangsphase in Chemie ist die Entwicklung eines konzeptuellen Verständnisses der Struktur der Materie. Dieses Verständnis ist von grundlegender Bedeutung für den Umgang mit verschiedenen Fachinhalten, z.b. der VSEPR-Theorie oder der Isomerie. Die Fachinhalte innerhalb dieses Bereiches werden oftmals durch unterschiedliche Repräsentationsformen vermittelt, die sich in ihrem Abstraktionsgrad unterscheiden. Die Lernenden müssen diese unterschiedlichen Repräsentationsformen erfassen und erschließen können, um Informationen korrekt zu entnehmen. Der Umgang mit Abbildungen variierenden Abstraktionsgrades wurde in Abhängigkeit verschiedener Lernereigenschaften, wie dem mathematischen Verständnis und dem räumlichen Vorstellungsvermögen, in einer Studie untersucht, aus deren Ergebnissen ein Training zur Förderung des konzeptuellen Verständnisses der Struktur der Materie entwickelt wurde. Dieses Training soll zu einer Steigerung des Studienerfolges am Ende des ersten Fachsemesters beitragen. G23 (Symposium: Mi, 16:30-18:30 Uhr, H9) Thomas Dickmann Stefan Rumann Maria Opfermann Ruhr-Uni-ver-si-tät Bo-chum Visuelles Modellverständnis: Ein Prädiktor für Studienerfolg?! Die Literatur zum Studienerfolg zeigt auf, dass in den MINT-Fächern die Abbruchquote besonders hoch ist. Ein Grund dafür könnte sein, dass Studierende den Anforderungen, wie sie z.b. das Lernen in visuellen Domänen wie Chemie stellt, nicht gerecht werden. Unser Projekt beschäftigt sich daher mit einer speziellen Anforderung, dem visuellen Modellverständnis (VMV), und seiner Rolle im Hinblick auf erfolgreiches Lernen und Studienerfolg. In einer Pilotstudie wurde zunächst ein Instrument zur Erfassung des visuellen Modellverständnisses entwickelt und an 264 Studierenden der Chemie und Bauingenieurwissenschaften validiert. Für die Hauptstudie mit 473 Studierenden liegen erste Ergebnisse vor, die neben einer guten internen Konsistenz der Gesamtskala (Cronbach s =.852) zeigen, dass VMV ein Prädiktor für Studienerfolg ist. So prädiziert das VMV die Leistung im Fachwissenstest ( =.590) sowie die Leistung der ersten Chemieklausur ( =.387). Im Vortrag werden die Ergebnisse, auch mit Blick auf die Rolle des VMV s für den Studienerfolg am Endes des zweiten Fachsemesters dargestellt. 70

72 Abstracts Vorträge Reihe G G24 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H9) Pascal Klein Jochen Kuhn Technische Universität Kaiserslautern Technische Universität Kaiserslautern Repräsentationskompetenz bei der Interpretation von Vektorfeldern Die Interpretation von Vektorfeldern hinsichtlich physikalischer Aspekte wie Wirbel- oder Quellstärke bereitet Studierenden nachweislich Probleme. Gründe dafür sind zum einen der hohe Informationsgehalt sowie die intrinsische Komplexität von Vektorfeld-Darstellungen und zum anderen der hohe Anspruch an das mathematisch-physikalische Verständnis (partielle Ableitung, Gauß-Kasten, vektorielle Differentialoperatoren: Divergenz, Rotation). In einer Eye-Tracking Studie wird die Interpretationsfähigkeit von Vektorfeldern hinsichtlich Wirbel- und Quellstärke untersucht, während Hilfestellungen auf unterschiedlicher mathematischer Ebene gegeben werden. Blickdaten und Tonmitschnitte geben Aufschluss über die Effektivität unterschiedlicher kognitiver Strategien zur Interpretation der Felddarstellungen und lassen Unterschiede zwischen Experten und Novizen beim Problemlösen erkennen. Mit Blick auf die Wichtigkeit dieser Konzepte in höheren Fachsemestern (Elektrodynamik, Maxwell- Gleichungen) werden Interventionsmaßnahmen abgeleitet, um das Verständnis auf mehreren Ebenen zu fördern. G25 (Session: Do, 10:00-11:00 Uhr, H9) Nicole Graulich Ira Caspari Melissa Weinrich Hannah Sevian Justus-Liebig Universität Giessen Universität Giessen University of Boston Massachussets University of Boston Massachussets Mechanistisches Denken in der Organischen Chemie Eine zentrale Aufgabe chemiedidaktischer Forschung im universitären Bereich ist die Aufklärung studentischer Verstehensprozesse. Wenn Studierende gefragt werden, warum sie einen mechanistischen Schritt vorschlagen, antworten sie häufig: Weil er mich zum Produkt bringt. Dieses Rückwärtsdenken der Studierenden muss nicht zwangsläufig konträr zum Vorgehen von Experten sein. So beschreiben Wissenschaftshistoriker eine als backward chaining bezeichnete Denkstrategie. Chaining basiert auf einem Verständnis mechanistischen Denkens, welches den Prozess des Mechanismus selbst widerspiegelt und daher entweder in gleicher Richtung (forward chaining) oder umgekehrter Richtung (backward chaining) verläuft. Das Konzept des chaining diente uns als didaktische Brille um existierendes Interviewmaterial eines OC II Kurses zu analysieren. Die Analyse, in welcher Kombination und in welchem Kontext Arten des chaining verwendet werden, um zu einer Entscheidung bezüglich eines mechanistischen Schrittes zu kommen, lassen erste Rückschlüsse auf eine mögliche Verbesserung der Lehre in der organischen Chemie zu. G26 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H9) Daniel Laumann Stefan Heusler Westfälische Wilhelms-Universität Münster Westfälische Wilhelms-Universität Münster Entwicklung und Evaluation eines Hochschullehrkonzepts zum Magnetismus Traditionelle Lehrkonzepte zum Magnetismus an Schulen und Hochschulen vernachlässigen aufgrund der fehlenden Berücksichtigung von Dia- und Paramagnetismus in Ergänzung zu den in der Lehre allgegenwärtigen Erscheinungsformen Ferro- und Elektromagnetismus häufig die universelle Natur magnetischer Eigenschaften sowie zusätzliches Potential des Themenfelds Magnetismus (Bezug zur Quantenphysik, Nature of Science, etc.). Der Beitrag beschreibt die Entwicklung eines Hochschullehrkonzepts, das dieses erweiterte Spektrum magnetischer Erscheinungsformen berücksichtigt, um eine didaktisch reduzierte und strukturierte Fachsystematik zum Magnetismus bereitzustellen. Im Rahmen der dem Design-Based Research-Ansatz folgenden Entwicklungsforschung wurden Teile des Lehrkonzepts, insbesondere solche mit Bezug zu Dia- und Paramagnetismus, über zwei Jahre in Lehrveranstaltungen durch Fragebögen, Interviews und 71

73 Gruppendiskussionen evaluiert. Die Ergebnisse weisen die Entwicklung von konzeptuellem Verständnis durch das Lehrkonzept nach und indizieren notwendige Erweiterungen und Modifikationen. G27 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H9) Sebastian Gröber Thomas Müller Technische Universität Kaiserslautern Technische Universität Kaiserslautern Verständnis Studierender zur Bewegung masseveränderlicher Körper Eine Recherche zum Thema Bewegung masseveränderlicher Körper zeigt, dass die Darstellung und Behandlung in Vorlesungen, Übungen und Lehrbüchern zur Experimentalphysik 1 (Mechanik) als punktuell (meist nur Rakete als Beispiel), einseitig mathematisch (Berechnungen zur Raketenbewegung) und teilweise als irreführend (Anwendung Produktregel in 2. Newtonschem Axiom) beschrieben werden kann. Daher wurde zur Untersuchung des konzeptionellen Verständnisses zur Bewegung masseveränderlicher Körper ein Test mit 40 Physikstudierenden (2. Semester, hauptsächlich BSc) und ein weiterer mit 7 Physikstudierenden (3. Semester, Lehramt an Gymnasien) durchgeführt. Der Vortrag präsentiert die Testergebnisse und die identifizierten Konzepte bzw. Fehlkonzepte, wie z. B. eine Unterscheidung von Impulsübertrag (Kraftwirkung) und Massenübertrag (Trägheitsänderung) zwischen zwei Körpern. Als Mehrwert für die Lehre werden Möglichkeiten einer konzeptbasierten Instruktion aufgezeigt. G28 (Session: Do, 11:30-13:00 Uhr, H9) NASR EDDINE MOULAI PH (ENS) Kouba G The teaching of Electronic structure at the PH (ENS) Algiers. Teaching of electronics in the Kouba superior normal school - Algiers is for students in 2nd year of physical license. Given the difficulties encountered by students of this specialty, we want to start a study on the highlighting of these challenges on the basis of questionnaires before and after teaching for the level of student understanding in this field. 72

74 Abstracts Poster Postersymposien Postersymposium 1 - Forschung in Lehr-Lern-Laboren Programmplatz F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum: ZHG - PSY1 Poster P01-P07 Organisatoren: Volkard Nordmeier Burkhard Priemer Freie Universität Berlin HU Berlin Forschung in Lehr-Lern-Laboren Der Entwicklungsverbund "Schülerlabore als Lehr-Lern-Labore" verfolgt an sechs Universitäten das Ziel, den Professionsbezug in den Lehramtsstudiengängen der MINT-Fächer zu stärken. Dazu wurden die an den Standorten angesiedelten Schülerlabore zu Lehr-Lern-Laboren weiterentwickelt. Lehramtsstudierende sammeln in diesen Einrichtungen praktische Erfahrungen in spezifisch arrangierten Lehr-Lern-Situationen, die in reguläre Module der Lehramtsausbildung integriert sind. Das Projekt realisiert eine gemeinsame forschungsorientierte Weiterentwicklung und Evaluation bestehender Ansätze und Konzepte. Die Ergebnisse der Verbundarbeit einschließlich erfolgreicher Modulkonzeptionen werden auch für andere Standorte nutzbar gemacht. Im Postersymposium werden die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsvorhaben vorgestellt. P01 (F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG - PSY1) René Dohrmann Volkhard Nordmeier Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Praxisbezug und Professionalisierung im Lehr-Lern-Labor-Seminar Physik Die Ausprägung professioneller Handlungskompetenz ist insbesondere in an der Praxis orientierten Lehr-Lehr- Situationen möglich. An der Freien Universität Berlin haben Studierende des Lehramts Physik die Möglichkeit im Lehr-Lern-Labor-Seminar (LLLS) berufsnahe Praxiserfahrungen zu sammeln. Die Begleitforschung fokussiert in erster Linie auf Aspekte der Professionalisierung der Teilnehmer*innen. In einer Mixed Model Studie wurden leitfadengestützte Interviews durchgeführt und inhaltsanalytisch ausgewertet (u.a. Wahlmotive, Kompetenzeinschätzung, Reflektiertheit, SWE). Darüber hinaus wurden eine Fragebogenstudie im Pre-Post- Design (u.a. PCK, SWE, Unterrichtskompetenzen) und eine Fremdeinschätzungserhebung zur Unterrichtsqualität durchgeführt. Entgegen der angenommenen Erwartung eines Praxisschocks aufgrund der Konfrontation mit Unterrichtsrealität scheint der geschützte Rahmen des LLLS sogar zu einer Zunahme der SWE der Teilnehmer*innen zu führen. Positive Ergebnisse konnten auch bezüglich des PCK in Bezug auf die Veranstaltungsinhalte festgestellt werden. P02 (F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG - PSY1) Burkhard Priemer Stefan Sorge Irene Neumann Ilka Parchmann Humboldt-Universität zu Berlin IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel 73 Lernunterstützung im Lehr-Lern-Labor: Die Perspektive der Studierenden Damit Lehrkräfte im Unterricht förderliche Lerngelegenheiten gestalten können, benötigen sie adäquates Professionswissen, motivationale Voraussetzungen und situationsspezifische Fähigkeiten. Um Wissen, Einstellungen und Fähigkeiten gleichermaßen zu fördern, werden Lehr-Lern-Labore (LLL) als ergänzendes Lehrformat vorgeschlagen. Dabei ist unklar, wie Studierende dieses Lehrformat wahrnehmen. Zur Erfassung der empfundenen Lernunterstützung für die Entwicklung zentraler Aspekte professioneller Kompetenz in LLL im Vergleich zu Vorlesungen und Praktika wurden N = 310 Lehramtsstudierende von sechs verschiedenen Universitäten des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Verbunds Schülerlabore als Lehr-Lern- Labore befragt. Eine explorative Faktorenanalyse deutete auf die zwei zentralen Faktoren theoretisches

75 Verständnis und Erfahrungen in der Praxis hin, bei denen mit Hilfe von hierarchischen Modellen die Einschätzungen der Studierenden verglichen werden. Auf dem Poster werden die zentralen Ergebnisse dieser Analysen berichtet und die Rolle von LLL in der Lehrerbildung diskutiert. P03 (F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG - PSY1) Hilde Köster Tobias Mehrtens Jan Steger Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Facetten des Forschenden Lernens im Lehr-Lern-Labor Das Lehrformat der "Lehr-Lern-Labore" (LLL) für Lehramtsstudierende des Fachs Sachunterricht an der Freien Universität Berlin zielt auf eine Verknüpfung von Theorie und Praxis. Die theoretische Rahmung des Formats LLL bildet einerseits das Modell des Professionswissen nach Shulmann (1986) sowie andererseits das Konzept des Inquiry Based Science Learning (IBSL, vgl. Köster & Galow, 2014; Labudde & Börlin, 2013). Im Lehr-Lern- Labor vollzieht sich für die Studierenden das Forschende Lernen auf drei Ebenen: Erstens als eigene 'Forschung' an einem physikalischen Phänomen oder einer selbst gewählten Fragestellung im Sinne des IBSL auf dem Level des open inquiry (Köster & Galow, 2014; Banchi & Bell, 2008). Zweitens als Entwicklungsforschung während der Gestaltung und Optimierung eines Lernarrangements für Grundschulkinder. Drittens als Unterrichtsforschung durch die Beobachtung von Kindern während der Erprobung der konzipierten Lernumgebungen in den komplexitätsreduzierten Lehr-Lern-Laborsettings. P04 (F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG - PSY1) Steffen Smoor Michael Komorek Zyklisches Forschendes Lernen im Lehr-Lern-Labor empirisch untersuchen Universität Oldenburg Universität Oldenburg P Lehr-Lern-Labore wie das Oldenburger Schülerlabor physixs bieten Studierenden die Möglichkeit, im Umgang mit Schüler-Kleingruppen die Aufgaben des Classroom-Managements zu reduzieren und ihr fachdidaktisches Wissen in Praxissituationen anzuwenden sowie einen forschenden Blick auf Schülerlernprozesse zu entwickeln und zu kultivieren. Im vorgestellten Projekt gestalten die Studierenden Lernumgebungen, die 11-14jährige Schüler*innen dazu anregen sollen, zu experimentieren und die angebotenen Inhalte kognitiv zu reflektieren. Die Studierenden begleiten die Schüler*innen über mehrere Nachmittage und können dadurch ihre Planungen und Angebote an die Möglichkeiten und Bedarfe ihrer Schüler*innen anpassen. Welche Strukturierungsprozesse die Studierenden durchlaufen, wie ihre epistemischen Überzeugungen diese handlungsleitend beeinflussen und inwieweit die Studierenden ihren eigenen Prozess als Forschendes Lernen begreifen, wird mit einem mixed-method-design untersucht und hier vorgestellt. P05 (F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG - PSY1) Raphael Weß Burkhard Priemer Stefan Sorge Birgit Weusmann Irene Neumann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin IPN Kiel Carl-von-Ossietzky-Universität Oldenburg IPN Kiel Veränderung von lehr-bezogenen SWE im MINT-Lehramtsstudium Die Selbstwirksamkeitserwartung (SWE) von Lehrkräften wird als wichtiger Einflussfaktor des Unterrichts und damit als bedeutsame Zieldimension der Lehrkräftebildung gesehen (Tschannen-Moran, Woolfok Hoy & Hoy, 1998). Die vorliegende Studie untersucht daher die Veränderung der lehr-bezogenen SWE im Verlauf der universitären MINT-Lehrkräftebildung in einem Quasilängsschnitt. Dafür wurden in einer Erhebung zu Beginn des Sommersemesters 2016 an sechs Universitäten des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Entwicklungsverbundes Schülerlabore als Lehr-Lern-Labore mittels Fragebogen insgesamt N = 1206 Studierende eines MINT-Lehramts zu verschiedenen Zeitpunkten des Bachelor- und Master-Studiums zu ihren 74

76 Abstracts Poster SWE und weiteren Persönlichkeitsmerkmalen befragt. In unserer Studie steht der Fokus auf die SWE bzgl. der Planung, Durchführung und Reflexion von Unterricht. Die Ergebnisse zeigen, dass alle Persönlichkeitsmerkmale über den Studienverlauf in unserem Quasilängsschnitt recht stabil sind. Das Poster stellt die Ergebnisse bzgl. aller Konstrukte im Detail dar. P06 (F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG - PSY1) Daniel Rehfeldt Volkhard Nordmeier Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Ergebnisse fächerübergreifender Praxisrelevanz von Lehr-Lern-Laboren Lehramtsstudierende sehen oftmals die theoretischen Studieninhalte als zu wenig praxisrelevant für ihre spätere Tätigkeit als Lehre*in an (Makrinus, 2013, S. 13). Dabei steht wahrgenommene Praxisrelevanz in einem starken Zusammenhang mit intrinsischer Motivation (Prenzel, 1996). Die oftmals bei Studierenden beobachtete»praxisfixierung«(hascher, 2005) steht hierbei im Widerspruch dazu, dass Studierende die Erkenntnisse fachdidaktischer Theorien wertschätzen, um sie dann auch in ihre didaktischen Überlegungen und Lehrhandlungen zu implementieren. Vor diesem Hintergrund wurde die wahrgenommene Praxisrelevanz der theoretischen Inhalte in fachdidaktischen Anteilen des Lehramtsstudiums untersucht. Besonderer Fokus liegt hierbei auf den in den Fächern Physik, Geschichte, Englisch und Sachunterricht implementierten Lehr-Lern-Labor-Seminaren (Rehfeldt et al., 2017). Diese weisen einen eindeutig theoretischen Fokus auf, sind aber angereichert mit reflektierter Praxis in einem iterativen Lernsetting. Im Poster werden Ergebnisse der Studie über zwei Semester vorgestellt (N = 155). P07 (F09-F11, Postersymposium: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG - PSY1) Julia Schwanewedel Sandra Nitz Sabine Knöner Annette Upmeier zu Belzen IPN Kiel Universität Koblenz-Landau Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Wirkungen von Vignetten u. Lehr-Lern-Laboren auf Diagnosekompetenz Eine adäquate Förderung von Lernenden setzt bei Lehrkräften diagnostische Fähigkeiten voraus. Es wird angenommen, dass der Einbezug von Lehr-Lern-Laboren in die universitäre Ausbildung die Förderung der Diagnosekompetenz von Lehramtsstudierenden unterstützt. Primärerfahrungen im Lehr-Lern-Labor können jedoch hoch komplex sein. Im Sinne einer Komplexitätsreduktion wird der Einsatz von Videovignetten als eine weitere vielversprechende Methode diskutiert. Um die Wirkungen von Videovignetten und Lehr-Lern-Laboren in der universitären Biologielehrerbildung systematisch zu untersuchen, wird standortübergreifend eine vergleichende Interventionsstudie durchgeführt, die diese Methoden miteinander kombiniert. Inhaltlicher Fokus sind dabei die Fähigkeiten von Lernenden zum Umgang mit Liniendiagrammen im Kontext von Erkenntnisgewinnungsprozessen. Analysen zeigen, dass sich in allen Interventionsgruppen die Diagnosekompetenz der Studierenden verbesserte. Ein signifikanter Unterschied zwischen den getesteten Kombinationen von Vignetten und Lehr-Lern-Labor ergab sich allerdings nicht. 75

77 Postersymposium 2 - Digitalisierung und Bildung in der Naturwissenschaftsdidaktik Programmplatz C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum: ZHG - PSY2 Poster P08-P19 Organisatoren: Jenny Meßinger-Koppelt Sascha Schanze Jorge Groß Joachim Herz Stiftung Leibniz Universität Hannover Otto-Friedrich-Universität Bamberg Digitalisierung und Bildung in der Naturwissenschaftsdidaktik Die KMK-Forderung an die Ausbildungsstätten, sich den Herausforderungen einer Bildung in der digitalen Welt zu stellen (KMK 2016) unterstreicht die Bedeutung der Forschungsvorhaben zahlreicher Arbeitsgruppen aus der Naturwissenschaftsdidaktik. Nicht zuletzt durch die Schwerpunkttagung Fachdidaktische Forschung zum Umgang mit digitalen Werkzeugen zur Unterstützung von Lernprozessen im naturwissenschaftlichen Unterricht, die die GDCP im November 2016 gemeinsam mit der FDdB unter Unterstützung der Joachim Herz Stiftung durchgeführt haben und durch das Kolleg Didaktik:Digital der Joachim Herz Stiftung sind Foren entstanden, die einen intensiven inhaltlichen und methodischen Austausch vornehmen. Das Postersymposium stellt aus diesem Netzwerk theoriebasierte Zugänge und Beispiele guter Praxis zur Digitalisierung und Bildung in der Naturwissenschaftsdidaktik vor. Im Fokus der Diskussion stehen dabei Impulse für die Lehrerbildung. P08 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Claudia Nerdel Videotutorials als Lehr-Lernmedium in der Chemiedidaktik P P09 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Daniela Mahler Julia Arnold Andreas Mühling AppLaus : App-Entwicklung in der Lehramtsausbildung IPN Kiel IPN Kiel Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Im Rahmen dieses Beitrags soll eine fächerverbindende Lerngelegenheit für Studierende des Lehramts mit den Fächern Biologie und Informatik vorgestellt werden. In einer Lehrveranstaltung entwickeln die Studierenden gemeinsam eine App zu einem aktuellen biologischen Lerninhalt (z. B. Metaorganismen) und profitieren von der Expertise des jeweils anderen Fachs. Studierende mit dem Fach Informatik erhalten die Möglichkeit, den Software-Entwicklungsprozess an einem realen und vor allem schulnahen Beispiel zu erproben. Studierende mit dem Fach Biologie nehmen in der Lehrveranstaltung am Entwicklungsprozess eines digitalen Lernangebots aktiv teil. Sie erwerben wichtiges Wissen über den Aufbau und die Funktion von Lernsoftware, welches über bloßes Anwenderwissen hinausgeht. Weiterhin besteht die Möglichkeit, im Rahmen der Lehrveranstaltung Unterricht mit der entwickelten App zu planen und durchzuführen. P10 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Cornelia Borchert Technische Universität Braunschweig Axel Eghtessad Technische Universität Braunschweig Kerstin Höner Technische Universität Braunschweig Inverted Classroom Methode: Medieneinsatz im Lehramtsstudium Chemie Online-Lernmanagement-Systeme machen es möglich, Studierenden für die Vorbereitung auf Lehrveranstaltungen digitale, multimediale Materialien zur Verfügung zu stellen. Dadurch kann die Erarbeitung bzw. Wiederholung von Fachinhalten in Eigenregie der Studierenden stattfinden; es bleibt in den 76

78 Abstracts Poster Präsenzsitzungen von Lehrveranstaltungen mehr Zeit für vertiefende und Wissen vernetzende Lerngelegenheiten. Die Methode trägt, aufgrund der Vertauschung der Phasen, den Namen Inverted Classroom und wird am IFdN im Seminar Expedition durch die Chemie zur Verbesserung der Vernetzung von Fachwissen eingesetzt. Das Poster stellt die für Vorbereitungs- und Präsenzphase genutzten Medienformen sowie deren Kombinationsmöglichkeiten vor und gibt erste Einblicke in die Wirksamkeit der Methode. P11 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Nina Ulrich Sascha Schanze Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Chemiedidaktik im digitalen Klassenzimmer reflektierter ipad-einsatz In diesem Beitrag wird anhand des Lehrprojekts Chemiedidaktik im digitalen Klassenzimmer der reflektierte Einsatz von Tablets in die Lehrerbildung gezeigt. In dem Projekt erhalten die Studierenden in der ersten Phase eine Schulung zum Umgang mit Tablets und deren Einsatzmöglichkeiten. In der zweiten Phase werden Tablets in fachdidaktischen Seminaren eingesetzt, um beispielsweise kollaborative Arbeitsphasen zu unterstützen oder Lernprodukte zu erstellen. Die Beispiele guter Praxis werden gemeinsam im Plenum und in den Portfolios der Studierenden analysiert und reflektiert. In der dritten Phase entwickeln die Studierenden selbst Seminarsitzungen und führen diese mit begründeten Medieneinsätzen durch. Schwerpunkt dieses Beitrages liegt in der Präsentation der Tabletschulung mit besonderem Fokus auf die Umsetzung in heterogenen Lerngruppen. In einem Ausblick wird gezeigt, wie diese Schulung in die Lehrerausund Lehrerweiterbildung integriert wird. Umgesetzt wurde dieses Projekt mit der Unterstützung der Joachim Herz Stiftung. P12 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Larissa Greinert Susanne Weßnigk Universität Hannover Universität Hannover Einsatz von Infrarotkameras im Kontext von Energieentwertungsprozessen Digitale Medien sind fester Bestandteil unserer Lebenswelt und werden als Lehr-Lernwerkzeuge mittlerweile immer mehr im Unterricht eingesetzt. Für ihren lernförderlichen Einsatz ist eine Abstimmung der Technologien auf den Lehr-Lernprozess sowie eine fach- und mediendidaktische Aufbereitung notwendig. Digitale Werkzeuge wie Infrarotkameras können genutzt werden, um Prozesse zu veranschaulichen, die sonst unsichtbar bleiben. Ein Beispiel eines solchen unsichtbaren Prozesses ist der Energiestrom in die Umgebung im Rahmen von Energieentwertungsprozessen. In einer Studie wurde ein bestehender Energielehrgang weiterentwickelt und in die Schule transferiert (Jahrgang 7). Zwei siebte Klassen führten den Lehrgang im Kontrollgruppendesign durch, wobei eine Klasse zum Experimentieren zusätzlich eine Infrarotkamera nutzte. Ziel der Studie ist es den Einfluss der Infrarotkamera auf den Lernerfolg im Rahmen von Energieentwertungsprozessen zu untersuchen. Auf dem Poster werden erste Ergebnisse des Vergleichs der beiden Gruppen dargestellt. P13 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Monique Meier Marit Kastaun Universität Kassel Universität Kassel 77 DiVoX eine intersdisziplinäre App für den experimentellen Unterricht DiVoX (Diagnostizieren im offenen Experimentieren) ist eine duale, instruktionale App, die von den Schülern/innen als Lern- und Arbeitsinstrument sowie von der Lehrperson als Planungsinstrument von Experimentalunterricht verwendet werden kann. Sie verknüpft das selbstregulierte beschreiten des naturwissenschaftlichen Erkenntnisweges mit Möglichkeiten der Status - und Prozessdiagnostik (Aufschnaiter et al., 2015). Eine hohe Variabilität in der inhaltlichen Ausgestaltung durch die Nutzung unterschiedlicher Tools ermöglicht dem Benutzer eine Adaption an den jeweiligen naturwissenschaftlichen Schwerpunkt. Im ersten

79 Evaluationsdurchgang (N = 380, Jg. 8, 9, 11) wird überprüft, ob die konzeptionelle und technische Umsetzung aus Schülerperspektive zielfördernd konstruiert wurde. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Akzeptanz auf Lernerseite zur Nutzung der App beim Experimentieren (> 70%), wobei sich die Lerngruppen der verschiedenen Klassenstufen signifikant voneinander unterscheiden (p < 0.05). Weitere Befunde u. a. zum kooperativen Arbeiten mit der App werden auf dem Poster präsentiert. P14 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Anje Ostermann Hendrik Härtig Lorenz Kampschulte Anke Lindmeier Mathias Ropohl Julia Schwanewedel IPN IPN IPN IPN IPN Welche Medien nutzen Lehrkräfte? Und wofür? eine Befragung Das Projekt Medien im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht (MiU) untersucht die Mediennutzung im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht. Ziel des Projekts ist eine Beschreibung des Einsatzes von Medien aus der fachdidaktisch-interdisziplinären Sicht. In einer ersten vergleichenden Befragung von Lehrkräften der Sekundarstufe I wird die aktuelle Angebots-Nutzungsstruktur von Medien im mathematischnaturwissenschaftlichen Fachunterricht erfragt und untersucht, in welcher Funktion diese in den Lehr- Lernprozess integriert werden. Darüber hinaus wird der Einfluss von schulischen Rahmenbedingungen und Merkmalen der Lehrperson als Faktoren der Mediennutzung analysiert. Die Befragung findet in einem gemeinsamen Paradigma statt, sodass Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Fächern herausgearbeitet werden können. Das Poster stellt die Konzeption und erste Ergebnisse der Befragung vor. P15 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Stefan Richtberg Raimund Girwidz LMU München LMU München P Feedback und Guidance - neues Potential durch neue Werkzeuge Audience Response Systeme wie Clicker haben eine lange Tradition in der universitären Lehre und im Schulunterricht und ermöglichen schnelles Feedback und eine Aktivierung der Lerner. Technische Entwicklungen und für Lehr-Lernsituationen optimierte Softwareangebote ermöglichen neue Einsatzszenarien und benötigen keine gesonderte Hardware-Ausstattung mehr. Gleichzeitig erweitern die neuen Werkzeuge die möglichen Aufgaben- und Feedbackformate deutlich. Besonders Clickable-Images besitzen vielfältiges Potential für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Auch mit Blick auf Anleitung und Führung von Lernenden bieten aktuelle Entwicklungen vielfältige neue Möglichkeiten bei der Arbeit mit computergestützten Inhalten - von der schrittweisen Steuerung bis hin zur Bereitstellung von Daten und Hilfen in Echtzeit. Das Poster analysiert das Potential der Werkzeuge aus didaktischer Sicht, bietet einen Überblick über aktuell verfügbare Tools und zeigt konkrete Einsatzmöglichkeiten in Schule und Universität auf. P16 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Jochen Kuhn Technische Universität Kaiserslautern Pascal Klein Technische Universität Kaiserslautern Sebastian Gröber Technische Universität Kaiserslautern Andreas Müller Universität Genf Videobasierte Aufgaben zur Experimentalphysik 1 Seit mehreren Jahren bearbeiten Physik-Studierende der TU Kaiserslautern im ersten Fachsemester neben herkömmlichen Übungsaufgaben auch sogenannte Videoanalyse-Aufgaben zur Experimentalphysik 1. Dazu werten sie auf Video aufgenommene Bewegungsvorgänge mithilfe einer Software (PC) oder App (Tablet) hinsichtlich physikalischer Fragestellungen aus. Ziel dieses instruktionsbasierten Ansatzes ist es, experimentelle 78

80 Abstracts Poster Anteile (sogar mit Eigentätigkeit der Lernenden) stärker in die Experimentalphysik-Übungen einzubauen, sodass die Übungen ihrer Funktion als Bindeglied zwischen Theorie und Experiment noch besser gerecht werden sowie die inhaltliche und methodische Verbindung zwischen Experimental-Vorlesung und -Praktikum stärken. Auf dem Poster werden die Grundideen dieses konzept-orientierten, medienbasierten Ansatzes dargestellt, der (lern-)theoretische Hintergrund zur Wirksamkeit der Instruktion erläutert und eine Hauptstudie zur Überprüfung der Lernwirksamkeit sowie deren Ergebnisse skizziert. Implementationsstrategien dieses minimal-invasiven Ansatzes in bestehende Strukturen werden diskutiert. P17 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Sebastian Becker Technische Universität Kaiserslautern Pascal Klein Technische Universität Kaiserslautern Alexander Gößling Marienschule Bielefeld Jochen Kuhn Technische Universität Kaiserslautern Tablet-PCs als Lernwerkzeug zur Bewegungsanalyse im Mechanikunterricht Die Digitalisierung unserer Gesellschaft wird die Lehr- und Lernkultur insbesondere an den Schulen verändern. Dies eröffnet den Lehrkräften neue Möglichkeiten zur Gestaltung von Lernprozessen, führt aber zugleich auch zu neuen Anforderungen, welche die Lehrkräfte erfüllen müssen, um ihren Bildungsauftrag in unserer heutigen Lebenswelt erfüllen zu können. Es obliegt der fachdidaktischen Forschung, die Lehrkräfte bei der Implementation digitaler Technologien in den Unterricht durch die Gewinnung empirisch gesicherten Wissens über Erfolgsfaktoren und Nutzen digitaler Bildung zu unterstützen. Das Poster stellt das Forschungsvorhaben My Physics-MoVie: Mobile Analysis of Video Motion in Physics zur wissenschaftlichen Untersuchung einer digitalen Lehr-Lern-Umgebung aus dem Bereich Mobile Learning mit dem Tablet-PC im Mechanikunterricht der Sekundarstufe II vor. Neben dem digitalen Werkzeug und den unterrichtlichen Einsatzmöglichkeiten werden die Ergebnisse einer quasi- experimentellen Pilotstudie präsentiert und die gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen einer lernpsychologischen Rahmentheorie diskutiert. P18 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Jenny Meßinger-Koppelt Joachim Herz Stiftung Stefan Richtberg Ludwig-Maximilians-Universität München Nutzung und Bedarf: Ergebnisse der LEIFIphysik-Nutzerbefragung LEIFIphysik ist das größte Lehr-Lern-Portal für Schulphysik im deutschsprachigen Raum. Um das Portal den Bedürfnissen der beiden Hauptzielgruppen (Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte) entsprechend weiterzuentwickeln, wird alle drei Jahre eine Nutzerbefragung durchgeführt. Im Poster werden die Ergebnisse der Befragung aus dem Herbst 2016 vorgestellt (N = 3942). Dabei werden u. a. die unterschiedlichen Einsatzund Nutzungsszenarien der Zielgruppen und besondere Bedürfnisse bzw. Anforderungen von Schülerinnen und Schülern sowie Lehrkräften aufgezeigt. Ergänzt werden die Ergebnisse durch Erkenntnisse zum realen Nutzerverhalten, welches auf Basis von Google Analytics Daten analysiert wurde. P19 (C12-C15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY2) Christoph Hoyer Ludwig Maximilians Universität Raimund Girwidz Ludwig Maximilians Universität München 79 Didaktische Aspekte von Multimedia aufgezeigt an HTML5-Anwendungen Im Physikunterricht bieten Multimediaanwendungen vielfältige Möglichkeiten, Lernprozesse zu unterstützen. Je nach Themengebiet und Lernziel empfiehlt es sich oft, verschiedene Repräsentationsformen eines Sachverhaltes anzubieten, mehrere Sinneskanäle zu nutzen, sowie Lernende über interaktive Computerprogramme zu aktivieren und ihnen Feedback zu geben. Mit dem Ziel, das Repertoire an Umsetzungsmöglichkeiten für eine Unterrichtseinheit um multimediale Inhalte zu erweitern, sollten bereits in der Lehramtsausbildung grundlegende didaktische Aspekte vermittelt werden. Die auf dem Poster vorgestellte

81 Internetseite beschreibt lerntheoretische Ansätze zu Multimedia und veranschaulicht sie anhand interaktiver Web-Anwendungen exemplarisch für die Physik. Untersuchungen hierzu sollen zwei Fragenkomplexe klären: Wie werden die Hinweise von Studierenden und aktiven Lehrkräften aufgenommen, und wie verarbeiten Schülerinnen und Schüler die vorgestellten Multimediaanwendungen. Postersymposium 3 - Wirkungen naturwissenschaftlicher Schülerwettbewerbe Programmplatz D12-D15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum: ZHG - PSY3 Poster P20-P25 Organisatoren: Tim Höffler Knut Neumann Ilka Parchmann Ute Harms Aiso Heinze IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Wirkungen naturwissenschaftlicher Schülerwettbewerbe Schülerwettbewerbe stellen ein etabliertes Instrument der Förderung besonders interessierter und leistungsstarker Schülerinnen und Schüler dar. Obwohl solche Wettbewerbe seit Jahrzehnten genutzt und weiter entwickelt werden, ist der Stand der Forschung bezüglich erwünschter Wirkungen und möglicherweise auch unerwünschter Folgen im Falle eines Nichterfolgs nach wie vor rudimentär. Das Postersymposium stellt verschiedene Forschungsprojekte vor, die vorrangig laufende Promotionsarbeiten beinhalten und damit erste Ergebnisse ebenso wie neu entwickelte Instrumente zur Diskussion stellen. Die Arbeiten sind Grundlage oder Bestandteil des Projekts "WinnerS", das begleitend zu den ScienceOlympiaden am IPN durchgeführt wird. Untersucht werden neben Fachwissen und Problemlösefähigkeiten Variablen wie Interesse, Selbstwirksamkeitserwartungen, Attributionen und Überzeugungen über den gesamten Verlauf der Wettbewerbe für teilnehmende und ausgeschiedene Schülerinnen und Schüler. Ebenfalls im Fokus stehen Gruppeneffekte wie Unterschiede zwischen Jungen und Mädchen in den verschiedenen Wettbewerben. P P20 (D12-D15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY3) Tim Höffler IPN Kiel Das Projekt WinnerS: Wirkungen naturwissenschaftlicher Wettbewerbe Ein besonderes Element gesellschaftlicher Bemühungen zur Gewinnung qualifizierten Nachwuchses in den Naturwissenschaften sind Schülerwettbewerbe. Sie sollen das Interesse der Schülerinnen und Schüler wecken, ihnen Gelegenheit geben, sich auch außerhalb der Schule mit naturwissenschaftlichen Themen auseinanderzusetzen, und dabei die qualifiziertesten identifizieren und systematisch fördern. Allerdings sind die Wirkungen von Wettbewerben auf die weitere Entwicklung der Teilnehmenden kaum bekannt. Im Projekt Wirkungen naturwissenschaftlicher Schülerwettbewerbe (WinnerS) soll daher unter-sucht werden, welche Faktoren Erfolg bzw. Misserfolg in Schülerwettbewerben bestimmen und welchen Einfluss Erfolg und Misserfolg auf die kognitive und affektive Entwicklung der Jugendlichen und deren Berufswahl haben. Damit werden erstmalig erfolgreiche und nicht erfolgreiche Teilnehmende systematisch in ihrer weiteren Entwicklung verfolgt und miteinander verglichen. Dieses Überblicksposter stellt das interdisziplinäre Projekt und dessen Ziele sowie allererste Ergebnisse des ersten Messzeitpunkts vor. 80

82 Abstracts Poster P21 (D12-D15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY3) Christine Köhler Tim Höffler Ilka Parchmann IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Charakterisierung und Identifikation naturwissenschaftlicher Talente Schülerwettbewerbe stellen eine wirksame Maßnahme zur Förderung naturwissenschaftlicher Talente dar. Zur Charakterisierung und einer darauf basierenden Identifikation und Förderung junger Talente wurde das Individuelle Konzept über die Naturwissenschaften (IKoN) entwickelt, das Teilnehmende unterschiedlicher Schülerwettbewerbe sowie nichtteilnehmende Schülerinnen und Schüler hinsichtlich verschiedener Aspekte (z.b. Kenntnisse und Fähigkeiten) charakterisieren sowie Erfolgsfaktoren untersuchen möchte. Hierfür wurden ein Fragebogen und ein Test entwickelt, die in einer Studie mit insgesamt N = 1120 Teilnehmenden unterschiedlicher Wettbewerbe und nichtteilnehmenden Schülerinnen und Schülern zwischen 11 und 18 Jahren (M = 14.64, SD =.92, 43.4% weiblich) eingesetzt wurden. Ergebnisse zeigten signifikante Unterschiede zwischen Teilnehmenden der Internationalen JuniorScienceOlympiade, Teilnehmenden anderer Wettbewerbe und Nichtteilnehmenden, bspw. im Bereich naturwissenschaftlicher Interessen. Zudem konnten Prädiktoren für eine Wettbewerbsteilnahme und Wettbewerbserfolg ermittelt werden. P22 (D12-D15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY3) Carola Garrecht Marc Eckhardt Ute Harms IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Wirkungen des BundesUmweltWettbewerbs (BUW) auf Bewertungskompetenz Der BundesUmweltWettbewerb (BUW) ist ein Projektwettbewerb, der die Teilnehmenden auffordert, Probleme im Bereich der Nachhaltigkeit zu erkennen, selbständig entwickelte Lösungsvorschläge in die Praxis umzusetzen und diese in einer schriftlichen Ausarbeitung darzustellen. Im Rahmen dieses Promotionsprojekts werden die Wirkungen des BUW auf die Bewertungskompetenz von Teilnehmenden untersucht. In einem quasi-experimentellen Prä-Post-Follow-Up-Design werden der Einfluss der schriftlichen Projektausarbeitung und deren Qualität (unabhängige Variable, UV) auf die Entwicklung von Bewertungskompetenz (abhängige Variable, AV) getestet. Um die Bewertungskompetenz zu messen, werden projektunabhängige Bewertungsszenarios zur Thematik der Nachhaltigkeit sowohl zu Beginn als auch nach Abgabe der BUW- Projektarbeiten eingesetzt (z.b. Eggert & Bögeholz, 2006, 2010). Diese sollen unter Anwendung der Methode des lauten Denkens von Teilnehmenden bearbeitet werden. Auf dem Poster werden erste Pilotierungsergebnisse gezeigt und zur Diskussion gestellt. P23 (D12-D15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY3) Eva Treiber Irene Neumann Aiso Heinze IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Alles nur Mathe? - Mathematik in den Aufgaben der PhysikOlympiade Mathematik ist in der Physik unverzichtbar. Dies zeigt sich auch bei einem Blick auf die Aufgaben der PhysikOlympiade, einem Wettbewerb, der Schülerinnen und Schüler für Physik begeistern soll. Doch welche Mathematikkenntnisse genau werden für die PhysikOlympiade benötigt? Um diese Frage zu beantworten, wurden die Musterlösungen zu den Aufgaben der Jahrgänge 2013 bis 2016 analysiert. Die benötigte Mathematik lässt sich hinsichtlich ihres Vorkommens in den verschiedenen Jahren und über die verschiedenen Runden kategorisieren: Grundlegende Mathematikkenntnisse (z.b. Termumformungen) werden in jedem Jahr und jeder Runde benötigt. Vor allem höhere Auswahlrunden zeichnen sich durch gestiegene Anforderungen (wie Differentialrechnung oder komplexe Zahlen) aus, die jedoch nicht alle in jedem Jahr auftreten. Es zeigt sich außerdem, dass die Anforderungen teilweise über den Schulstoff hinausgehen. Auf dem Poster werden die Ergebnisse der Inhaltsanalyse vorgestellt sowie sich daraus ergebende Fragen diskutiert. 81

83 P24 (D12-D15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY3) Peter Wulff Stefan Petersen Knut Neumann Melanie Keller IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Problemlösen in der PhysikOlympiade Physikalisches Problemlösen rangiert stets als eines der obersten Ziele für die Ausbildung zukünftiger Physikerinnen und Physiker. Enrichmentmaßnahmen wie die PhysikOlympiade zielen auf die implizite Vermittlung physikalischen Problemlösens durch komplexe physikalische Probleme, die die Schülerinnen und Schüler in Hausarbeit oder Seminaren lösen. Einer Frage, der wir im Projekt WinnerS nachgehen, ist die, inwieweit physikalische Problemlösefähigkeiten Erfolg im Wettbewerb der PhysikOlympiade vorhersagen können und inwieweit physikalisches Problemlösen im Verlauf des Wettbewerbs trainiert wird. Dazu erfassen wir sowohl Komponenten deklarativen Wissens (bspw. Wissen um physikalische Gesetzmäßigkeiten) als auch Komponenten prozedualen Wissens (bspw. Problemlösestrategien) von physikalischem Problemlösen. Im Poster wird die Entwicklung des Messinstrumentes mitsamt den Daten aus der Pilotierung vorgestellt. Die Entwicklung eines Gesamttest für Problemlösefähigkeiten wird skizziert. P25 (D12-D15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY3) Anneke Steegh Tim Höffler Jan Retelsdorf Ilka Parchmann Girls vs. gender stereotypes: The real battle in science competitions? IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Girls are underrepresented in most national and international science competitions. They are significantly less interested in participating in science activities than boys, and even though gender differences in science achievement are not consistent, girls seem to be having difficulties qualifying for international Olympiad teams. The expectancy-value theory of achievement motivation by Eccles (1984) explains girls lack of interest and underachievement in science competitions by the endorsement of gender-science stereotypes. According to the balanced identity theory (Greenwald et al., 2002), the interaction between this male-is-science -stereotype and a female gender-identity can lead to low science self-concept, which consequently can result in low science achievement. This project aims to investigate the relation between stereotypes and female achievement in German science Olympiads by conducting a longitudinal study amongst participants. The poster introduces the project and discusses hypotheses regarding gender differences among (un)successful participants and dropouts. P Postersymposium 4 - Wissenschaftskommunikation als Thema für Fachdidaktik Programmplatz E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum: ZHG - PSY4 Poster P26-P37 Organisatoren: Lorenz Kampschulte Ilka Parchmann IPN Kiel IPN Kiel Wissenschaftskommunikation als Thema für Fachdidaktik Die Untersuchung von Prozessen der Wissenschaftskommunikation steht bislang wenig im Fokus von Fachdidaktik, obwohl sich dafür gleich zwei interessante Aufgaben und Forschungsperspektiven ergeben: (1) Wie können aktuelle Ansätze der Fachforschung für Lehr-Lern-Prozesse rekonstruiert und in Bildungsangebote eingebunden werden? (2) Welche Lern- und Bildungspotenziale sind damit verbunden, welche Ergebnisse lassen sich darauf bezogen empirisch nachweisen? 82

84 Abstracts Poster So genannte Öffentlichkeits- und Outreachprojekte (TPÖ, SOP) von Sonderforschungsbereichen haben in den letzten Jahren erste Forschungsgebiete unter diesen Perspektiven erschlossen. Aufbauend auf das Münsteraner Schwerpunktprogramm SPP1409 verfolgt auch der Kiel Science Outreach Campus (KiSOC) das Ziel, verschiedene Outreachformate exemplarisch zu untersuchen und prototypisch weiter zu entwickeln. Das Postersymposium stellt Projekte aus verschiedenen Sonderforschungsbereichen (Aachen, Göttingen, Hannover und Kiel) sowie erste Arbeiten des KiSOC zur Diskussion. Diese beinhalten ein breites Spektrum an Formaten und Untersuchungsdesigns. P26 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Yasmin Appelhans Kerstin Kremer IPN Kiel IPN Kiel Dialogisches Verfassen von Texten als Science Outreach Texte spielen in der Kommunikation von Wissen eine wichtige Rolle, da sie bei einem verhältnismäßig geringen Aufwand eine große Reichweite haben. Dabei ist das Erstellen und Rezipieren von Texten selten ein dialogischer Prozess. Der Dialog nimmt bei der Kommunikation von Wissenschaft an die Öffentlichkeit, dem sogenannten Science Outreach, eine zentrale Rolle ein. Insgesamt sind dialogische Formate jedoch noch recht wenig erforscht. Wir stellen einen dialogischen Ansatz zum Verfassen populärwissenschaftlicher Texte vor. Dabei schreiben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über ihre aktuelle Forschung. Diese Texte werden anschließend von Schülergruppen begutachtet und im Wechsel mit den Forschenden mehrfach überarbeitet. Das Verfahren entspricht damit dem in den Naturwissenschaften üblichen Begutachtungsprozess (peer-review) bei der Veröffentlichung von Erkenntnissen. Die Wirksamkeit dieses Verfahrens soll empirisch untersucht werden. Der Fokus liegt dabei auf den drei beteiligten Gruppen: KommunikatorInnen, GutachterInnen und RezipientInnen. P27 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Heidrun Heinke Fabian Leiß Ralf Detemple RWTH Aachen RWTH Aachen RWTH Aachen Ziele und Wege der Wissenschaftskommunikation im Schülerlabor In der Wissenschaftskommunikation im Umfeld von Forschungsverbünden, die ihr hauptsächliches Zielpublikum unter Schülerinnen und Schülern sucht, stehen häufig neben den Zielen, Inhalten und fachlichen Grundlagen der aktuellen Forschung auch deren Methoden im Fokus der kommunikativen Bemühungen. So werden im Teilprojekt zur Öffentlichkeitsarbeit im Sonderforschungsbereich 917 Nanoswitches in einem Schülerlabor einerseits Grundlagen der Nanowissenschaften und der Datenspeicherung thematisiert. Andererseits sollen den Schülerinnen und Schülern Grundfertigkeiten ausgewählter Untersuchungsmethoden vermittelt werden. Die praktische Umsetzung der Labortätigkeit wird dabei gezielt so gestaltet, dass die Besucher des Schülerlabors SCIphyLAB_nano auch den kooperativen und kommunikativen Charakter von aktueller naturwissenschaftlicher Forschung selbst erleben können. Die Untersuchung der Wirksamkeit dieses als Planspiel deklarierten Ansatzes im Schülerlabor bei der Vermittlung von Wissen über die Naturwissenschaften wird im Poster vorgestellt. 83

85 P28 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Martina Kapitza IPN Kiel, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Leif Tüffers Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Hinrich Schulenburg Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Kerstin Kremer IPN Science Outreach am Beispiel von Gesundheitsforschung Um neue Erkenntnisse aus der Wissenschaft, die täglich teilweise sehr kontrovers in den Medien diskutiert werden, interpretieren und bewerten zu können, ist ein Verständnis für die Natur der Naturwissenschaften essentiell. Um dafür Wissenschaft erfahrbar zu machen, wird aktuelle Gesundheitsforschung in einem interdisziplinären Ansatz für einen außerschulischen Projekttag aufbereitet, wobei anonymisierte, klinische Patientendaten verwendet werden. Unterstützt durch eine interaktive, digitale Plattform entwickeln Schülerinnen und Schüler im Rahmen des Projekttags eine Antibiotikabehandlung für Mukoviszidose- Patientinnen und -Patienten. Diese wird anschließend in einer Diskussion mit einem Lebenswissenschaftler reflektiert. Ziel ist es, durch die Vermittlung eines Wissenschaftsverständnisses für die Gesundheitsforschung die Gesundheitskompetenz der Schülerinnen und Schüler zu fördern. Der Projekttag wird in einer Interventionsstudie im quasi-experimentellen Design evaluiert und anschließend im Hinblick auf das Ziel optimiert. P29 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Mona Maass Alexander Tasch Sven Arne Winkler Kay Langemeier Thomas Waitz Cynthia Volkert Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen P Energieumwandlung auf atomarer Ebene Grundlagen für Nachhaltigkeit Ziel der Öffentlichkeitsarbeit des SFB 1073 ist es, die Bedeutung von Energiewissenschaften einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen und somit einen Beitrag zur notwendigen Diskussion über erneuerbare Energien in unserer Gesellschaft zu leisten. Eine zentrale Rolle bei der Umsetzung dieses Ziels spielen spannende und allgemein verständliche Experimente, die zur aktiven Auseinandersetzung mit dem Thema nachhaltige Energien anregen. Bei der Entwicklung der Experimente haben Wissenschaftler und Fachdidaktiker eng zusammengearbeitet. Darüber hinaus wurde ein EXPOneer gebaut, das neben interaktiven Experimenten zu den drei Teilprojekten des SFBs auch Videos enthält, in denen die Wissenschaftler/-innen Einblicke in ihre Forschungsfelder und Labore gewähren. Die regelmäßige Zusammenarbeit mit Göttinger Gymnasien und dem XLAB Schülerlabor sowie das große Interesse bei öffentlichen Veranstaltungen zeigen, dass die Öffentlichkeitsarbeit in der ersten Förderperiode erfolgreich war. Darauf aufbauend sind für die zweite Periode bereits weitere, ambitionierte Projekte geplant. P30 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Christine Sattelkau Stefan Keller Carsten Könneker Ilka Parchmann IPN Kiel Fachhochschule Nordwestschweiz Karlsruher Institut für Technologie IPN Kiel Lernen mit Texten im Science Outreach Texte stellen nach wie vor das meist genutzte Format in Wissenschaftskommunikation und Lehre dar. Untersucht wird daher das Lernen von Schülerinnen und Schülern sowie Lehramtsstudierenden mit Texten zur Nanotechnologie bezüglich der Wirkung verschiedener Genres (Schulbücher, wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Texte). Dabei werden genretypische sprachwissenschaftliche, inhaltlich-strukturelle und gestalterische Aspekte wie Fachvokabular, kognitive Strukturierung und Abbildungen auf ihre Funktion für Fachverständnis und Interessenvermittlung analysiert. 84

86 Abstracts Poster Die Studie umfasst drei Stufen: (1) eine induktive Genreanalyse zur Ermittlung typischer Textmerkmale, (2) eine Analyse des Leseprozesses von Texten der drei Genres durch Lernende und Studierende unter Anwendung der Laut-Denk-Methode, (3) die Variation von populärwissenschaftlichen Texten nach den erarbeiteten Merkmalen und die Messung ihres Einflusses auf Fachverständnis und Interesse. Am Poster werden erste Analyseergebnisse, die Studienplanung und die erstellten Beispieltexte zur Leseprozessanalyse präsentiert. P31 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Alke Schillings Rüdiger Scholz Susanne Weßnigk Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover foexlab:schülerlabor des Projekts Ö im Sonderforschungsbereich DQ-mat Das Projekt Ö ist das Outreachprojekt des DFG-Sonderforschungsbereichs 1227 DQ-mat (Designed Quantum States of Matter) der Leibniz Universität Hannover, PTB, Braunschweig, und des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation, Bremen. Forschungsinhalt ist das Design von Quantenzuständen für ultragenaue metrologische Tests unseres Grundverständnisses der Physik. Projekt Ö fokussiert auf die Entwicklung, Implementation und Beforschung eines quantenoptischen Schülerlabors. Die zugrunde liegende Quantenphysik bildet den modernen Teil der naturwissenschaftlichen Grundbildung. Sie ist in der Schule obligatorisch, gilt jedoch als schwierig, nicht intuitiv, aber dennoch faszinierend. Auf dem Poster werden Bedingungsfelder des Schülerlabors dargestellt: (1) Quantenphysik unterrichten: Schulische Ausgangslage und resultierende Arbeitsfelder (2) Im Outreachprojekt experimentieren: Bildungsanstrengungen als Wissenschaftskommunikation (3) Entwicklung und Beforschung evidenzbasierter fachdidaktisch und theoretisch begründeter Gelingensfaktoren für eine Arbeit im Schülerlabor. P32 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Sara Siebert Eduard Thomas Rainer Adelung Ilka Parchmann IPN Kiel, Universität Kiel und FH Kiel Fachhochschule Kiel Christian-Albrechts-Universität zu Kiel IPN Kiel Die Wirkung immersiver Medien am Beispiel der Nanotechnologie Immersive Medien werden in der Wissenschaftskommunikation immer häufiger eingesetzt. Als immersiv werden solche Medien verstanden, deren technische und architektonische Ebene die Rezipierenden umschließt. Die lernförderliche Wirkung dieser neuen Medien ist noch wenig untersucht. Ziel des Forschungsprojekts ist es, die Potentiale immersiver Medien für die Vermittlung aktueller Forschungsthemen, wie Nano- und Oberflächenwissenschaften, zu analysieren. Anhand einer speziell für das Projekt entwickelten 360 -Produktion aus dem Themenfeld der Nanotechnologie ( wird der Einsatz von Medien wie Fulldome- Projektionen und VR-Brillen im Vergleich zum klassischen Film-Format erforscht. Dabei liegt der Fokus auf der emotionalen Wirkung und den Lernprozessen durch immersive Medien. Zielgruppen für die Forschung sind Schülerinnen und Schüler, Studierende sowie auch in kleinerem Rahmen die Öffentlichkeit. Präsentiert wird am Poster zusätzlich ein Ausschnitt aus der nano360 -Produktion mit VR-Brille. P33 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Insa Stamer Stefan Schwarzer Ilka Parchmann IPN Kiel IPN IPN 85 Authentisches Lernen im Schülerlabor In Kiel kooperieren der SFB677 Funktion durch Schalten und die Chemiedidaktik am IPN in einem gemeinsamen Teilprojekt zur Öffentlichkeitsarbeit und Bildung. Eine Maßnahme ist das Schülerlaborprogramm

87 klick! in der Kieler Forschungswerkstatt. Für dieses Labor zur Wissenschaftskommunikation wurden forschungsbasiert Video-Clips in Zusammenarbeit mit SFB-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern für die einzelnen Experimentierstationen entwickelt. Schülerinnen und Schüler erhalten dadurch authentische Einblicke in aktuelle Forschung. Sie können anschließend selbst tätig werden und mit vergleichbaren Geräten sowie Chemikalien die Forschungsfelder des SFB kennenlernen. Zur Untersuchung der Wirksamkeit der Videos wurde in Zusammenarbeit mit den SFB-Forschenden ein Fragebogeninstrument zu ihren Tätigkeiten entwickelt. Das Instrument wurde anschließend von Lernenden der Sek. II als auch von den Forschenden im Rahmen einer Pilotstudie beantwortet. Die Ergebnisse der Pilot- und Hauptstudie werden im Rahmen des Symposiums Wissenschaftskommunikation als Thema für Fachdidaktik präsentiert. P34 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Elena von Hoff Nele Milsch Ingo Mey Thomas Waitz Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen Interdisziplinäre Projekte zur Öffentlichkeitsarbeit im SFB 803 Moderne Wege der Wissensgenerierung, insbesondere im Bereich der Grundlagenforschung, werden in der Öffentlichkeit und so auch im Schulkontext bislang kaum wahrgenommen. Jedoch wird im Zuge der Forschungsförderung zunehmend wissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit gefordert, die der engeren Vernetzung von Wissenschaft und Gesellschaft dienen soll. Vor diesem Hintergrund entstand im Rahmen des interdisziplinären Sonderforschungsbereiches 803 (SFB 803) an der Georg-August-Universität Göttingen ein Kooperationsprojekt zwischen Fachdidaktik und Fachwissenschaft. Ziel des Projektes ist es, die Forschungsfragen des im Bereich der Membranforschung tätigen SFB 803 in einen für die Gesellschaft verständlichen und relevanten Kontext zu rücken. In enger Zusammenarbeit werden dazu Materialien wie Experimente, Ausstellungsstücke, Videos und Adapted Primary Literature für den formalen und non-formalen Bildungsbereich entwickelt, die sich primär an die Zielgruppe der Schüler, aber auch der Lehrer sowie der interessierten Allgemeinheit orientieren. P P35 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Maria Weisermann Ilka Parchmann Stefan Schwarzer IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Wirksamkeit der Vor- und Nachbereitung von Schülerlaborbesuchen Der Leibniz-Wissenschafts-Campus KiSOC beschäftigt sich mit der anschaulichen und motivierenden Vermittlung wissenschaftlicher Inhalte. Eine mögliche Umsetzung sind MINT-Schülerlabore wie etwa das im Kontext Nanotechnologie angesiedelte nawi:klick!:labor für die Sekundarstufe I in Kiel. Diese sollen durch eine Verknüpfung mit dem Lernort Schule nachhaltiger gestaltet werden (Guderian, 2007; Schwarzer & Itzek- Greulich, 2015; Streller, 2016). Zudem gibt es Hinweise darauf, dass frühe Einblicke in MINT-Berufe Lernende zusätzlich für Naturwissenschaften sensibilisieren können (Reiss & Mujtaba, 2016). Im Rahmen des vorgestellten Promotionsvorhabens wird untersucht, inwiefern eine schulische Vor- und Nachbereitung die Entwicklung des Fachwissens, der motivationalen Regulation und der beruflichen Orientierung im Bereich Naturwissenschaften beeinflusst. Zudem wird der Frage nachgegangen, ob sich differentielle Effekte zeigen, wenn die schulische Vor- und Nachbereitung neben dem inhaltlichen Fokus Aspekte der Berufsorientierung aufzeigt. Hierzu werden erste Ergebnisse vorgestellt. 86

88 Abstracts Poster P36 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Nele Milsch Elena von Hoff Ingo Mey Thomas Waitz Universität Göttingen Universität Göttingen Universität Göttingen Universität Göttingen Zum Interesse von Jugendlichen an Science Outreach Projekten Die Intention von Science Outreach Projekten (SOP) wird im Allgemeinen als Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Gesellschaft verstanden, mit dem Ziel die Öffentlichkeit über aktuelle Forschungsfragen aufzuklären und den Mehrwert zu verdeutlichen. Die gesellschaftliche Relevanz muss vor allem der zukünftigen Generation verdeutlicht werden, um einen hochmotivierten Nachwuchs für chemische Forschungsfelder zu gewinnen sowie eine wettbewerbsfähige Wirtschaft sicherzustellen. Für die Erzielung eines solchen motivationalen Effekts ist es notwendig, das Interesse der Schülerinnen und Schüler (SuS) zu fokussieren. Bei der Konzeption von SOP finden sich in der aktuellen Literatur jedoch selten Perspektiven von SuS und deren Interesse oder Erwartungen an derartige Angebote. In diesem Beitrag wird daher eine Studie vorgestellt, die sich mit Motiven und Erwartungen von SuS zum Besuch von universitären SOP im chemischen Kontext befasst. Hierbei wird insbesondere untersucht, welche Forschungsthemen, Informationskanäle und Formate präferiert werden, um adressatengerechte SOP zu entwickeln. P37 (E12-E15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum PSY4) Lorenz Kampschulte Karsten Eilert Ilka Parchmann IPN Kiel IPN Kiel IPN Kiel Schülerkuratierte Ausstellung als Tool für Wissenschaftskommunikation Ausstellungen, die von Schülerinnen und Schülern selbst konzipiert, gebaut und anschließend an der Schule gezeigt werden sind ein neuer Ansatz um naturwissenschaftliche Themen in die Schule zu bringen. Im neuen Kieler SFB 1261 Biomagnetic Sensing werden die Ausstellungen genutzt um die Forschung an Magnetsensoren sowie deren Einsatz in der Medizin zu zeigen. In den ersten Fallstudien, die im Rahmen der EU-Projekte IRRESITIBLE und PANaMa durchgeführt wurden, lag der Fokus neben der Verbesserung des Projektablaufs vor allem auf der Motivation, da diese als eine wichtige Voraussetzung für Lernerfolg gilt. In den Studien wurden schülerseitig Fragebögen und Gruppeninterviews eingesetzt, zudem wurden die teilnehmenden Lehrkräfte interviewt. Die Untersuchungen zeigen, dass die Schülerinnen und Schülern vor allem die Herausforderung eines solchen Projekts, aber auch die Möglichkeit zum eigenständigen Arbeiten als sehr motivierend einstufen. Als größte Motivationshindernisse entpuppen sich eine unklare Projektstruktur sowie in einigen Klassen die hohe Zusatzbelastung durch das Projekt. Postersymposium 5 - Promotionsprogramm GINT - Lernen in informellen Räumen Programmplatz F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum: ZHG - PSY5 Poster P38-P44 Organisatoren: Michael Komorek Universität Oldenburg 87 Promotionsprogramm GINT - Lernen in informellen Räumen Im niedersächsischen Promotionsprogramm GINT Lernen in informellen Räumen wirken die Didaktiken der Geographie, der Informatik, der drei Naturwissenschaften und der Technik der Universitäten Oldenburg, Vechta, Hannover, Odense (Dänemark) und Rethymno (Griechenland) zusammen. 16 Promovierende untersuchen die Angebotsstrukturen außerschulischer Lernorte und die dort ablaufenden fachlichen Lernprozesse sowie beeinflussende Mediatorvariablen. Lernen im Kontext gesellschaftlicher Schlüsselprobleme spielt in eini-

89 gen Teilprojekten eine Rolle. Die Graduiertenausbildung und Nachwuchsförderung wird im Programm mit einem systematischen Ausbildungskonzept umsetzt. Mittelfristiges Ziel ist es, zusammen mit rund 30 Lernorten (Nationalparkhäusern, Wissenschaftsmuseen, Schülerlaboren, Umweltbildungszentren, Science Centern etc.) die GINT-Bildungsregion Nordwest weiterzuentwickeln. Im Symposium werden die Forschungs- und Entwicklungsansätze einzelner Arbeiten vorgestellt und es wird zur kritischen Diskussion angeregt. P38 (F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY5) Annika Roskam Michael Komorek Kai Bliesmer Universität Oldenburg Phänomenologisches und analoges Lernen in Nationalparkhäusern Küste, Wattenmeer und Ozean sind wichtige Lebens- und Wirtschaftsräume, die sensibel auf Klimaveränderungen und Umwelteinflüsse reagieren. In Bildungseinrichtungen des Nationalparks Wattenmeer wird dies im Rahmen von Ausstellungen thematisiert, um Bildung für eine nachhaltige Entwicklung zu realisieren. (Geo-)physikalische Aspekte sind in den Bildungsangeboten der Nationalparkhäuser aber oft unterrepräsentiert, obwohl erst zusammen mit ihnen systemische Sichtweisen und die komplexe Dynamik in der Küsten- und Meeresregion deutlich werden können. Im Poster wird zur Diskussion gestellt, Lernen an Ausstellungsstationen zweistufig zu denken: zunächst auf einer phänomenologischen Ebene, auf der die Exponate mit Primärerfahrungen der Besucher in Einklang kommen und durch diese Erfahrungen entschlüsselt werden sollen. Dann aber sollen die Exponate mit Hilfe von Lernmaterialien (auf Basis von Elementarisierungen (Vortrag Bliesmer)) zu Modellbildungsprozessen anregen, so dass Besucher die Exponate als Modelle für komplexe geophysikalische Situationen verstehen können. P39 (F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY5) Dirk Stiefs Christin Sajons Michael Komorek DLR_School_Lab Bremen Universität Oldenburg Universität Oldenburg P Zielstrukturen, Charakteristika und Abläufe in Schülerlaboren Obwohl Besuche in MINT-Schülerlaboren für Schüler/innen und Lehrkräfte attraktiv sind und sie bestimmte Wirkungen auf Interesse und Motivation haben (vgl. z.b. Engeln, 2004; Pawek, 2010), ist die komplexe Dynamik an diesen Orten wenig verstanden. Zusammen mit drei Schülerlaboren der Region Nordwest-Niedersachsen und Bremen (Zentrum für Natur und Technik (ZNT), Lernort Technik und Natur, DLR_School_Lab) wird die Dynamik der Lernorte analytisch und empirisch aufgeklärt. Dabei werden a) die Charakteristika der Lernorte und der Angebote, b) empirische Ergebnisse zu den Zielen und der subjektiven Sicht der Anbieter sowie c) die beobachteten fachlichen Lernprozesse auf Schülerseite trianguliert. Erkannte Diskrepanzen zwischen den drei Feldern werden für die Weiterentwicklungen der Angebote im Sinne eines design-based-research genutzt. Halboffene Interviews, standardisierte Analyseraster in der begleitenden Beobachtung und Fragebögen kommen zum Einsatz. P40 (F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY5) Anastasia Striligka Universität Oldenburg Krystallia Halkia National and Kapodistrian University of Athens Dimitrios Stavrou University of Crete Untersuchung von Bildungsangeboten an informellen Lernorten Auf dem Poster werden der theoretische Hintergrund, das Design und die Ergebnisse einer empirischen Studie präsentiert. Sie hatte zum Ziel, mit dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion nachzuzeichnen, wie fachliche Inhalte in einem Bildungsprogramm des Hellenic Centre for Marine Research (HCMR) in Athen aufbereitet worden sind. Dazu ist untersucht worden, welche Ziele die Schüler/innen durch die Teilnahme am Bildungsprogramm des Forschungszentrums erreichen konnten, welche Stärken das Bildungsprogamm aufwies 88

90 Abstracts Poster und mit welchen Schwierigkeiten die Schüler/innen konfrontiert waren. Für diesen Zweck wurden die Bildungsmaterialien der HCMR fachdidaktisch analysiert. Mit Hilfe von Interviews, Fragebögen und einem Charakterisierungsraster wurden Daten von den Entwicklern des Bildungsprogramms, von Schüler/innen und von Lehrkräften erhoben. P41 (F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY5) Claudia Gorr Christin Sajons Chris Richter Claus Michelsen Michael Komorek Universität Oldenburg Universität Oldenburg Universität Oldenburg University of Southern Denmark Universität Oldenburg Vernetzung außerschulischer GINT-Lernorte Um Bildungsregionen weiterzuentwickeln, sind Vernetzungen zwischen außerschulischen Bildungsangeboten und schulischen Aktivitäten herzustellen. In einem Teilprojekt werden diese Vernetzungen und ihre Wirkungen auf Verstehensprozesse untersucht. Die Angebote verschiedener außerschulischer Anbieter werden exemplarisch aufeinander bezogen, und es wird die Wirkung auf Schüler/innen untersucht, inwieweit die Kombination von Angeboten und Zugängen in Ausstellungen, in Schülerlaboren und in der Schule selbst zu einem besseren Verstehen bestimmter komplexer Zusammenhänge führt. In einer Pilotstudie werden schulische Angebote mit denen von Nationalparkhäusern (Norderney, Dangast) und Schülerlaboren an der Universität Oldenburg verknüpft. Ergebnisse einer Fachtagung zur Vernetzung außerschulischer GINT-Lernorte werden vorgestellt. P42 (F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY5) Sönke Janssen Gunnar Friege Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover Prozesse und Bedingungen informellen Lernens Im Fokus stehen die Untersuchung von Prozessen und Bedingungen informellen Lernens an außerschulischen Lernorten (Schülerlabor und Museum der Region Hannover). Dazu ist im ersten Schritt ein Schülerlabor auf der Basis eines Rasters (Ch. Sajons) charakterisiert worden. Interviews mit leitendem und betreuendem Personal, sowie die Analysen der Aufgabenstellungen und Experimentiermaterialien dienten der präzisen, inhaltlichen Charakterisierung. Weiterhin wurde das Erleben und Verhalten von Schülerinnen und Schülern an einem Tag im Schülerlabor untersucht. Dazu wurden die Lernprozesse unter Nutzung von begleitenden Audioaufzeichnungen und Beobachtungen ausgewertet. Als Ergänzung dient hier noch ein Kurzfragebogen zur Erfassung von aufgabenspezifischen Emotionen. P43 (F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY5) Micha Winkelmann Susanne Weßnigk Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover 89 Lernprozesse und individuelle Interessen im Schülerlabor NILS Während schulische Lernprozesse schon intensiv beforscht wurden (bspw. im Rahmen von Videostudien), liegen wenige Erkenntnisse über Lernprozesse in informellen Räumen wie z.b. einem Schülerlabor vor. An dieser Stelle siedelt das Promotionsprogramm GINT an. Hier werden Lernprozesse an informellen Lernorten erfasst und fördernde und hemmende Faktoren auf diese Prozesse identifiziert. Im vorliegenden Promotionsprojekt sind Lernprozesse von Zehntklässlern im Schülerlabor NILS (Niedersächsische Lernwerkstatt für solare Energiesysteme) untersucht worden, wobei die individuellen Interessensstrukturen der Lernenden in Verbindung mit naturwissenschaftlichen Tätigkeiten Berücksichtigung finden. Referenzmodell dafür bildet das Modell RIASEC+N von Dierks (2014) (adaptiert nach dem hexagonalen RIASEC Modell -Holland, 1997-). Die Prä-Post-Studie im Mixed-Method-Design hat das Verständnis von Solarenergie sowie die affektiven Konstrukte Interesse und Selbstkonzept erhoben.

91 Auf dem Poster wird die Charakterisierung des Lernortes NILS sowie eine Pilotierung der Instrumente vorgestellt. P44 (F12-F15, Postersymposium: Mi, 10:30-12:30 Uhr, Raum ZHG - PSY5) Peter Röben Viola Fetz Jana Marks Dirk Stiefs Universität Oldenburg Uni Oldenburg Uni Oldenburg Uni Oldenburg Aktivitäten der Technischen Bildung zur Erforschung außerschulische Viola Fetz untersucht Lernprozesse von Grundschüler/innen u.a. bei der Konstruktion und beim Bau eines eigenen sowie eines vorgegebenen Windrads mit dem UMT-System. Per Videographie und teilnehmender Beobachtung werden Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Lernprozesse in ko- und monoedukativen Gruppen am außerschulischen Lernort Zentrum für Natur und Technik in Aurich untersucht. Dirk Stiefs untersucht die Wirkung ausgewählter Experimente am DLR_School_Lab in Bremen. Dazu werden diese von Seiten ihrer Konstrukteure und Betreuer per Inhaltsanalyse auf technische und physikalische Sachverhalte hin analysiert; und es wird untersucht, in welcher Weise Schüler/innen im Zusammenhang mit den Experimenten technische und physikalische Inhalte der Raumfahrt wahrnehmen und in ein konsistentes Bild integrieren können. Jana Marks untersucht Lernprozesse bei Besuchern unterschiedlichen Alters in Museen, insbesondere das Wechselspiel zwischen dem sich in der Ausstellung frei bewegenden Besucher mit seinem Vorwissen und Vorerfahrungen und den sich ihm bietenden Reizen und Signalen der Ausstellung. P 90

92 Abstracts Poster Postersessions Postersession 1: Lernmaterialien und - Medien Programmplatz A09-A11 (Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Poster P45-P58 P45 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Frank Lüthjohann Stefanie Herzog Ilka Parchmann IPN IPN IPN Ansätze zur Berufsorientierung im naturwissenschaftlichen Unterricht Im Projekt PANaMa (Perspektiven am Arbeitsmarkt mit Naturwissenschaften und Mathematik) soll Lernenden des 9./10. Jahrgangs die Relevanz der MINT-Fächer im Hinblick auf zukunftsträchtige Berufsoptionen in der deutsch-dänischen Grenzregion aufgezeigt werden. Dazu werden verschiedene Möglichkeiten erarbeitet, das Thema Berufsorientierung in den Fachunterricht zu integrieren. Eine reflektierte Auseinandersetzung erfolgt, indem die Lernenden speziell auf die direkte Kooperation mit einem konkreten Unternehmen angepasstes Unterrichtsmaterial bearbeiten sowie aus ihren gesammelten Erkenntnissen eine eigene Ausstellung erstellen. Parallel zu diesem projektorientierten Vorgehen entstehen Unterrichtsmaterialien, die es Lehrkräften ermöglichen, MINT Berufe und mit diesen zusammenhängende Anforderungen punktuell oder kontextorientiert in den normalen naturwissenschaftlichen Unterricht einfließen zu lassen. Mit einem Prä-Post-Design werden die Einstellungen der Jugendlichen zur Berufsorientierung im Fachunterricht evaluiert. Auf dem Poster werden verschiedene Beispiele zur Umsetzung präsentiert. P46 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Hennes Alberding Verena Pietzner Universität Oldenburg Universität Oldenburg Lebensmittelchemische Berufe im Schülerlabor ChemOL2 Schule bzw. Fachunterricht muss als Bestandteil des allg. schulischen Bildungsauftrags durch inner- und außerschulische berufsbildende Maßnahmen dazu beitragen, Berufsorientierung zu fördern. Dem Chemieunterricht gelingt es jedoch nur selten, Lernenden berufliche Perspektiven zu eröffnen. Das Schülerlabor ChemOL2 zur Thematik Lebensmittelchemische Berufe im Chemieunterricht stellt ein außerschulisches Angebot für Lerngruppen der Sekundarstufe I dar und macht Ausbildungsberufe der chemisch-technischen Lebensmittelbranche erfahrbar. Zielgruppe sind vor allem Schüler der HS/RS/OBS, da Absolventen dieser Schulformen verstärkt auf dem Ausbildungsmarkt nach Lehrberufen nachfragen. Innerhalb dieses Konzeptes sollen mithilfe neuentwickelter Materialien Arbeitsweisen von chemiebezogenen Lehrberufen vermittelt werden. Es wird dabei eine enge Verzahnung von Tätigkeitsbereichen ausgewählter Ausbildungsberufe im Fach der Lebensmittelchemie und inhalts- und prozessorientierten Anforderungen des Fachunterrichts angestrebt. P47 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Judith Breuer Christoph Vogelsang Peter Reinhold Universität Paderborn Universität Paderborn Universität Paderborn 91 Materialnutzung bei der Planung von Physikunterricht Bei der Planung von Physikunterricht spielen Materialien (curriculum materials) eine wichtige Rolle. Bisherige Studien untersuchten primär die Bedeutung des Schulbuchs oder von Lehrplänen, während die Nutzung anderer Materialien (z. B. Internetquellen, Zeitschriften) weniger analysiert wurde. Zudem wurde

93 bisher nur wenig betrachtet, wozu verschiedene Materialien in der Planung im Detail herangezogen werden. Ziel der vorliegenden Studie ist es daher, sich diesem Forschungsdesiderat explorativ zu nähern. Dazu wurden in einem Grounded Theory-Ansatz 17 Lehrkräfte verschiedener Ausbildungsstufen mithilfe leitfadengestützter Interviews befragt. Die Auswertung erfolgte mithilfe qualitativer Inhaltsanalyse. Dabei bestätigte sich die aus bisherigen Studien bekannte hohe Bedeutung des Schulbuchs, wobei allerdings andere Quellen wie das Internet ebenfalls wichtige Funktionen im Planungsprozess der Befragten erfüllen. Darüber hinaus konnten verschiedene Nutzungstypen bei der Planung von Unterricht identifiziert werden, die vermutlich stark durch den Ausbildungsstand beeinflusst werden. P48 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Jennifer Dörschelln Universität zu Köln OLEDs: Implementation eines innovativen Themas in den Chemieunterricht Um die Qualität von Chemieunterricht zu sichern und zu steigern ist es unter anderem notwendig, inhaltliche Neuerungen und Fragestellungen unserer technischen Zivilisation zu erschließen und für Schüler didaktisch aufzubereiten. Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind eine chemisch-technische Neuerung unserer Zeit, die aktuell bereits in Displays zum Einsatz kommt und in Zukunft vermutlich viele weitere Anwendungen unseres Alltags bestimmen wird. OLEDs basieren auf organischen Halbleitern, die durch ihr konjugiertes Doppelbindungssystem in der Lage sind Strom zu leiten und Licht zu emittieren. Zu OLEDs wurden bereits Experimente und Materialien im Rahmen des Schülerlabors der Universität zu Köln konzeptionell entwickelt und evaluiert. Vorgestellt wird die Untersuchung des OLED-Konzepts im regulären Chemieunterricht. Die Evaluation erfolgte aus Lehrerperspektive anhand von Fragebogendaten, Interviews und Unterrichtsbeobachtungen. Diese Daten zeigen auf, wo sich das Konzept im System Schule einbetten lässt, wie Praktiker es konkret umsetzen und wie sie dessen Durchführung bewerten. P49 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Dennis Roggenkämper Thomas Waitz Georg-August-Universität Göttingen Georg-August-Universität Göttingen P Aufgabenbasierte Videotutorials in der Chemieausbildung Aufgabenbasierte Videotutorials sind ein neues, in der Literatur bislang noch nicht beschriebenes Lehr- und Lernmedium zur Vermittlung und Vertiefung von Fachkenntnissen der Chemie. Die Kernidee aufgabenbasierter Videotutorials ist eine Verknüpfung konkreter Aufgaben- und Problemstellungen, deren Lösungen in kurzen Videotutorials erläutert werden. Die Lösungswege werden kleinschrittig erklärt und begründet, sodass diese von Lernenden mit den unterschiedlichsten Prädispositionen genutzt werden können. Die aufgabenbasierten Videotutorials können somit unabhängig vom Vorwissen der Lernenden verschiedene Funktionen einnehmen wie: (1) Wiederholung grundlegender Fachkompetenzen (2) Kontrolle der Ergebnisse (3) Kennenlernen alternativer Lösungswege (4) Unterstützung beim Erwerb und der Vertiefung eigendiagnostischer Kompetenzen und damit (5) Unterstützung des selbstgesteuerten Lernens. Darüber hinaus werden mit den Videotutorials auch Möglichkeiten zur Individualisierung von Lehr-/Lernprozessen geboten. P50 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Katrin Schüßler Ines Komor Sebastian Habig Elke Sumfleth Lernaufgaben in Chemie Ein Blick auf Cognitive Load und Interesse Um dem Problem des geringen Interesses deutscher Lernender am naturwissenschaftlichen Unterricht (Reiss et al., 2016) entgegenzuwirken, werden bspw. Kontextualisierung ((Bennett, 2016; Nentwig et al., 2007) oder die Einbettung in Coverstories (Schüßler, 2017) genutzt. Diese zusätzlichen Informationen sind allerdings, aus dem Blickwinkel der Cognitive Load Theory (bspw. Paas & Sweller, 2014), für den eigentlichen Lernprozess irrelevant 92

94 Abstracts Poster (vgl. Mayer, 2009). Ein Vergleich von Kontextualisierung und Einbettung in eine Coverstory mit Blick auf situationales Interesse und kognitive Belastung der Lernenden steht bisher aus. Im Rahmen einer aktuellen Studie wurde daher untersucht, wie Lernende 1) einen Text, der lediglich relevante Fachinformationen präsentiert, im Vergleich zu einem Text, der diese Fachinformationen 2) kontextualisiert oder 3) im Rahmen einer Coverstory präsentiert und 4) einem Text, der beide Ansätze (Kontext und Coverstory) kombiniert, bewerten. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Einbettung von Fachinhalten zu einer Steigerung des situationalen Interesses führt. P51 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Dennis Jaeger Torsten Franz Rainer Müller Technische Universität Braunschweig Technische Universität Braunschweig Technische Universität Braunschweig Cognitive Load beim Lösen authentischer Probleme In einer Vorstudie mit 170 Schülerinnen und Schüler in den Klassenstufen sieben bis zehn untersuchten wir im Themengebiet Mechanik Einflussfaktoren auf die Leistung im Problemlöseprozess. Ein besonderer Schwerpunkt bildete hierbei die Untersuchung des Spannungsfeldes Cognitive Load authentischer Kontext (Kuhn et al., 2010) und Cognitive Load als möglicher Einflussfaktor und Mediator. Dazu werden im Rahmen einer Parallelisierung sowohl klassenspezifische als auch 15 personenbezogene Variablen kontrolliert und vier Gruppen, die sich in der Authentizität und Lesbarkeit ihrer Materialien unterscheiden, gebildet. Ziel dieser Vorstudie ist es, verwendete Messinstrumente zu validieren und Hinweise auf Tendenzen bzgl. der zentralen Fragestellungen zu generieren. Es werden die vielversprechenden Ergebnisse dieser Vorstudie präsentiert. P52 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Valerie Vogt Amacker Dorothee Brovelli Markus Wilhelm Pädagogische Hochschule Luzern Pädagogische Hochschule Luzern Pädagogische Hochschule Heidelberg Einfluss des Cognitive Loads und des Präsentationsmodus von Aufgaben Das Promotionsvorhaben widmet sich der Frage, welchen Einfluss der Cognitive Load in Verbindung mit dem Präsentationsmodus von Experimentieraufgaben auf die Lern- und die Selbstwirksamkeit der Lernenden nimmt. Dieser Frage soll mit Hilfe eines neu konzipierten Workshops im Swiss Science Center Technorama nachgegangen werden. Der bestehende Workshop zum Thema Infrarotstrahlung wurde nach einer didaktischen Analyse neu aufgebaut. Unter Berücksichtigung der Cognitive Load Theory entstanden Experimentierstationen unterschiedlicher Komplexität, welche durch verschiedenartig präsentierte Aufgaben die Lernenden zur eigenständigen erfolgreichen Erarbeitung der Thematik hinführen sollen. Im November 2017 steht eine Pilotstudie mit 10 Klassen à 20 Schülern an. Anhand einer Pre-Post-Follow-up- Erhebung werden Interesse, Selbst- und Lernwirksamkeit getestet. Zusätzlich soll eine qualitative Erhebung durch die Evaluation von Audiodaten durchgeführt werden. Nach Auswertung der Pilotstudie folgt die Vorbereitung auf die Hauptstudie mit insgesamt 80 Schulklassen der 7. bis 9. Jahrgangsstufe. P53 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Rainer Wackermann Laura Strelzyk Heiko Krabbe Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum 93 Modell für Ähnlichkeit von Aufgaben im Bereich geometrische Optik Wir stellen ein normatives Modell für die Ähnlichkeit von Aufgaben vor und explizieren dies am Beispiel der geometrischen Optik. Hintergrund ist das Desiderat, Transfer- und Vernetzungsleistung von SuS messen zu können. Das Modell beschreibt die Ähnlichkeit von Aufgaben entweder als Nähe bzw. Distanz, als Kontrast,

95 oder als Anzahl notwendiger Transformationsschritte zwischen zwei Aufgaben (Minda 2015). Das Modell dient gleichzeitig als Konstruktionsanleitung und wird expliziert anhand existierender und selbst entwickelter Aufgaben zur geometrischen Optik. Eine Einschätzung durch Lehramtsstudierende in Form eines Triadentests liefert Hinweise auf die Zuverlässigkeit dieser Zuordnungen. Es werden der theoretische Rahmen sowie erste empirische Befunde präsentiert. P54 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Perihan Akman Sabine Fechner Universität Paderborn Universität Paderborn Konkrete und abstrakte Repräsentationen im Chemieunterricht Für das Erklären chemischer Phänomene aus dem nichtsichtbaren Bereich sind externe Repräsentationen (ER) unerlässlich. In der Chemie existiert eine Vielzahl an Darstellungsformen mit unterschiedlichem Abstraktionsgrad, um Phänomene zu visualisieren. Bisherige Studien zeigen, dass Lernende Defizite bezüglich des Umgangs mit unterschiedlichen ER aufweisen, was Auswirkungen auf den Fachwissenserwerb nehmen kann. Mit der vorliegenden Studie wird das Ziel verfolgt, den Einfluss abstrakter und konkreter ER auf den Wissenserwerb festzustellen. Zunächst wurden anhand einer Schulbuchanalyse die gängigen Repräsentationen zur Säure-Base-Reaktion in der Oberstufe ermittelt. In einer folgenden Studie wird mithilfe theoretisch fundierter Indikatoren ermittelt, welche dieser Repräsentationen Lernende als eher konkret oder abstrakt einstufen. Diese Einschätzung wird mit dem Konzeptwissen zur Säure-Base-Reaktion in Zusammenhang gebracht, das mithilfe eines Multi-Matrix- Designs zum einen auf der Basis von Repräsen-tationsformen und zum anderen ausschließlich verbal abgefragt wird. P55 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Ralf Erlebach Carolin Frank Bergische Universität Wuppertal Bergische Universität Wuppertal P Analyse und Klassifikation technikbezogener Repräsentationen Trotz der prinzipiell unterstützenden Funktion grafischer Repräsentationen in Lehrtexten scheinen Lerner häufig nicht in der Lage, die durch diese gegebenen Möglichkeiten zur Integration von Text- und Bildinformationen sowie ihrem Vorwissen auszuschöpfen. Sowohl die Anschlussfähigkeit des Vorwissens, symbolisches Wissen um die entsprechenden Konventionen als auch metakognitiv-strategisches Wissen um die aktive Bearbeitung der grafischen Repräsentationen können dabei als Ursache angenommen werden. Dabei stellt sich die Frage, inwiefern diese Voraussetzungen im Lehrmaterial angebahnt werden. Während qualitative Lehrbuchanalysen für den Elementarbereich bereits vorliegen, mangelt es an Befunden aus dem Bereich der höheren Bildung. Am Beispiel der technischen Berufsausbildung werden daher die Ergebnisse einer Lehrwerkanalyse vorgestellt, welche grafische Konventionen, dahinterliegende Konzepte und Strategien zur Kohärenzbildung untersucht. Ergebnis dieser Untersuchung ist eine generative Klassifizierung nach Bernsen (1994)technischer Repräsentationen. P56 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Sabine Streller Freie Universität Berlin Das Schulbuch im Berliner Chemieunterricht eine Bestandsaufnahme Im Rahmen des Moduls Analyse von Chemieunterricht an der Freien Universität werden Lehramtsstudierende im Masterstudiengang an chemiedidaktische Forschungsarbeiten herangeführt. Neben der Erarbeitung theoretischer Grundlagen im Seminar entwickeln die Studierenden in Kleingruppen eigene Forschungsfragen und ein entsprechendes Untersuchungsdesign. Anschließend führen sie die geplante Untersuchung durch. Im WS 15/16 entschieden sich die Studierenden, eine Untersuchung zum Einsatz von Schulbüchern im Chemieunterricht arbeitsteilig durchzuführen. Begonnen wurde zunächst mit einer Bestandsaufnahme der Schulbücher, die für Schüler/-innen an Berliner Schulen verfügbar sind. Anschließend wurde ein Fragebogen für 94

96 Abstracts Poster Schüler/-innen und Lehrer/-innen entwickelt, um einerseits die Häufigkeit des Schulbucheinsatzes im Unterricht und zu Hause näher zu bestimmen und um andererseits mehr über den Zweck des Schulbucheinsatzes zu erfahren. Insgesamt wurden 354 Schüler/-innen und 53 Lehrer/-innen befragt. In unserem Beitrag stellen wir Design und ausgewählte Ergebnisse der Untersuchung zur Diskussion. P57 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Martin Erik Horn HWR Berlin GAALOP als speziell-relativistischer Taschenrechner Die konzeptuelle Beschreibung der Speziellen Relativitätstheorie basiert auf einer pseudo-euklidischen Raumzeit, die mathematisch mit Hilfe der Clifford-Algebra modelliert werden kann. Die Berechnung relativistischer Größen ist deshalb im Kontext der Clifford-Algebra weit einfacher als unter ausschließlicher Nutzung reeller Zahlen. Für die rechnerische Lösung von Aufgaben zur Speziellen Relativitätstheorie in schulischen und hochschulischen Unterrichtssituationen stehen uns derzeit allerdings nur Taschenrechner zur Verfügung, die keine Berechnungen auf Grundlage der Clifford-Algebra zulassen. Es ist deshalb sinnvoll, für Übungsphasen nach einem Taschenrechner-Ersatz für speziell-relativistische Rechnungen zu suchen. Das Programm-Tool GAALOP (Geometric Algebra Algorithms Optimizer) bietet eine solche, leicht zugängliche Taschenrechner-Alternative. Im Beitrag wird anhand einfacher Aufgaben gezeigt, wie GAALOP als ein solcher Taschenrechner-Ersatz eingesetzt und bei der rechnerischen Lösung von Aufgaben zur Speziellen Relativitätstheorie genutzt werden kann. P58 (A09-A11, Postersession 5: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P1) Stefan Kruse Pädagogische Hochschule der Fachhochschule Nordwestschweiz Die Integration Digitaler Medien in die Technische Bildung Ein Beispiel für die Sekundarstufe Durch die enormen technischen Fortschritte in der Informations- und Kommunikationstechnik haben sich die Arbeits- und Lebensumgebungen der Menschen tiefgreifend verändert. Diese erleben die Vernetzung in allen Lebensbereichen: im privaten Bereich z.b. in Form von der Erhebung personalisierter Daten, im öffentlichen Bereich z.b. in Form von RFID Tags in Preisschildern und im beruflichen Bereich z.b. in Form von neuen arbeitsbeeinflussenden Techniken der vierte industriellen Revolution (Industrie 4.0). Einerseits bietet die fortschreitende Digitalisierung erkennbare Vorteile, andererseits müssen Auswirkungen und Folgen für den Einzelnen, die menschliche Gesellschaft und die natürliche Umwelt thematisiert werden. Technische Bildung in der Allgemeinbildenden Schule hat hierbei eine entscheidende Funktion und eine große Verantwortung. Einerseits bei der Schaffung eines Verständnis der gegenwärtigen und zukünftigen Technologien, anderseits bei der kritischen Reflektion entsprechender Technologien in Bezug auf die Menschen und ihr Umfeld. Im Unterricht muss Technik daher ganzheitlich und im Zusammenhang mit menschlichen Bedürfnissen und natürlichen Umweltbedingungen betrachtet werden. An einem Beispiel aus der Praxis der Technischen Bildung sollen die zunehmende Vernetzung der Welt und die digitale Transformation der Gesellschaft mit ihren Auswirkungen auf den Menschen in einem kurzen Poster Vortrag vorgestellt werden. 95

97 Postersession 2: Lehramtsausbildung Programmplatz B09-B11 (Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Poster P59-P73 P59 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Ann-Kathrin Joswig Josef Riese RWTH Aachen RWTH Aachen Die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens im Lehramtsstudium Physik In diesem Projekt soll die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens bei Lehramtsstudierenden untersucht werden, die an einem Lehr-Lern-Seminar im Fach Physik teilnehmen. Die Studierenden haben dort die Gelegenheit, vor Beginn des Praxissemesters in einem komplexitätsreduzierten Rahmen eigenen Unterricht zu planen und mit Schülerinnen und Schülern durchzuführen. Der Einsatz von Lernzirkeln, die an der RWTH Aachen entwickelt und erprobt wurden, steht im Fokus der von den Studierenden zu planenden Unterrichtsstunden. Videographie und anschließende videobasierte Selbstreflexion sollen den Studierenden ermöglichen, ihre Fähigkeiten im Umgang mit Schülerinnen und Schülern allgemein sowie im Umgang mit themenspezifischen Schülervorstellungen zu trainieren. Die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens im Verlauf des Seminars soll dabei einerseits mit Hilfe von fachdidaktischen Leistungstests und andererseits durch qualitative Interviews untersucht werden, um gezielt für das fachdidaktische Wissen lernförderliche Elemente identifizieren zu können. P60 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Julian Heeg Sascha Schanze Leibniz Universität Hannover Leibniz Universität Hannover P Förderung chemiedidaktischen Wissens mittels Video-Fallvignetten Der Beitrag stellt eine Studie zum Einsatz von Videovignetten im Rahmen des fallbasierten Lernens (Video- Fallvignetten) zur Förderung des fachdidaktischen Wissens (PCK) angehender Chemielehrkräfte vor. Der Themenbereich ist das chemische Gleichgewicht. PCK ist grundlegend und exklusiv für den Lehrberuf. Der Erwerb sollte bereits in der ersten Ausbildungsphase beginnen und nicht rein theoretisch erfolgen. Fallbasierten Lernens kann dazu beitragen Theorie-Praxis-Verknüpfungen zu fördern. Im Zentrum der Methode steht die Nutzung von komplexitätsreduzierten Videovignetten, die im Zuge eines Research-Based-Design-Prozess entstehen und auf die zentralen PCK-Elemente (Wissen um den Lerner, Wissen um Instruktionen) fokussieren. Sie zeigen Schüler, die sich mit dem chemischen Gleichgewicht auseinandersetzen und ihre Vorstellungen verbalisieren. Studierende arbeiten aufgabengeleitet in Kleingruppen mit den Video-Fallvignetten, orientiert an den drei Forschungsaufgaben der Didaktischen Rekonstruktion. Der Bearbeitungsprozess wird videografiert und qualitativ inhaltsanalytisch ausgewertet. P61 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Dietmar Block Jasmin Andersen Knut Neumann IEAP der CAU Kiel IEAP & IPN IPN Entwicklung eines spezifischen Physikpraktikums fürs Lehramtsstudium Studierende des Lehramts Physik durchlaufen üblicherweise das gleiche experimentelle Anfängerpraktikum wie die Studierenden des Faches Physik,d.h. mit dem Ziel der Vorbereitung auf eine Tätigkeit im Forschungslabor. Daher nehmen Lehramtsstudierenden das Praktikum als wenig relevant für ihre zukünftige Tätigkeit als Lehrkraft wahr. Mit dem Ziel, die wahrgenommene Relevanz zu erhöhen, wurde ein Anfängerpraktikum mit spezifischer Ausrichtung auf Lehramtsstudierende entwickelt und im Laufe des letzte Jahres erprobt. Basierend auf den schleswig-holsteinischen Fachanforderungen wurden dazu 24 schulrelevante Experimentierstationen auf Hochschulniveau entwickelt. Die wahrgenommene Relevanz soll zusätzlich erhöht werden, indem 96

98 Abstracts Poster fachwissenschaftliche und fachdidaktische Fragestellungen in den Versuchsaufgaben verknüpft und schultypische Experimentiermaterialien, Messtechnik und Software eingesetzt werden. Die Struktur und die Designkriterien des neuen Praktikums werden in diesem Posterbeitrag vorgestellt. Für die begleitende Evaluation sei auf den Vortrag von J. Andersen verwiesen. P62 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Thomas Müller Sebastian Gröber Georg Lefkidis Anett Fleischhauer Jochen Kuhn Technische Universität Kaiserslautern Technische Universität Kaiserslautern Technische Universität Kaiserslautern Technische Universität Kaiserslautern Technische Universität Kaiserslautern FiPS² - Früheinstieg ins Physik-Schülerfern-Studium FiPS² ist der Früheinstieg ins Physik-Schülerfern-Studium des Fachbereichs Physik der TU Kaiserslautern für die Hauptzielgruppe Schülerinnen und Schüler. Das Angebot umfasst die zu Präsenzlehrveranstaltungen äquivalenten Kurse Experimentalphysik 1, Experimentalphysik 2 und Mathematische Grundlagen der Physik der ersten beiden Studiensemester. Diese werden als Blended-Learning-Studiendesign entwickelt und in die Lehrerbildung integriert. Hauptelemente des Studiendesigns sind mehr Zeit für gleiche Lerninhalte, Einführung in die Lerninhalte auf der Einführungspräsenz, Einsatz von electures und darauf abgestimmter etests, Vorübungsaufgaben als Brücke zwischen Schul- und Hochschulanforderungen, Übungsaufgaben mit ausführlichen Musterlösungen sowie eine Integration der Lehr-Lernmedien im LMS OpenOLAT. Als Teilprojekt des BMBF-Projekts "U.EDU: Unified Education - Medienbildung entlang der Lehrerbildungskette" wird FiPS² im Rahmen der "Qualitätsoffensive Lehrerbildung" gefördert. Wir informieren zum Studiendesign und stellen erste Evaluationsergebnisse vor. P63 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Julia-Josefine Milster Volkhard Nordmeier Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Professionelle Kompetenzen von Quereinsteiger*innen im Q-Master Im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung ist die Freie Universität Berlin mit dem Projekt K2teach - Know how to teach beteiligt. Das Teilprojekt Q-Master: Qualifizierung von Quereinsteiger*innen im Master of Education fokussiert auf das Thema von Quer- und Seiteneinstieg für ausgewählte Mangelfächer wie z. B. Physik. Der Modellstudiengang startete erstmalig im Wintersemester 16/17. Das Projekt verfolgt das Ziel, die Quereinstiger*innen innerhalb eines viersemestrigen Master of Education ausreichend für den anschließenden Vorbereitungsdienst zu qualifizieren. Dabei soll ein adäquates Ausbildungsniveau im Vergleich zu regulären Lehramtsstudierenden erreicht werden. Ob dies gelingt, wird in der Begleitforschung und Evaluation des Studienganges untersucht. Hierbei liegt das Augenmerk auf die Entwicklung professioneller Kompetenzen von Lehrkräften. In einer ersten Erhebung wurden die Q-Master- Studierenden (N=28) u.a. nach pädagogischen Vorerfahrungen und Berufswahlmotiven gefragt. Im Fach Physik werden studienbegleitend Fachdidaktisches Wissen, Fachwissen und Überzeugungen erhoben. P64 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Jasper Cirkel Sabina Eggert Susanne Bögeholz Susanne Schneider Universität Göttingen Universität Göttingen Universität Göttingen Universität Göttingen 97 Naturwissenschaftsunterricht Integrativ geht auch! Die Tendenz zu integrativem Naturwissenschaftsunterricht (INU) (Kombination der Fächer Biologie, Chemie, Physik) in der Sekundarstufe I an Gesamtschulen und z.t. an Gymnasien lässt sich in zahlreichen Bundesländern beobachten. Die damit einhergehenden veränderten fachlichen, didaktischen und organisatorischen

99 Anforderungen werden in der universitären Lehramtsausbildung bislang kaum berücksichtigt. Allerdings wird INU auch unter Lehrkräften teilweise kontrovers diskutiert. Daraufhin wurde an der Universität Göttingen ein Zertifikat entwickelt, um Studierende besser auf integriertes Unterrichten und damit z.t. auch fachfremdes Unterrichten vorzubereiten. Dabei belegen die Studierenden zunächst Basismodule aus fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Veranstaltungen in den naturwissenschaftlichen Fächern, die sie nicht regulär studieren. Anschließend erwerben sie in einem Praxismodul erste Erfahrungen im INU. Der Beitrag stellt die Konzeption des Zertifikats und erste Ergebnisse der Evaluation der im Sommersemester 2017 gestarteten Veranstaltungen vor. P65 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Claus Bolte AG Analyse von Chemieunterricht Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Wie erleben Studierende mit nw. Unterrichtsfach ihr Praxissemester? Im Zuge der Reform des Lehramtsstudiums in Berlin wurde u.a. ein 5-monatiges Praxissemester eingeführt. Unsere Studie fokussiert auf die Frage, wie Lehramtsstudierende mit naturwissenschaftlichem Fach die mit dem Praxissemester einhergehenden professionsbezogenen Herausforderungen erleben und psychisch verarbeiten. Unsere Studie basiert auf Arbeiten zur Analyse der Wahrnehmung ausgewählter Merkmale des motivationalen Lernklimas hier: von Lehramtsstudierenden im Praxissemester und auf die Rekonstruktion ihrer je individuell ausgeformten arbeitsbezogenen Verhaltens- und Erlebnis-Muster (AVEM). Um unsere Forschungsfrage zu beantworten, wurden Lehramtsstudierenden mit naturwissen schaftlichem Studienfach adaptierte und spezifisch konzipierte Skalen zur Bewertung vorgelegt. Die Ergebnisse unserer Datenanalysen geben Auskunft darüber, wie die Lehramtsstudierenden berufliche Herausforderungen im Praxissemester erlebten, inwiefern sie sich von ihren Kolleg(inn)en unterstützt fühlten und in welcher Weise sie ihre subjektiv wahrgenommen beruflichen Beanspruchungen psychisch gemeistert haben. P P66 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Maren Rodriguez Arnim Lühken Goethe Universität Frankfurt a.m. Goethe Universität Frankfurt a.m. Die Studieneingangsphase: Eine qualitative Längsschnittstudie Eine reflektierte Studienentscheidung zu treffen, fällt vielen AbiturientInnen schwer (Oechsle et al. 2009) und auch das Studium erfolgreich abzuschließen, ist von vielen Prädiktoren abhängig (Freyer 2013). Gründe für relativ geringe Studienabbruchquoten in den Staatsexamensstudiengängen (z.b. Medizin, Pharmazie und Lehramt) werden u.a. in klaren beruflichen Vorstellungen, einer hohen Studienmotivation und einer star-ken Fachidentifikation gesehen (Heublein 2012). Doch mit welchen Studienvorstellun-gen und -motivationen starten Erstsemesterstudierende tatsächlich in ihr Studium? Welche Erfahrungen sammeln sie in der Studieneingangsphase? Ist die Studienent-scheidung stabil oder ist es zu einer Revision der getroffenen Entscheidung gekom-men? Wie könnten gezielte studienorientierende Maßnahmen aussehen? Durch die starke fachliche Nähe der Pharmazie zur Fachwissenschaft Chemie, ist eine Betrach-tung dieses Studiengangs besonders interessant. Im Rahmen einer qualitativen Längs-schnittstudie werden Studierende von Beginn ihres Studiums bis zum Ende des 3. Se-mesters begleitet und interviewt. P67 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) David Woitkowski Peter Reinhold Universität Paderborn Universität Paderborn Strategien und Probleme im Umgang mit Übungsaufgaben im 1. Sem. Physik Die Studieneingangsphase Physik ist nicht selten von Problemen im Umgang mit fachlichen Anforderungen geprägt, die als wichtiger Grund für die hohen Abbruch- und Wechselquoten gelten können. Eine Reihe von 98

100 Abstracts Poster Studien versucht, diese Problemlage in ihren Bedingungsfaktoren und Entwicklungsverläufen besser zu verstehen um mittelfristig Verbesserungen entwickeln zu können. Im vorliegenden Projekt liegt der Fokus dabei auf einer der zeitlich umfangreichsten fachlichen Anforderung im Fach- und Lehramtsstudium: Den wöchtenlich zu bearbeitenden Übungszetteln. Im Rahmen einer Interviewstudie wurden 8 Personen vier mal im Verlauf des ersten Semesters zu diesen Anforderungen, ihren Strategien und Problemen im Umgang damit befragt. Die Interviews wurden in Form einer kategorienbasierten Inhaltsanalyse im Hinblick auf mögliche Prädiktoren für einen erfolgreichen Umgang mit den Übungszetteln ausgewertet. Im Beitrag werden erste Ergebnisse aus dieser Befragung sowie Zusammenhänge mit objektiven Leistungsdaten und deren Verläufen berichtet. P68 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Andreas Helzel Katharina Fierlinger Eva Seifert Claudia Nerdel Technische Universität München Technische Universität München Technische Universität München Technische Universität München Abstimmung von Fachwissenschaft und Fachdidaktik im Physikstudium Bei Befragungen geben Studierende und Dozierende häufig an, dass das Studium von Physik und Fachdidaktik schlecht vernetzt und zu wenig aufeinander abgestimmt ist. Dieses Thema gilt als eine sehr große und dennoch vernachlässigte Herausforderung. Um für dieses vielschichtige Problem eine umfassende Lösung zu erarbeiten, wird hier an verschiedenen Punkten des Studiums eingegriffen. Der Fokus ist dabei, den Studierenden weniger zusätzliche Arbeit in Form neuer Veranstaltungen zu verursachen, sondern bestehende Veranstaltungen zielführend zu verknüpfen und zu erweitern. Darunter fällt die Erstellung speziellen Begleitmaterials für das physikalische Grundlagenpraktikum um dessen Relevanz für den Schulunterricht zu verdeutlichen. Neu ist ein Mentoring für Physiktutoren und die Weiterentwicklung des fachdidaktischen Experimentierseminars. Die Astrophysik hat im Schullehrplan mehr Gewicht als im Studium. Um den bestehenden Bedarf an Lehrangeboten im Studium zu decken, wird seit einem Jahr ein E-Learning-Kurs angeboten, der speziell für die Lehrplanalternative Astrophysik ausgelegt ist. P69 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Jenna Koenen Lilian Danial Rüdiger Tiemann Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Critical Thinking im universitären Laborpraktikum Laborpraktika stellen zentrale Ausbildungselemente des Studiums im Bereich der Chemie dar. Sie orientieren sich jedoch wenig an der geforderten problemorientierten Ausbildung im Bereich des Studiums. Häufig fokussieren sie auf rezeptartiges Abarbeiten von Versuchsvorschriften. Im Rahmen dieser Studie wird daher untersucht, ob Prompts, die der Anregung der vertieften Verknüpfung von Fachinhalten und der Versuchsdurchführung dienen, zur Förderung des Critical Thinkings von Studierenden als Vorbereitung auf eigenständiges Experimentieren im Sinne einer naturwissenschaftlichen Arbeitsweise beitragen. Dazu wurde ein zweiphasiges Mixed-Method-Design implementiert. Beide Phasen wurden mithilfe von Audio- und Videoaufzeichnungen sowie Fragebogenerhebungen dokumentiert. In der ersten Phase fand das Praktikum in unveränderter Form statt. In der zweiten Phase wurde das Skript um Prompts ergänzt. Im Fokus der Auswertung steht neben dem Critical Thinking auch die Oberflächenstruktur eines Praktikumstages, sowie das Antestat als zentrales Element des Praktikums. 99

101 P70 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Katharina Groß Andrea Schumacher Universität zu Köln Universität zu Köln Konzeption und Evaluation des kompetenzorientierten Schülerlabors ELKE Im Zuge der Ergebnisse von PISA und TIMSS wurden viele Schülerlabore gegründet; diese sollen als nonformelle, außerschulische Lernorte eine lernwirksame Ergänzung zum formellen Lernen in der Schule darstellen. Das Projekt ELKE (Experimentieren, Lernen, Kompetenzen Erwerben) stellt einen außerschulischen Lernort dar, in dem durch curricular anbindungsfähige Inhalte und kompetenzorientierte Gestaltung eine lernwirksame Vernetzung des Schülerlabors mit dem Chemieunterricht erreicht werden soll. Darüber hinaus knüpft das Projekt ELKE im Sinne eines Lehr-Lern-Labors an die universitäre Lehrerbildung an. Das Poster stellt die grundsätzliche Konzeption sowie die inhaltliche Ausgestaltung des Projekts ELKE dar und zeigt erste Ergebnisse in Bezug auf die (Lern-)Wirksamkeit von ELKE als Schülerlabor, die sowohl aus halbstrukturierten Schülerfragebögen (N=176) als auch aus Lehrerinterviews (N=5) gewonnen wurden. Die Ergebnisse werden mit den Befunden aus der Untersuchung von ELKE als Lehr-Lern-Labor (N=8) verknüpft. P71 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Henning Krake Maik Walpuski Sequenzierung experimenteller Phasen bei Chemiereferendaren Experimentelle Phasen sind ein Charakteristikum naturwissenschaftlichen Unterrichts, deren qualitätsvolle, lernwirksame Ausgestaltung aber nur bedingt vorgenommen wird (u. a. Tesch & Duit, 2004). Schulz (2011) konnte allgemeine Qualitätsmerkmale von Unterricht für den Chemieunterricht und hier im Speziellen für experimentelle Phasen operationalisieren. Ziel des Transferprojektes ist es, diese Erkenntnisse in die zweite Phase der Lehrerausbildung zu übertragen und im Ausbildungscurriculum der Zentren für schulpraktische Lehrerausbildung zu implementieren. Dies wird durch eine Fachleiterfortbildung geschehen. In eine Studie im Kontrollgruppendesign mit zwei Messzeitpunkten wird deren Erfolg an der Umsetzung der Fortbildungsinhalte im Unterricht der Referendarinnen und Referendare durch die Analyse videografierter Unterrichtsstunden gemessen. Zusätzlich wird über einen PCK- Test eine Veränderung des Professionswissens in Bezug auf Sequenzierung von Chemieunterricht überprüft. P P72 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Thomas Witte Universität Paderborn Falsifikationismus Grenze oder Gewinn von Erkenntnis im Unterricht? Die Bedeutung eines angemessenen naturwissenschaftlichen Verständnisses und einer entsprechenden Darstellung der Natur der Naturwissenschaften (nature of science, NOS) ist international innerhalb der fachdidaktischen Forschung etabliert. Umso mehr fällt jedoch eine Diskrepanz zur praktischen Umsetzung sowohl im universitären als auch im schulischen Bereich auf. Der vorgestellte Ansatz diskutiert die Frage nach der Umsetzung und stellt hierbei den Falsifikationismus nach Imre Lakatos in den Mittelpunkt, indem hierfür wissenschaftstheoretische Grundhaltungen diskutiert werden. Weiterhin werden erste Ergebnisse eines systematischen Reviews vorgestellt, der in diesem Bereich sowohl die Grundpositionen der NOS-Thematik als auch deren mögliche Umsetzungen aufzeigt. Davon ausgehend werden wissenschaftstheoretisch begründete Überlegungen für eine Auswahl geeigneter philosophischer Positionen für den naturwissenschaftlichen Unterricht vorgestellt. 100

102 Abstracts Poster P73 (B09-B11, Postersession 3: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P2) Annabel Pauly Arnim Lühken Goethe-Universität Frankfurt a. M. Goethe-Universität Frankfurt a. M. Energiekonzept in der naturwissenschaftlichen LehrerInnenausbildung Energie ist ein Grundbegriff, der für die SchülerInnen eine Basis zum Verständnis naturwissenschaftlicher Inhalte darstellt. Aus einer LehrerInnenbefragung der Energiebildungsstudie (Euler 2013) in Deutschland geht hervor, dass auch bei Lehrkräften der Begriff sowie die zugehörigen Inhalte nicht gefestigt sind. Die Grundlagen des Energiekonzeptes bei Lehrenden müssen im Lehramtsstudium gelegt werden. Inwieweit sind die Inhalte, die in den naturwissenschaftlichen Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss im Basiskonzept Energie ausformuliert werden, in Schulbüchern der Sek. I und II expliziert? Inwiefern lässt sich das daraus folgende Konstrukt des naturwissenschaftlichen Energiekonzeptes in Testaufgaben umformulieren? Die Grundlage zur Erhebung des Konstruktes stellt eine qualitative Inhaltsanalyse von Lehrbüchern der Sek. I und II (Gym, RS, HS) dar. Daraus wird mittels vorhandener und neu konzipierter Items ein Diagnoseinstrument erstellt, das das schulrelevante Fachwissen von Lehramtsstudierenden zur Thematik Energie darstellt. Postersession 3: Individuelle Förderung Programmplatz C09-C11 (Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Poster P74-P85 P74 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Marianne Korner Martin Hopf Florian Schmidt Universität Wien Universität Wien Universität Wien Weiterentwicklung eines Messinstrumentes zur Motivation Basierend auf der Self Determination Theory von Deci und Ryan wird ein Messinstrument entwickelt, das hinsichtlich der sprachlichen Gestaltung bereits für Jugendliche ab der Sekundarstufe 1 verwendbar ist und üblichen psychometrischen Standards entspricht. Es hatte sich herausgestellt, dass das siebenteilige Intrinsic Motivation Inventory (IMI) von Deci und Ryan trotz einiger Modifikationen nicht die intendierte stabile Faktorenstruktur repräsentiert. Daher wurde begonnen, ein Messinstrument von Grund auf neu zu entwickeln, das alle Subskalen des IMI abbildet. Die gewählte Vorgangsweise entsprechend der Four Building Blocks nach Wilson bindet die Jugendlichen selbst ins Itemdesign ein, was Probleme der Validität minimiert. Nachdem auf diese Art erfolgreich die Subskalen effort/importance und interest/enjoyment konstruiert werden konnten, konzentrieren sich die aktuellen Entwicklungsschritte auf die Itementwicklung der Subskalen perceived choice, perceived competence, value/usefulness und pressure/tension. Dieses Poster stellt die Ergebnisse der ersten Testungen in Schulklassen vor. P75 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Maike Busker Monika Angela Budde Europa-Universität Flensburg Universität Vechta 101 Sprachbewusstheit von Lehramtsstudierenden im Fach Chemie Um sprachlich heterogene Lerngruppen erfolgreich zu unterrichten, ist für Lehrkräfte ein bewusster Umgang mit Sprache im Kontext von Lehr/Lernsituationen wesentlich. In Studien zum Schriftspracherwerb und zum Fremdsprachenerwerb ist die Bedeutung von Sprachbewusstheit empirisch belegt. Auch Studien im bilingualen Unterricht der natur- und gesellschaftswissenschaftlichen Fächer und einer Fremdsprache belegen eine erhöhte Sprachbewusstheit im Hinblick auf die fachbezogene Sprachkompetenz. Das Potential zur Ausbildung von Sprachbewusstheit wird im Rahmen der Lehramtsausbildung in den naturwissenschaftlichen Fächern noch nicht ausreichend genutzt. Ebenso liegen derzeit kaum Erkenntnisse über die Sprachbewusstheit von Lehramtsstudierenden im Fach Chemie vor. Diese sind von hoher Bedeutung, um erfolgreich Lernumgebungen

103 in der Lehramtsausbildung zur Entwicklung von Sprachbewusstheit zu implementieren. Auf dem Poster wird eine Studie präsentiert, in der die Sprachbewusstheit bezogen auf allgemeinsprachliche und fachsprachliche Phänomene erhoben wird. P76 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Hanne Rautenstrauch Maike Busker Europa-Universität Flensburg Europa-Universität Flensburg Fachsprachliche Fähigkeiten v. Lehramtsstudierenden des Faches Chemie Sprache im Fach Chemie ist geprägt durch Fachsprache u. eine fachspezifisch genutzte Bildungssprache. Um der zunehmenden sprachlichen Heterogenität in der Schülerschaft gerecht zu werden, gibt es Forderungen nach einer fachspezifischen Sprachbildung in allen Fächern. Ziel dieser ist die Lernenden auf (fach-)sprachliche Anforderungen der Sprache im Fach vorzubereiten. Es erscheint notwendig, Lehramtsstudierende während des Studiums für diese Aufgabe zu qualifizieren. Grundlage für die fachdidaktische Kompetenz zur (Fach)Sprachförderung bilden eigene (fach)sprachliche Fähigkeiten. Zum allgemeinen Sprachstand Lehramtsstudierender gibt es nur wenige Studien, die jedoch Handlungsbedarf ausweisen. Das Poster präsentiert die Ergebnisse einer Studie, in der (fach)sprachliche Fähigkeiten von Chemiestudierenden im fachspezifischen Kontext erhoben werden. Fokussiert werden Ergebnisse zu Zusammenhängen zwischen den erfassten Teilbereichen Textproduktion und rezeption sowie allgemeine bzw. fachbezogene Sprachkompetenz, welche z.t. im Widerspruch zu den bisherigen fachunabhängigen Arbeiten stehen. P77 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Nelson Rajendran Andreas Kometz Universität Erlangen-Nürnberg Universität Erlangen-Nürnberg P Chemische Migrationsküche Experimente aus der kulinarischen Chemie fordern bei Lernenden alle Kompetenzbereiche heraus und eignen sich sowohl für den fächerverbindenden Unterricht innerhalb der naturwissenschaftlichen Domäne als auch darüber hinaus. Hier anknüpfend können auch die durch die großen Migrationsbewegungen nach Deutschland neu angekommenen Schülerinnen und Schüler mit kulinarischen Experimenten die traditionellen Gerichte der jeweiligen Heimatküche biochemisch ergründen. Da Kochen und Essen gemeinschaftsstiftend sind, könnte hier auch der Chemieunterricht einen Beitrag zur Integration der Migranten leisten. Aufbauend auf der Bildung, die jeweils im Heimatland genossen wurde, können die kulinarischen Experimente differenziert eingesetzt werden und so den chemischen Horizont erweitern. Als Beitrag zur Willkommenskultur wurden von der Arbeitsgruppe für Didaktik der Chemie an der Universität Erlangen-Nürnberg Experimente mit dem Themenschwerpunkt Küche der Migranten im Rahmen des Konzeptes Kulinarische Chemie entwickelt. P78 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Anja Kometz Rita Tandetzke Andreas Kometz SBS Herzogenaurach-Höchstadt a.d.aisch Universität Erlangen-Nürnberg Universität Erlangen-Nürnberg Inter-NESSI ein Schülerlabor für Lernende mit Migrationshintergrund Seit 10 Jahren steht das Nürnberg-Erlanger-Schülerinnen- und Schüler-Labor für ein breites Angebot zum experimentellen Arbeiten von Lernenden unterschiedlichen Alters und verschiedenster Schularten. Das NESSI- Lab hat sich in den letzten Jahren besonders dem Thema Inklusion geöffnet. In der aktuellen Erweiterung, dem Inter-NESSI, wird die bisherige Konzeption auf die Integration von jungen Asylbewerbern und Flüchtlingen in das deutsche Schulsystem übertragen. Inter-NESSI, angelehnt an eine internationale Ausrichtung des 102

104 Abstracts Poster Schülerlabors, ist auf die Übergangsklassen an Mittelschulen und die Berufsintegrationsklassen an Beruflichen bzw. Berufsschulen in Bayern ausgerichtet und soll den spezifischen Anforderungen und Bedürfnissen von Lernenden mit Migrationshintergrund gerecht werden. Bedingt durch das Alter der Zielgruppe musste das Grundkonzept überarbeitet werden. Ein wesentliches Ziel ist die Verknüpfung von Schriftspracherwerb und naturwissenschaftlicher Grundbildung, unterstützt durch Kurzdialoge innerhalb kleiner Comics und differenzierte Hilfen je nach Leistungsstand der Lernenden. P79 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Thomas Baumann Insa Melle Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund Multimediale Lernumgebungen im heterogenen Chemieunterricht Mit der Ratifizierung der UN-Behindertenrechtskonvention im Jahr 2009 wird jedem Lernenden das Recht auf gleichwertige Teilhabe am Schulleben zugesprochen. Dieses bedeutet aufgrund der Heterogenität der Lernenden neue Herausforderungen für den Unterricht. Das angloamerikanische Rahmenkonzept Universal Design for Learning (UDL) ist ein Ansatz zur Gestaltung von inklusivem Unterricht. Das UDL kann mit neuen Technologien kombiniert werden, so dass multimediale Lernumgebungen entstehen, welche universell zugänglichen Unterricht intendieren. Basierend auf einer Unterrichtseinheit zum Thema Chemische Reaktion, die von Michna (2016) nach den Richtlinien des UDL entwickelt worden ist, wurde ein Lernprogramm konzipiert, das die Inhalte und die Gestaltung der Unterrichtseinheit unter Einbezug neuer Technologien modifiziert und erweitert. Der Lernzuwachs und das Nutzungsverhalten der Schüler bei Einsatz der Lernsoftware werden analysiert. Erste Ergebnisse der Studie werden auf dem Poster vorgestellt. P80 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Annemarie May Insa Melle Technische Universität Dortmund Technische Universität Dortmund Wirksamkeit von Feedback-Maßnahmen im Chemieunterricht der Sek. I Die formative Beurteilung von Lernprozessen kann im Sinne einer individuellen Förderung aller Lernenden als zyklischer Prozess aus Kompetenzmessung, Diagnose, Rückmeldung, Zielsetzung und Unterrichtsgestaltung verstanden werden. Besonders Rückmeldungen in Form eines Feedbacks scheinen starke Einflüsse auf die Lernleistung zu haben. Aktuell gibt es jedoch kaum erprobte und bewährte Konzepte zum Einsatz von Feedback-Maßnahmen im Chemieunterricht. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Projekt eine Unterrichtseinheit für den Chemieunterricht der Sekundarstufe I entwickelt und evaluiert, die auf Basis der formativen Evaluation von Lernleistungen gestaltet wird und Elemente der Diagnostik und Förderung enthält. Die Unterrichtseinheit behandelt den Themenbereich Atombau und ist unterschiedlich für drei Gruppen von Lernenden, um die Wirksamkeit von lehrergeleitetem und selbstreguliertem Feedback zu untersuchen. Auf dem Poster werden zentrale Ergebnisse der Hauptuntersuchung vorgestellt. P81 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Dennis Kirstein Sebastian Habig Maik Walpuski Umgang mit Leistungsheterogenität beim Experimentieren im Fach Chemie Im kompetenzorientierten Chemieunterricht sind grundlegende Bildungsziele und individuelle Lernvoraussetzungen in Beziehung zueinander zu setzen. Ein produktiver Umgang mit Heterogenität im Chemieunterricht muss dabei auch in den für den Kompetenzerwerb so bedeutsamen Experimentierphasen stattfinden. Eine Möglichkeit Experimentierphasen kompetenzorientiert und adaptiv für Lern- und Leistungsunterschiede zu gestalten stellt der bereits mehrfach erprobte Einsatz von Interaktionsboxen dar (vgl. Rumann, 2004; Walpuski, 2006; Wahser, 2007; Knobloch, 2011). 103

105 Mit Hilfe qualitativer und quantitativer Forschungsstrategien soll der Frage nach Möglichkeiten zur Leistungsdifferenzierung beim kompetenzorientierten Experimentieren im Chemieunterricht nachgegangen werden. Dazu wird zunächst der Einfluss des Vorwissens auf Schwierigkeiten beim Experimentieren mit Interaktionsboxen differenziert untersucht. Ausgehend davon werden Maßnahmen zur Leistungsdifferenzierung entwickelt und diese im Rahmen einer Interventionsstudie im Chemieunterricht der Sekundarstufe I auf ihre Lernwirksamkeit geprüft. P82 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Lisa Schmitz Sabine Fechner Universität Paderborn Universität Paderborn Identifizierung von Schülerfragen in kontextbasierten Lernumgebungen Ausgehend von den lehrplanbezogenen Kompetenzerwartungen in NRW sowie den kontextorientierten Ansätzen im Chemieunterricht lässt sich folgern, dass die Fähigkeit des Fragenstellens eine zentrale Rolle in der naturwissenschaftlichen Grundbildung einnimmt. Der Einsatz situierter Kontexte soll Schülerinnen und Schüler dazu befähigen, Fragen zu generieren und Probleme auf der Grundlage von eigenen Fragestellungen zu lösen. Studien zeigen jedoch, dass Schülerinnen und Schüler in diesem Zusammenhang Schwierigkeiten aufweisen. Diese Studie soll demnach einen Beitrag zur Beschreibung von Schülerfragen in kontextbasierten Lernumgebungen leisten, um auf dieser Grundlage weitere Untersuchungen in Bezug auf ihre Qualität und Einsetzbarkeit im Chemieunterricht durchführen zu können. Hierzu wird eine offene Interviewstudie geplant, in der Schülerfragen anhand unterschiedlicher Kontexte zum Inhaltsfeld Produkte der Chemie identifiziert und anschließend kategoriengeleitet bewertet werden. Erste Ergebnisse werden auf der Konferenz präsentiert. P83 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Katharina Gierl Patrick Löffler Alexander Kauertz Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz Landau Universität Koblenz-Landau P Beschreibungskompetenz vom Elementarbereich bis zur Sekundarstufe I Der Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung ist zentraler Bestandteil der naturwissenschaftlichen Bildung. Das Beschreiben von Phänomenen ist Ausganspunkt des Erkenntnisprozesses. Eine Lehrplan- und Unterrichtsanalyse zeigt, dass Beschreiben einer der am meist eingesetzten Operatoren im Unterricht ist. Im Primar- und Sekundarbereich I ist das Beschreiben von Phänomenen als Kompetenzerwartung verbindlich festgelegt, wohingegen im Elementarbereich noch keine Kompetenzerwartungen formuliert wurden. Zudem fehlt eine Operationalisierung der Beschreibungskompetenz, welche die Kompetenzerwartungen zwischen den drei Bildungsbereichen ausdifferenziert und notwendig für eine kumulative Förderung von Kompetenzen ist. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurde ein normatives Kompetenzmodell zur Beschreibungskompetenz entwickelt, welches in einem quasi-längsschnittlichen Design im Kindergarten, in der Grundschule und Sekundarschule überprüft werden soll. Dabei werden sprachliche Fähigkeiten und Konzeptwissen berücksichtigt. Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse der Pilotstudie vor. P84 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG-P3) Lydia Schulze Heuling Europa-Universität Flensburg Inklusive Lehr-Lernprozesse im Chemie- und Physikunterricht gestalten Inklusion ist spätestens seit der Ratifizierung der UN-Behindertenkonvention ein zentrales Thema im aktuellen Bildungsdiskurs. Dabei geht es heute nicht mehr um die Frage, Ob Inklusion im Bildungssystem realisiert wird, sondern um das Wie ihrer Umsetzung. Vor diesem Hintergrund fand vom 8. Bis 10. Juni 2017 die GDCP- Schwerpunkttagung rund ums Thema Inklusion an der Europa-Universität Flensburg statt. Organisiert als open- 104

106 Abstracts Poster space-konferenz wurden verschiedene thematische Schwerpunkte elaboriert, über die dieser Beitrag berichten wird. P85 (C09-C11, Postersession 2: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum) Amitabh Banerji Universität zu Köln MINTegration - Tablet gestützter Chemieunterricht für Flüchtlinge Digitale Medien (wie Tablet-Computer und Smartphones) können eingebettet in ein didaktisches Konzept einen schnellen und individuellen Zugriff auf Lerninhalte ermöglichen und sind daher ein interessantes Werkzeug zur Gestaltung von inklusivem Unterricht. Das Poster berichtet über ein Projekt, in dem experimentelle Lernangebote zu Themen des Chemieunterrichts für Schülerinnen aus Vorbereitungsklassen entwickelt wurden. Zur Unterstützung wurden Videosequenzen auf Tablets zur Verfügung gestellt. Das Projekt war eingebettet in das Masterstudium des Lehramtes für Haupt-, Real, und Gesamtschule. Die Erfahrungen und Bewertungen der Studierenden wurden in Portfolios festgehalten, welche qualitativ ausgewertet wurden. Es zeigt sich, dass die Studierenden die Art der Nutzung digitaler Medien für sinnvoll und praxisrelevant erachten. Zudem steigert die intensive und produktive Auseinandersetzung mit den digitalen Medien die Medienkompetenz der angehenden Lehrkräfte sowie ihre Selbstwirksamkeitserwartung. Postersession 4: Modelle, Kontext, Fachliches Programmplatz D09-D11 (Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Poster P86-P101 P86 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Bert Schlüter Katrin Sommer Ruhr-Universität Bochum Ruhr-Universität Bochum Untersuchung von Motiven der KEMIE -Teilnehmer Bei Untersuchungen von Museums- und Zoobesuchern sowie anderer öffentlicher Einrichtungen zeigte sich, dass jene über verschiedene Motive, wie bspw. das Lernen neuer Sachverhalte oder das gemeinsame Verbringen von Zeit verfügen und sich daraus verschiedene Besuchertypen konzipieren lassen [Falk & Dierking 2013]. Es stellt sich die Frage, ob sich ähnliche Besuchertypen auch im außerschulischen Setting bei den teilnehmenden Kindern und Eltern von KEMIE Kinder Erleben Mit Ihren Eltern Chemie wiederfinden lassen. KEMIE ist ein seit 9 Jahren etabliertes Lehr-Lern-Angebot an der RUB [Sommer et al. 2013]. Für die Untersuchung wurden die für die Museumsforschung entwickelten Instrumente [Lewalter et al.] für das Lehr- Lern-Arrangement KEMIE adaptiert und erstmals eingesetzt. Mittels eines adressatenspezifischen Pre-Post- Fragebogens wurden Kinder (n=82) und Eltern (n=81) unabhängig voneinander befragt. Dabei zeigt sich, dass sowohl Kinder als auch Eltern mit den bekannten Besuchertypen vergleichbar sind, zwischen beiden Gruppen aber Unterschiede deutlich werden. P87 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Thomas Wilhelm Jan-Philipp Burde Verena Spatz Claudia Haagen-Schützenhöfer Martin Hopf Universität Frankfurt am Main Goethe-Universität Frankfurt am Main Technische Universität Darmstadt Karl-Franzens-Universität Graz Universität Wien Elektronengasmodell und Kontextorientierung ein binationales Projekt Im Elektronengasmodell wird das elektrische Potenzial als elektrischer Druck eingeführt, mit Luftdruckunterschieden motiviert und als grundlegende Größe verwendet. Entgegen der verwandten Analogie des ebenen Wasserkreislaufes können sich die Schülerinnen und Schüler den Druck der Luft besser vorstellen. 105

107 Eine Treatment-Kontrollgruppen-Studie zeigte höchst signifikante Leistungsunterschiede im Vergleich zum traditionellen Unterricht. Große Erwartungen werden auch an einen kontextorientierten Unterricht gestellt. In einem binationalen Design-Based Research-Projekt wollen vier Arbeitsgruppen den Effekt beider Ansätze in der einführenden Elektrizitätslehre untersuchen. Geplant ist ein 2 x 2 Design (mit/ohne Elektronengasmodell, mit/ohne Kontextorientierung), wobei die gleichen Lehrkräfte hintereinander in drei Jahren unterrichten: traditionell, mit einer Intervention und mit beiden Aspekten. Dabei soll das Schülerverständnis, ihr Interesse und ihr Selbstkonzept erhoben werden sowie das inhaltsspezifische PCK der Lehrkräfte. P88 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Andrea Maria Schmid Dorothea Brovelli Pädagogische Hochschule Luzern Pädagogische Hochschule Luzern Kontexte aus der technischen Forschung für das Lehramtsstudium Die pädagogische Hochschule Luzern realisiert zusammen mit der Hochschule Luzern Interventionsprojekte für Lehramtsstudierende im MINT-Bereich. Im Projektteil «Kontexte aus der technischen Forschung» analysieren Lehramtsstudierende der Sekundarstufe 1 Forschungsprojekte der technischen Fachhochschule, erfassen die zugrundeliegenden physikalischen Konzepte und bereiten daraus Lernumgebungen mit Lehrplanbezug vor jeweils unterstützt von Wissenschaftlichen Mitarbeitenden der technischen Fachhochschule. In einem weiteren Projektteil werden physikalisch-technische Fachinhalte kontextualisiert in Form von Serious Games für die Ausbildung angehender Lehrkräfte aufbereitet. Im Forschungsvorhaben wird untersucht, welchen Einfluss verschiedene Elemente der Oberflächenstruktur des jeweiligen Kontexts auf die kognitive Belastung, die Komplexität und die Transparenz zur Modellebene haben, und inwiefern dies geschlechterabhängig ist. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der interessefördernden Wirkung verschiedener Kontextelemente und Fachinhalte für beide Geschlechter. P89 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Oliver Bodensiek Cornelia Borchert Sina Vanessa Bruns Technische Universität Braunschweig Technische Universität Braunschweig Technische Universität Braunschweig P Pro-MINT: Lerneinheiten zur fachlichen Professionalisierung im Lehramt Hohe Schwundquoten und die doppelte Diskontinuität sind zentrale Probleme der MINT-Fächer (Albrecht/Nordmeier 2011,Ableitinger et al. 2013). Das Projekt Pro-MINT adressiert diese durch die Entwicklung fachspezifischer Lerneinheiten für die gymnasialen Lehramtsfächer Chemie, Physik und Mathematik. Dabei werden fachwissenschaftliche Inhalte unter dem Aspekt von Modelldenken und Modellierung anwendungsorientiert in den Kontext der schulischen Wissensstrukturierung gesetzt, um die als unzureichend empfundene Passung der im Studium vermittelten Fachinhalte mit den Anforderungen des Lehrerberufs zu verbessern. Thematisch setzen die Einheiten der Fächer unterschiedliche Schwerpunkte: Während für Physik Module zur theoretischen Physik neu konzipiert werden, nutzen die Mathematik-Einheiten Kontexte aus einer Vielzahl an Disziplinen von Architektur bis Wirtschaftswissenschaften. Im Fach Chemie sind die schulchemischen Basiskonzepte rahmengebend für die Fachwissensvernetzung. Das Poster zeigt eine Übersicht der konzipierten Themen und Materialien sowie erste Erkenntnisse der Evaluation. P90 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Florian Simon Gesche Pospiech Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf Technische Universität Dresden Der Einfluss eines Schülerlaborbesuchs auf die Einstellung von Lernenden zu naturwissenschaftlichen Berufsfeldern Im Blick auf den demographischen Wandel und insbesondere auf den Fachkräftemangel in Deutschland erhält das Schulfach Physik als Grundlagenfach für verschiedene Natur- und Ingenieurwissenschaften eine große 106

108 Abstracts Poster Bedeutung. Das Interesse von Lernenden an Naturwissenschaft und Technik ist im Vergleich zu anderen Disziplinen jedoch deutlich geringer. Für den Physikunterricht ergibt sich daraus eine schwierige Aufgabe: Obwohl Physik (vor allem für Mädchen) eines der unbeliebtesten Fächer darstellt, gilt es das Interesse von Schülerinnen und Schülern an physikalischen, technischen und naturwissenschaftlichen Themen und Berufsbildern zu wecken. Es stellt sich die Frage, welchen Beitrag Schülerlabore bei dieser Aufgabe leisten können. Lassen sich bereits mit einer kurzen Intervention favorisierte Berufsvorstellungen und Einstellungen der Lernenden zu naturwissenschaftlichen Arbeitsplätzen beeinflussen? Hierzu werden ausgewählte Ergebnisse aus der laufenden Studie (Fragebogen-Erhebung im Pre-Post-Design) am Schülerlabor DeltaX (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) präsentiert. P91 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Nicole Schrader Claus Bolte Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Was ist Radioaktivität? Schülervorstellungen vom Unsichtbaren Dass die Vorstellungen, die Lernende mit in den naturwissenschaftlichen Unterricht bringen, den Lernprozess entscheidend beeinflussen, ist nicht neu. Bereits seit 40 Jahren werden Schülervorstellungen zu verschiedenen Themen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in zahlreichen Studien untersucht. Allein in der von Duit (2009) geführten Bibliographie SCTSE sind die Forschungsergebnisse aus über 8300 empirischen Untersuchungen zu Schülervorstellungen zu finden. Allerdings existieren im Vergleich zu anderen Themengebieten bislang national wie international nur wenige Studien über Schülervorstellungen zur Radioaktivität. Um diesem wissenschaftlich komplexen und gesellschaftlich hoch relevanten Thema gerecht zu werden, haben wir am Ende des Schuljahres 2015/16 insgesamt 238 SchülerInnen der 10. Jahrgangsstufe mit einem Fragebogen zum konzeptuellen Begriffsverständnis (Radioaktivität, ionisierende Strahlung, radioaktive Substanz) untersucht. In unserem Beitrag skizzieren wir das Forschungsdesign, präsentieren ausgewählte Ergebnisse und stellen diese zur Diskussion. P92 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Martin Gröger Marc Thiessenhusen Volker Heck Monica Zuleta Universität Siegen Universität Siegen Universität Siegen Universität Medellin Vorstellungen zu Kohlenstoffdioxid in Deutschland und Kolumbien Es ist fraglich, ob der Klimawandel als kaum unmittelbar erfahrbares Phänomen Einzug in den Sachunterricht der Grundschule halten sollte. Dabei ist u.a. problematisch zu bewerten, welche Kenntnisse und Vorstellungen Schülerinnen und Schüler bereits zu Kohlenstoffdioxid besitzen. Um einen Einblick zu erhalten, wurden in einer Fragebogenstudie Kinder der dritten und vierten Klasse in Deutschland sowie in vergleichbaren Klassenstufen in Kolumbien zu Kohlenstoffdioxid befragt. Die Auswertung des offenen Fragebogens erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse. Die Ergebnisse zeigen, dass in beiden Ländern einem Großteil der Befragten der Begriff Kohlenstoffdioxid bereits bekannt und mit diversen Vorstellungen verknüpft ist. Weiter konnte Erkenntnisse über den Ursprung des Wissens gewonnen werden sowie über Alltagsphänomene, die von den Kindern mit der Problematik in Verbindung gebracht werden. 107

109 P93 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Marc Thiessenhusen Martin Gröger Universität Siegen Universität Siegen Die Ozeanversauerung als Folge des Klimawandels in der Schule Die Erderwärmung und deren Folgen sind nur eine Seite des Klimawandels, denn der anthropogen herbeigeführte Anstieg der Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Atmosphäre auf mittlerweile etwa 405 ppm führt auch zu einer Versauerung der Ozeane. Kalkbildende Organismen wie Muscheln oder Korallen können dadurch nur vermindert Kalk bilden oder sogar absterben. Um einen Einblick in das Wissen von Schülerinnen und Schüler in diesen Zusammenhang zu erhalten, wurden in einer Fragebogen-Studie zunächst Vorwissen und Vorstellungen der Kinder in den Jahrgängen 3 bis 9 zu Kohlenstoffdioxid erhoben. Weitergehend wurde ein Design-Experiment zum Einfluss von Kohlenstoffdioxid auf kalkbildende Organismen entwickelt und mit Lernenden aus den genannten Jahrgangsstufen durchgeführt. Die Schüleräußerungen wurden aufgezeichnet und nach Transkription mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet. Das induktiv entwickelte Kategoriensystem sowie Resultate der Auswertung werden präsentiert. P94 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Joachim Zimmermann Pädagogische Hochschule, FH Nordwestschweiz Alexander Koch Pädagogische Hochschule Fachhochschule Nordwestschweiz Intelligente Energie - moderne Energietechnik,eine Interventionsstudie Politische Vorgaben und Gesetzesreformen sowie der technologische Fortschritt bewegen Wirtschaft und Politik in der Schweiz dazu, das Feld der Energienutzung neu zu denken. Zum Beispiel wurde der Themenbereich Energietechnik um Informationstechnik erweitert. Darin enthaltene Intelligente Systeme (Smart Grids) koordinieren Wandlung, Speicherung und Bereitstellung von Energie. Auf Energieverbrauchende kommen damit neue Herausforderungen zu. Was bedeuten Smart Grids oder intelligente Stromableser für das tägliche Leben? Wie funktionieren sie und wie kann man damit umgehen? Mit Blick auf Schule und die zukünftige Gesellschaft müssen solche Systeme didaktisch reduziert aufbereitet werden. Das Projekt befasst sich mit der Frage, wie moderne Energietechnik auf praktischer Ebene, in Form eines modularen Baukastensystems für die obligatorische Schule aufbereitet und eingesetzt werden kann. Lehrpersonen der Sekundarstufe 1 werden zum Umgang mit dem Baukasten instruiert. In einem darauffolgenden, quasi-experimentellen Ansatz, sollen Lernwirksamkeit und Motivationsförderung überprüft werden. P P95 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Dirk Thode Horst Schecker Universität Bremen Universität Bremen Bewerten im Physikunterricht: Wirksamkeit einer Unterrichtskonzeption Naturwissenschaftliches Wissen ist zur Partizipation in einer technisch- und naturwissenschaftlich geprägten Gesellschaft unabdingbar. Im Kompetenzbereich Bewertung werden Fähigkeiten zusammengefasst, die für eine Teilnahme an gesellschaftlichen Diskussionen nötig sind. Hierzu ist eine Unterrichtskonzeption zum Thema Radioaktivität entwickelt worden. Darin lernen die SchülerInnen Risiken naturwissenschaftlich-technischer Sachverhalte fachlich einzuschätzen und ihre eigene Wahrnehmung solcher Risiken zu reflektieren. Beide Elemente bilden die Grundlage, um sich in gesellschaftlich relevanten Kontexten fachlich fundiert zu positionieren. Im Poster wird das für den Unterricht entwickelte Modell der Risikowahrnehmung vorgestellt. Die differentielle Wirksamkeit der Unterrichtskonzeption auf Fachwissen und Bewertungskompetenz, wird im Prä-Posttest-Design erhoben. Schriftliche Verfahren werden durch eine Interviewstudie begleitet, in der fallbezogen auf die Bewertungskompetenz eingegangen werden kann. Erste Ergebnisse dieser Evaluation werden vorgestellt. 108

110 Abstracts Poster P96 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Johann Manthey Martin Gröger Universität Siegen Universität Siegen Mathematisierungen bei der Messwerterfassung und -auswertung Experimentelle Ergebnisse mit Modellvorstellungen zu verknüpfen ist Forderung der Bildungsstandards der KMK. Dazu gehören u.a. die qualitative sowie quantitative Auswertung von Daten sowie deren Dokumentation und Darstellung in Tabellen, Grafiken und Diagrammen. Problematisch kann dabei sein, dass im Mathematikunterricht erworbene Kompetenzen nicht automatisch im Chemieunterricht angewendet werden können oder SuS ein mangelndes Verständnis der zugrundeliegenden chemischen Zusammenhänge zeigen, da beispielsweise Übersetzungen unterschiedlicher Darstellungsformen verschiedene Übersetzungsproblematiken entstehen lassen. Im Rahmen von umweltanalytischen Untersuchungen des ChemTrucking-Projektes der Universität Siegen generieren SuS mithilfe von Photometern Messdaten, die anschließend ausgewertet und graphisch dargestellt werden. Mit Hilfe einer Think-aloud Studie mit Smartpen-Aufnahme und Screen-capturing sollen Teilschritte und mögliche Probleme bei dieser Bearbeitung identifiziert werden. P97 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Albert Teichrew Roger Erb Goethe-Universität Frankfurt am Main Goethe-Universität Frankfurt am Main Entwicklung der Modellkompetenz mit dem Zeigermodell am Doppelspalt Als Teil des Wissenschaftsverständnisses spielt Modellverständnis eine große Rolle für die Erkenntnisgewinnung. Der Umgang mit Modellen ist entscheidend dafür, welches Bild der Physik vermittelt wird. Mit der Forderung nach einem Lernen über Modelle wird einer unreflektierten Verwendung physikalischer Modelle ohne Kenntnis ihrer Annahmen und Grenzen begegnet. Eine konstruktiv-empiristische Sichtweise auf Modelle als zielgerichtete theoretische Rekonstruktionen kann jedoch erst durch eigenständige Entwicklung und Anpassung von Modellen für einen bestimmten Zweck und ihre stetige Überprüfung nachhaltig aufgebaut werden. Mit einer Interventionsstudie im physikalischen Praktikum für Lehramtsstudierende wurde an einem Beispiel aus der Beugungsoptik untersucht, welchen Einfluss das Experimentieren mit computergestützten Modellen auf die Modellkompetenz hat. Als Grundlage dient eine anpassungsfähige Ausführung eines Zeigermodells für Interferenzphänomene am Doppelspalt. Zur Operationalisierung wird ein fünfdimensionales Kompetenzmodell mit drei Niveaustufen herangezogen. P98 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Ines Komor Helena van Vorst Elke Sumfleth Mathematisches Modellieren in der Physikalischen Chemie Mathematisches Modellieren, beschrieben durch den mathematischen Modellierungskreislauf (Schmidt & Di Fuccia, 2012), spielt beim Lösen chemischer Problemstellungen eine wichtige Rolle. Wesentliche Schritte des Kreislaufs sind das Erfassen des chemischen Problems, die Mathematisierung dieses Problems sowie die Rückinterpretation des mathematisch ermittelten Resultats. Für die Allgemeine Chemie wurde gezeigt, dass Studierende Schwierigkeiten bei der Mathematisierung des Problems haben. Im Rahmen einer Interviewstudie sollen die schwierigkeitserzeugenden Schritte des Modellierungskreislaufs detailliert am Beispiel der Physikalischen Chemie analysiert werden. Dazu wurden drei Aufgaben entwickelt, die als Interviewleitfaden dienen und während der Interviews mithilfe der Methode Lautes Denken von Studierenden der Vorlesung zur Physikalischen Chemie gelöst werden. Die Ergebnisse der Studie sollen für die Entwicklung eines Messinstruments zur Erfassung der mathematischen Modellierungskompetenz sowie eines Förderprogramms für die Physikalische Chemie genutzt werden. 109

111 P99 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Jochen Scheid Universität Landau Alexander Kauertz Universtät Koblenz-Landau, Campus Landau Verständnis und Vorstellungen Studierender zur Quantenphysik Verständnis von Quantenphysik kann als ein Schlüssel zum Verständnis moderner Physik und damit dem Erlangen einer modernen physikalischen Weltsicht angesehen werden. Dem stehen Verständnisprobleme entgegen, so treten z.b. klassisch-partikelhafte Vorstellungen von Quantenobjekten und u.a. damit zusammenhängend auch inadäquate Interpretationen auf. Die Wirkung einiger potentiell hilfreicher didaktischer Ansätze, wie z.b. ein Einsatz moderner quantenphysikalischer Experimente wie dem Quantenradierer, sind jedoch wenig beforscht. Daher wurde der qualitativen Frage, welches Verständnis und welche Beliefs Lernende nach Durchführung des Mach-Zehnder Experimentes haben, nachgegangen. Als Stichprobe dienten Ma. Ed. Studierende. In vielen Bereichen wie z.b. Interferenz oder Superposition zeigte sich nur Basiswissen. Der Welle-Teilchen-Dualismus wird als Relikt aus den Anfängen der Quantenphysik angesehen, als Schlüssel zum Verständnis von Quantenphysik wurde der Formalismus benannt. Perspektivisch sollten Ma. Sc. Studierende einbezogen werden, um detailliertere Einsichten zu ermöglichen. P100 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Katrin Hochberg Michael Thees Jochen Kuhn Spin+Education: Schülerlabore zu Spin- und Magnetismus-Phänomenen TU Kaiserslautern TU Kaiserslautern TU Kaiserslautern Magnetismus- und Spin-Phänomene und ihre Anwendungen wie Datenspeicherung, magnetische Sensoren in Autos oder bildgebende Verfahren in der Medizin haben unsere Gesellschaft und unser tägliches Leben stark verändert. Trotzdem ist das zugrundeliegende Forschungsfeld nur wenig bekannt und es bestehen noch viele Fehlvorstellungen bei SchülerInnen und teilweise sogar bei Lehrkräften. Als Konsequenz daraus wählen nur wenige Studierende Magnetismus als Studienschwerpunkt in der Physik, der Chemie oder den Ingenieurswissenschaften. Um dem entgegenzuwirken, werden im Rahmen des Outreach-Projekts des SFB/TRR 173 Schülerlabor-Module für verschiedene Altersstufen entwickelt und ihre Wirkung auf Motivation, Neugier, Leistung und Studienabsichten der SchülerInnen untersucht. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf Gender-Aspekten mit dem Ziel, den Anteil weiblicher Physikstudierender, besonders mit Schwerpunkt Magnetismus, zu erhöhen. Geplant sind drei Labormodule für die Klassenstufen 6, 8/9 und 12/13, um eine Kontinuität des Angebots zu gewährleisten, die auf dem Poster vorgestellt werden. P P101 (D09-D11, Postersession 6: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P4) Daniel Gysin Dorothee Brovelli Pädagogische Hochschule Luzern Pädagogische Hochschule Luzern Wissenstransfer im kontextorientierten Physikunterricht Der Transfer von Wissen wird häufig als ein Hauptziel schulischen Unterrichts genannt. Weist die Anwendungssituation nur wenige oberflächige Analogien zur ursprünglich gelernten Problemstellung auf, so fällt Lernenden ein Transfer aber schwer. Zwar erhöht das Einbetten des Lerninhalts in einen Kontext sowohl das Interesse wie auch die Motivation, es besteht aber gleichzeitig die Gefahr der Entstehung von kontextgebundenem Wissen. In diesem Dissertationsvorhaben geht um die Frage, wie trägem Wissen vorgebeugt und unter welchen Bedingungen in einem kontextorientierten Physikunterricht transferierbares Wissen konstruiert werden kann. Dabei wird untersucht, ob ein Vergleich von zwei unterschiedlichen Kontextsituationen einen positiven Effekt auf den Wissenstransfer hat. Gelingt es Lernenden mit einem solchen Vergleich, die physikalischen Konzepte und die Struktur hinter kontextgebundenen Problemen zu erkennen? Die Dissertation ist Teil des CoBaLT-Projekts («Context Based Learning and Transfer»), in dem auch das ausserschulische Lernen und das Lernen mit neuen Medien erforscht wird. 110

112 Postersession 5: Experimente Programmplatz E09-E11 (Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Poster P102-P113 P102 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Stefan Bechstein Ralf Gebel Josef Riese Karl Sobotta Achim Stahl RWTH Aachen University Forschungszentrum Jülich RWTH Aachen University Forschungszentrum Jülich RWTH Aachen University Das Lehr-Zyklotron - Beschleunigerphysik für junge Menschen Mit dem Bau von Schülerlabor-, Sek.II- und Hochschul-Versuchen zur Physik der Teilchenbeschleuniger und der Entwicklung von Modellen sowie Unterrichtseinheiten wird eine Lücke im Curriculum geschlossen. Kern ist die Entwicklung eines Zyklotrons zum Experimentieren in Schülerlaboren und Schulen. Bis dato wird es lediglich mithilfe von bildlichen Darstellungen oder Computersimulationen vermittelt. Dies wird der Bedeutung von Zyklotronen kaum gerecht, wenn man den enormen Nutzen für die Medizin sowie die Forschung allgemein bedenkt. Die Kooperationsstruktur, bestehend aus dem JuTron-Team im Forschungszentrum Jülich, dem Institut für experimentelle Teilchen- und Astroteilchenphysik der RWTH Aachen und dem Institut für Didaktik der Physik und Technik an der RWTH, ermöglicht umfassende Forschungen sowohl beim Quellen-Design, der Vakuumtechnik oder den Analyse-Möglichkeiten, als auch bei Konstruktion von Unterricht oder empirischen Untersuchungen. Auf dem Poster werden die Gliederung der Sachstruktur, zahlreiche bauliche Lösungen und erste Beispiele für Lerngelegenheiten zu sehen sein. P103 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Lina Boyer Anita Stender Hendrik Härtig Schwierig? Einschätzung von Experimentiersituationen durch LehrerInnen SchülerInnen an das selbstständige Experimentieren heranzuführen ist ein zentrales Ziel des Physikunterrichts. Da SchülerInnen dazu ohne unterrichtliche Förderung kaum in der Lage sind, sollten LehrerInnen ihre SchülerInnen binnendifferenziert fördern. Eine Möglichkeit dieses zu realisieren, ist eine Anpassung des Experimentiermaterials an ihre Fähigkeiten. Es kann davon ausgegangen werden, dass verschiedene Merkmale des Experimentiermaterials den Experimentierprozess erleichtern bzw. erschweren, wie die Variablen, die Lösungen und das eingesetzte Material. Doch inwiefern diese Merkmale von LehrerInnen im Unterricht ebenfalls als Einflussfaktoren auf die Schwierigkeiten von Experimentiersituation wahrgenommen werden, wurde bislang noch nicht empirisch überprüft. Um dieser Frage nachzugehen, wurde online eine Lehrerbefragung durchgeführt, in der die LehrerInnen unterschiedliche Experimentiersituationen, die sich in den oben genannten Merkmalen unterscheiden, hinsichtlich ihrer Schwierigkeit beurteilen sollten. Die Ergebnisse dieser Lehrerbefragung werden auf dem Poster präsentiert. 111

113 P104 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Vanessa Schad Eva Cauet Alexander Kauertz Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Universität Koblenz-Landau Physikalisches Fachwissen in Experimentierumgebungen nutzen Selbstreguliertes Lernen in interaktiven Lernumgebungen erfordert Strategien zur Strukturierung des Problemlöseprozesses, aber auch Strategien zur Integration von fachspezifischem Wissen. Zahlreiche Studien bestätigen, dass Lernende in Experimentierumgebungen ihr fachspezifisches Wissen nicht nutzen. In einer Videostudie untersuchen wir, wie Lernende beim Experimentieren zur Nutzung ihres physikalischen Fachwissens angeregt werden können. Dazu werden die Lernenden gezielt auf die Strategie der Nutzung von Wissensschemata trainiert bevor sie selbstständig in Dreiergruppen experimentieren. Währenddessen erhalten sie Prompts, die die Nutzung der zuvor erlernten Strategie anregen. Die Lernenden werden in der Experimentierumgebung vor mehrere Teilprobleme gestellt, die zur Lösung des Hauptproblems beitragen und deren fachliche Inhalte sinnvoll aufeinander bezogen werden müssen. Es soll herausgefunden werden, ob eine Kombination von Strategietraining und Prompts die adäquate Nutzung von physikalischem Fachwissen in Schülererklärungen, die zur Lösung des Hauptproblems beitragen, anregt. P105 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Rasmus Viefers Heike Theyßen Nico Schreiber Individuelle Förderung experimenteller Fähigkeiten in der Grundschule Schon in der Grundschule sollen Schülerinnen und Schüler experimentelle Fähigkeiten erwerben. Dazu gehört auch die Variablenkontrollstrategie (VKS). Untersuchungen zeigen, dass die Variablenkontrollstrategie bereits in der Grundschule vermittelbar ist, Erwerb und Anwendung jedoch eine hohe kognitive Belastung mit sich bringen. Als Unterstützungsangebote, die mit einer Reduzierung der kognitiven Belastung einhergehen, können gestufte Lernhilfen oder Lösungsbeispiele eingesetzt werden. Ferner fördern beide Unterstützungsangebote die Selbstregulation. Unterschiede liegen insbesondere in dem Ausmaß der Autonomie, die die Schülerinnen und Schüler bei der Nutzung der Unterstützungsangebote erleben können. Daher werden beide Unterstützungsangebote hinsichtlich ihrer Wirkungen auf die individuelle Förderung experimenteller Fähigkeiten in der Grundschule kontrastierend untersucht. P P106 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Marcel Simon Volker Woest FSU Jena FSU Jena Jahrgangsgemischte Chemie-Experimente in der Montessori-Pädagogik Das Ziel des Projekts war es, chemische Experimente zu entwickeln, die für Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 07, 08 und 09 im Kontext des altersgemischten Unterrichts gleichermaßen geeignet sind. Dazu wurden theoriegeleitete Kriterien, u.a. nach Montessori (1938/1949), Hentig (1993) und Laging (2003), für die Erstellung altersheterogener Experimente erarbeitet, die durch Kriterien aus qualitativen Befragungen von Lehrkräften und Schülern ergänzt wurden. Das experimentelle Design wurde im Sommersemester 2017 an der Montessorischule Jena erprobt. Den Abschluss bildete eine qualitative Befragung der teilnehmenden Schülerinnen und Schüler. Das Projekt lieferte einen Erkenntnisgewinn über die Eignung der Materialien für altersheterogene Lernkontexte, sowie zur Darlegung wichtiger Konstruktionskriterien. Das Poster stellt die Ausgangslage, Projektmotivation und Montessorischule Jena vor, gibt Auskunft über das konkrete methodische Vorgehen und fasst Ergebnisse sowie deren Interpretationen zusammen. 112

114 P107 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Norman Joußen Stephan Fraß Heidrun Heinke RWTH Aachen RWTH Aachen RWTH Aachen Prozessorientierte Instrumente zur Erhebung experimenteller Strategien Bisher fehlten zur Untersuchung von Prozessaspekten bei der Durchführung von Realexperimenten geeignete Instrumente, um die experimentellen Handlungsabfolgen detailliert abbilden zu können. Deshalb wurden am Beispiel der optischen Justage bei einem Praktikumsversuch zwei prozessorientierte Instrumente entwickelt, die einen Einblick in strategische Aspekte experimenteller Prozesse liefern können. In einem vorstrukturierten Smartpen-Verlaufsprotokoll sind dabei alle im Experimentierraum möglichen Handlungen abgebildet, sodass diese mit dem Protokoll schrittweise dokumentiert werden können. Neben der Rekonstruktion der zeitlichen Schrittabfolge beim Experimentieren sind durch die Smartpens auch die Gespräche der Probanden zugänglich, die am Versuch jeweils zu zweit experimentieren. Die Daten aus den Smartpen-Verlaufsprotokollen werden mit denen aus einer am Versuchsaufbau implementierten Sensorik verglichen, die dieselben Handlungen indirekt erfasst. Im Beitrag werden ein Vergleich der Datensätze der beiden Erhebungsinstrumente und die Ableitung experimenteller Strategien vorgestellt. P108 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Simon Hütz Sebastian Kuhlen Christoph Stampfer Heidrun Heinke RWTH Aachen RWTH Aachen RWTH Aachen RWTH-Aachen Einsatz der App phyphox in Physikvorlesungen und -übungen Durch die große Verbreitung von Smartphones (95% deutschen Jugendlichen zwischen 16 und 19 Jahren besitzen ein Smartphone) ist dieses Medium auch systematisch in der Hochschullehre einsetzbar. Die App phyphox ( kann in einer einzelnen App die Sensordaten der vielfältigen, in Smartphones verbauten Sensoren auslesen und auswerten. Somit besteht die Möglichkeit, die Studierenden experimentelle Aufgaben in den Übungen bearbeiten zu lassen. Durch den in der App vorhandenen optionalen Fernzugriff wird die Einsatzmöglichkeit auf Demonstrationsexperimente in Vorlesungen erweitert. Mit Hilfe eines Webeditors ist es außerdem möglich, die Auswertung und Darstellung der Sensordaten an die Lerner-Voraussetzungen anzupassen. Mit den dargestellten Eigenschaften der App phyphox kann das Prinzip des Flipped Classroom sinnvoll an die Besonderheiten der Ausbildung in der (experimentellen) Physik angepasst werden. Hierzu sollen modulare Vorlesungseinheiten entwickelt und ihre Wirksamkeit getestet werden. Im Poster werden erste Einheiten und die Akzeptanz bei Studierenden vorgestellt. P109 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Dorothee Ermel Volkhard Nordmeier Jürgen Kirstein Sebastian Haase Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin Didaktische Konzeption einer Mixed-Reality-Experimentierumgebung Ziel des Forschungsprojekts Erfahrungsbasiertes Lernen durch interaktives Experimentieren in erweiterten Realumgebungen - ELIXIER ist die Verbesserung experimenteller Praktika in der naturwissenschaftlichen sowie ingenieurstechnischen Bildung. Eine adaptive Mixed-Reality-Experimentierumgebung ermöglicht dazu eine nahtlose Lernbegleitung (Seamless Learning) über alle Phasen des Experimentierzyklus (Orientieren - Vorbereiten - Durchführen - Nachbereiten). Die Integration multimedialer und interaktiver Elemente soll die Experimentiererfahrung erweitern und den experimentellen Kompetenzerwerb verbessern. Der Lernprozess wird durch die Analyse von Handlungen, 113

115 Experimentzuständen und über die intelligente Vernetzung aller Komponenten in einer webbasierten Infrastrukturlösung im Seamless Smart Lab (S2L) unterstützt. Eine virtuelle, tutorielle Assistenz begleitet den Experimentierzyklus und stellt bedarfsgerecht Informationen und weiterführende Hinweise zur Verfügung. In ersten Nutzerstudien wurde das System als nützlich zum Lernen eingestuft und die Funktionen als sinnvoll erachtet. P110 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Simon Schäfer Rüdiger Tiemann Jenna Koenen Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Experimentieren in der Hochschule Prüfung der Passung eines Modells Das Berliner Modell der Erkenntnisgewinnung beschreibt den Zusammenhang zwischen den naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen und dem Dreischritt des wissenschaftlichen Denkens (vgl. Nehring et al., 2012). Dieses Modell zeigt gute Passungen für den Schulbereich, in dem Erkenntnisgewinnung fest verankert ist. Da im Hochschulbereich eigenständiges wissenschaftliches Arbeiten zu erlernen und eine professionelle Handlungskompetenz im Bereich Erkenntnisgewinnung zu entwickeln ist, ist diese auch dort von Relevanz. Ungeklärt ist jedoch inwieweit sich das Modell auf den Hochschulbereich übertragen lässt. Im Rahmen dieser quantitativen Studie wurde auf die Arbeitsweise des Experimentierens fokussiert und der entsprechende Teil des zur Überprüfung des Modells entwickelten und validierten Testinstruments (vgl. Nehring, 2014) im zweiten Hochschulsemester eingesetzt. Die Ergebnisse geben erste Aufschlüsse über die Eignung des Instruments für den Hochschulbereich und die Übertragbarkeit des Modells. Des Weiteren werden Zusammenhänge zu anderen Variablen, u. a. Fachwissen und Intelligenz, aufgezeigt. P111 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Eva Kriehuber Florian Boch Claudia Nerdel Technische Universität München Technische Universität München Technische Universität München P Experimentieren als zentraler Aspekt in der Chemielehrerbildung Das Experiment gehört zu den grundlegenden Arbeitsweisen der Naturwissenschaften und sollte daher auch in einen qualitativ anspruchsvollen Chemieunterricht implementiert werden. Um dies zu ermöglichen, sollten angehende Lehrkräfte selbst mit dem Experimentieren vertraut gemacht werden. Dazu gehören nicht nur die handwerklichen Fähigkeiten im Sinne eines kochbuchartigen Nachkochens von Versuchsvorschriften, sondern auch das Verständnis des Experimentes als einen Teil eines Problemlöseprozesses zum Erkenntnisgewinn sowie seine didaktische Gestaltung für den Unterricht. In einem interdisziplinären Ansatz werden daher im Teach@TUM Projekt fachwissenschaftliche und fachdidaktische Aspekte verknüpft. Den Lehramtsstudierenden werden neben den fachwissenschaftlichen Aspekten die Einsatzmöglichkeiten in der Schule und ein selbstreflektierter Umgang mit der Arbeitsweise Experimentieren nähergebracht. Zusätzlich wird die Berufsrelevanz für die Studierenden durch die Bezüge im Grundpraktikum bereits zu einem frühen Zeitpunkt gestärkt. P112 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Guido Haag Universität Koblenz-Landau, Campus Landau Jochen Scheid Universität Koblenz-Landau Patrick Löffler Universität Koblenz-Landau Alexander Kauertz Universität Koblenz-Landau Desiderate bei der experimentellen Umsetzung Experimente sind als Beispiele von Scientific Inquiry und NOS wesentlich. Viele Studien zeigen jedoch, dass der Wissenszuwachs hinter den Erwartungen zurückbleibt. Als mögliche Gründe werden der Mangel an fachlichem Vorwissen, Konzepten und kognitiver Aktivierung, das kochbuchartige Abarbeiten etc. angenommen. In diesen 114

116 Kontexten wird oft die experimentelle Handlungskompetenz als wesentlicher Faktor für den Lernerfolg gesehen. Welchen Einfluss die Qualität der handwerklichen Umsetzung hat, ist allerdings noch wenig untersucht, da sie nur hochinferent zu erfassen ist. In einer Vorstudie wurden Studierende beim Experimentieren fachlich so betreut, dass möglichst nur die konkrete Durchführung der Thermodynamikexperimente Einfluss auf das Messergebnis hatte. Wir kategorisierten anhand einer Videographie Handlungen, die potentiell die Messunsicherheit vergrößern. Es werden Unsicherheiten, die durch die Variablenkontrolle, die Nutzung der Messgeräte und Auswahl der Massen- und Temperaturverhältnisse entstehen kategorisiert. Ergebnisse der Vorstudie werden vorgestellt P113 (E09-E11, Postersession 1: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P5) Laura Behrends Laura Muth Roger Erb Goethe-Universität Frankfurt am Main Goethe-Universität Frankfurt am Main Goethe-Universität Frankfurt am Main Validierung eines Testinstruments Für die Ermittlung der Experimentierkompetenz scheinen schriftliche/computerbasierte (?) Test nicht geeignet (Schreiber 2012). Im Rahmen eines Projekts zur Variation der Auswertephase beim Experimentieren im Physikunterricht wird das Wissen über das Protokollieren experimenteller Befunde ebenfalls mittels eines schriftlichen Tests erhoben (Muth 2016). Es stellt sich daher die Frage, ob in diesem Teilbereich ein solcher Test die Kompetenz der Schülerinnen und Schüler messen kann. In einer begleitenden Arbeit galt es daher, die Validität eines bestehenden Testinstruments zu untersuchen. Für die Ermittlung der Kriteriumsvalidität wurden als Außenkriterium von den Schülerinnen und Schüler während des Experimentierens erstellte Protokolle herangezogen, die mit Hilfe einer quantitativen Inhaltsanalyse untersucht wurden. Anhand des Fragebogens wurden Kategorien gebildet, die sich in den Schülerprotokollen wiederfanden. Ziel war es, die Übereinstimmung aus Antworten des Fragebogens und Elementen der Protokolle zu finden und mittels eines Korrelationskoeffizienten auszudrücken. Durch diesen Vergleich konnte nicht nur eine Aussage über die Validität des gesamten Tests, sondern auch über die der einzelnen Kategorien getroffen werden. Zusätzlich wurde die Relevanz der einzelnen Aspekte der Auswertung aus Schülersicht erhoben und in Bezug zur Validität gesetzt. Diese Ergebnisse werden auf einem Poster vorgestellt Postersession 6: Lehrerkompetenzen Programmplatz G09-G11 (Postersession 6: Di, 13:45-15:15 Uhr, Raum ZHG P6) Poster P114-P133 P114 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Michael Elmer Oliver Tepner Universität Regensburg Universität Regensburg Wahrnehmung von Unterrichtserklärungen im Fach Chemie Gutes Erklären kann als zentrale Kompetenz von Lehrkräften erachtet werden. Es ist bislang jedoch kaum Gegenstand empirischer Forschung im Fach Chemie gewesen. In unserem Projekt wird erforscht, welche Aspekte bei der Wahrnehmung von Unterrichtserklärungen im Fach Chemie von Bedeutung sind. In dieser Studie wird zunächst eine Konzeptualisierung des Begriffs Erklären im Sinne von Unterrichtserklärungen vorgenommen. Ausgehend von diesem Konstrukt soll das Erklären anschließend in mehreren Teilfacetten, wie z. B. in Hinblick auf Adressatenbezug und sprachliche/sprecherische Aspekte, operationalisiert werden, sodass es möglich wird, die empfundene Qualität von Erklärungen im Chemieunterricht anhand eines fachspezifischen, geschlossenen Fragebogens zu messen. Insbesondere interessiert uns dabei, inwiefern sich diese Einschätzungen innerhalb und zwischen verschiedenen Statusgruppen (Schülerinnen und Schüler, Studierende, Lehrkräfte sowie Fachdidaktiker) unterscheiden. Auf dem Poster werden das Untersuchungsdesign sowie der aktuelle Stand des Projekts präsentiert. 115

117 P115 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Jennifer Krupinski Sarah Rau Stefan Rumann Sprachbildung im Sachunterricht durch Förderung der Erklärkompetenz Ein wesentlicher Bestandteil im naturwissenschaftlichen Sachunterricht (nw SU) ist das bildungssprachliche Erklären, das medial mündlich wie schriftlich erfolgen kann. Ein Ergebnis der TIMSS Studie 2015 zeigt, dass Erklären auch am Ende der Grundschulzeit für viele SchülerInnen eine große Herausforderung darstellt. Dies legt nahe, die Erklärkompetenz bereits in der Schuleingangsphase zu fördern. Das frühe Entwicklungsstadium der Schriftsprache berücksichtigend, soll der Fokus auf den Bereich der mündlichen Erklärung liegen. Eine Erklärung wird hier als interaktiver Prozess der Wissensvermittlung zwischen einem Erklärenden und einem Zuhörenden verstanden. Es ergibt sich die Frage, welche Methoden sich zur Förderung der mündlichen, bildungssprachlichen Erklärkompetenz eignen, die beide Akteure berücksichtigt. Dabei sollte die Förderung Techniken des Erklärens sowie des aktiven Zuhörens beinhalten. Diese Überlegungen sind Teil der geplanten Interventionsstudie im Prä-Post-Design, die einen praxisnahen Beitrag zur unterrichtsintegrierten Sprachbildung in der nw SU-Didaktik leisten soll. P116 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Jana Heinze Karsten Rincke Universität Regensburg Universität Regensburg Wahrnehmung physiklischer Erklärungen Das Wissen über Erklären ist eine der zentralen Kompetenzfacetten des Professionswissens von Lehrkräften (Shulman 1986). Auch die Befragung von SchülerInnen bezüglich der Eigenschaften guter Lehrkräfte liefert Antworten wie beispielsweise Ein guter Lehrer erklärt gut (Merzyn 2015). Im Projekt FALKE (Fachspezifische Lehrerkompetenz im Erklären) wird daher die Wahrnehmung der Qualität von mündlichen Unterrichtserklärungen in den vier Statusgruppen des Bildungssystems (SchülerInnen, Lehrkräfte, Studierende, FachdidaktikerInnen) untersucht. Hierfür werden gezielt unterrichtsnahe Erklär-Videos erstellt, in denen im Fachbereich Physik vor allem Aspekte der (Fach-)Sprache variiert werden. Mit Hilfe dieser Videovignetten soll geklärt werden, inwiefern sich die Wahrnehmung der Qualität innerhalb der Statusgruppen unterscheidet. Zudem soll geklärt werden, welche Kriterien guter Erklärungen für die Wahrnehmung der Qualität besonders relevant sind. P P117 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Maren Kempin Christoph Kulgemeyer Horst Schecker Universität Bremen Universität Bremen Universität Bremen Ein Performanztest zur Reflexion von Physikunterricht Für Physiklehrkräfte stellt die Reflexion von Unterricht eine Standardsituation ihrer Berufspraxis dar. Unterrichtsreflexion spielt bereits im Lehramtsstudium eine Rolle: In Praktika reflektieren Studierende ihren eigenen Unterricht und den von Mentoren/Mentorinnen sowie von Mitpraktikanten/Mitpraktikantinnen. In einem Teilprojekt von ProfiLe-P+ wird ein standardisiertes, videobasiertes Szenario entwickelt und erprobt, mit dem die Reflexionsfähigkeit der Physiklehramtsstudierenden erfasst werden soll. Dabei wird eine Situation kollegialer Beratung zu erteiltem Unterricht simuliert und dadurch Nähe zu einer authentischen beruflichen Handlungssituation erzeugt. Damit sollen (a) der Einfluss des Professionswissens (Fachwissen und fachdidaktisches Wissen) auf die Qualität der Reflexionsperformanz und (b) die Änderungen der Reflexionsperformanz nach einem Praxissemester untersucht werden. Die Reflexionsqualität wird auf Grundlage eines Modells zur Selbst- und Fremdreflexion von Physikunterricht bewertet. Vorgestellt werden das Testinstrument und Ergebnisse aus dessen Pilotierung. 116

118 P118 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Jan Schröder Christoph Vogelsang Josef Riese RWTH Aachen Universität Paderborn RWTH Aachen Erfassung der Performanz bei der Planung von Physikunterricht Der Prozess der schriftlichen Unterrichtsplanung stellt in der universitären Ausbildung sowie im Vorbereitungsdienst einen wichtigen Teil der Professionalisierung von Lehrkräften dar. Darüber hinaus ist die Planung von Unterricht eine berufliche Standardsituation, die allerdings wenig Ähnlichkeit mit den schriftlichen Planungen der Ausbildungsphase aufweist. Um die Fähigkeit zur Unterrichtsplanung zu erfassen wird in diesem Teilprojekt des Projektverbunds Profile-P+ ein Performanztest entwickelt, in dem Physikunterricht von Studierenden in einer standardisierten Situation schriftlich geplant werden soll. Dabei werden die Unterrichtsplanungen anhand eines Modells zur Planungsperformanz bewertet. In ProfiLe-P+ wird darüber hinaus das Professionswissen erfasst. Damit sollen im Rahmen des Projekts (a) der Einfluss von Fachwissen und fachdidaktischem Wissen auf die Planungsperformanz und (b) die Entwicklung der Planungsfähigkeit während des Praxissemesters untersucht werden. Auf dem Poster werden das Modell zur Bewertung der Planungsperformanz sowie Ergebnisse der Pilotierung vorgestellt. P119 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Josef Riese Andreas Borowski Christoph Kulgemeyer Christoph Vogelsang RWTH Aachen Universität Potsdam Universität Bremen Universität Paderborn Profile-P+: Entwicklung von Kompetenz und Performanz im Physiklehramt Das Lehramtsstudium folgt auch im Fach Physik einem typischen Modell. Studierende sollen zunächst fachliches und fachdidaktisches Wissen erwerben, welches sie befähigen soll, berufliche Anforderungen in Praxisphasen oder im Vorbereitungsdienst adäquat zu bewältigen. Es fehlt jedoch an Erkenntnissen dazu, wie sich das professionelle Wissen angehender Physiklehrkräfte entwickelt und welches Wissen in welcher Form auch tatsächlich relevant für das Ausüben von Tätigkeiten im Lehrerberuf ist. Im Projekt Profile-P+ wird daher zum einen die Entwicklung des Professionswissens von Physikstudierenden längsschnittlich im Bachelorstudium und zum anderen die Entwicklung des Professionswissen und der Performanz bzgl. Unterrichtsplanung, -reflexion und des Erklärens von Physik im Verlauf des Praxissemesters analysiert. Zudem werden Zusammenhangsanalysen zwischen Wissen und Performanz vorgenommen Das Poster präsentiert das Gesamtuntersuchungsdesign und eine Kurzübersicht zum bisherigen Zwischenstand. Tiefergehende Informationen werden auf den entsprechenden Teilprojektpostern dargestellt. P120 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Patrick Enkrott David Buschhüter Andreas Borowski Hans E. Fischer Universität Potsdam Universität Potsdam Universität Potsdam 117 Entwicklung des Fachwissens von Lehramtsstudierenden in der Physik Im Rahmen des Projekts Profile-P+ wird u. a. der Zusammenhang des physikbezogenen Fachwissens und fachdidaktischen Wissens zu Performanztests untersucht, die die Lehreraktivitäten Planen, Erklären und Reflektieren abbilden. Fachwissen wird als notwendige Voraussetzung für das erfolgreiche Lösen der Performanztests angesehen. Um den Fachwissensbezug differenziert zu berücksichtigen, wird das Fachwissen in drei Facetten unterteilt: Schulwissen, vertieftes Schulwissen und universitäres Wissen. Bisher noch nicht abschließend untersucht ist, wie sich die einzelnen Facetten des Fachwissens im Laufe des Studiums entwickeln. Im Rahmen des Posters wird die Veränderung des Fachwissens über das Bachelor- und Masterstudium (im Quasi-Längsschnitt) sowie über das Praxissemester (Längsschnitt) hinweg untersucht. Vorgestellt werden erste Ergebnisse aus einer Kohorte von 490 Fachwissenstests über 12 Standorte. Der Quasi-

119 Längsschnitt vergleicht dabei die Ergebnisse von 450 Bachelorstudierenden mit denen von 40 Masterstudierenden. P121 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Sandra Stegemann Stefan Rumann Sachunterricht: Diagnostische Fähigkeiten im Praxissemester fördern Forschungsergebnisse untermauern die Bedeutung diagnostischer Fähigkeiten von Lehrkräften. Das Praxissemester bietet die Gelegenheit, diese bereits bei Lehramtsstudierenden im Kontext des späteren Berufsfeldes aufzubauen. So finden sich in der Rahmenkonzeption des Praxissemesters NRW entsprechende Kompetenzen und Standards, die die Verarbeitung diagnostischer Kenntnisse fach- und schulformübergreifend für den Lernort Schule definieren. Bisher gibt es aber kein Wissen darüber, welche Lerngelegenheiten sich SU- Studierenden zum Erwerb diagnostischer Fähigkeiten im Praktikum bieten. Hier setzt das vorliegende Projekt an. In Fokus-Gruppendiskussionen wird der Frage nachgegangen, welche Handlungssituationen zur Förderung diagnostischer Fähigkeiten bei Sachunterrichtsstudierenden von den Ausbildnern in der Praxis im Kontext des Praxissemesters als relevant sowie umsetzbar angesehen werden. Die Auswertung erfolgt über die qualitative Inhaltsanalyse. Erste Ergebnisse aus den Fokus-Gruppendiskussionen zur Relevanz und Umsetzbarkeit von diagnostischen Handlungssituationen werden vorgestellt. P122 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Michael Szogs Marvin Krüger Friederike Korneck Reflexion lernrelevanter Situationen des Physikunterrichts Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universität Frankfurt Goethe-Universtität Frankfurt P Reflexion ist gleichermaßen bei der retrospektiven Analyse von Unterricht und dem unmittelbaren Reagieren innerhalb einer Unterrichtssituation bedeutsam. Einerseits dient sie bei der reflection on action dem Ziel sich auf zukünftige Unterrichtssituationen vorzubereiten, andererseits vermittelt sie in einer solchen als Teilprozess der professionellen Wahrnehmung zwischen dem Wissen und Handeln einer Lehrperson. Um zu untersuchen, auf welche Art und mit welcher Güte angehende Lehrpersonen erkannte lernrelevante Situationen des Physikunterrichts reflektieren, werden kollegiale Feedbackgespräche von Teilnehmern einer Microteaching-Veranstaltung videografiert und analysiert. Dabei wird die Entwicklung eines Kategorien- oder Ratingsystems angestrebt, um die von den Studierenden gezeigten Reflexionsfähigkeit zu erfassen. Daran soll sich eine Untersuchung der Zusammenhänge dieser Fähigkeit zu den anderen Bereichen der professionellen Kompetenz sowie der Unterrichtsqualität anschließen. P123 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Christina Kobl Oliver Tepner Universität Regensburg Universität Regensburg Förderung der Reflexionskompetenz von Chemielehramtsstudierenden Systematisches Reflektieren der eigenen Planungen und Handlungen ist für eine Verbesserung des Unterrichts essenziell. Im Rahmen dieser Studie wurde ein Seminar zur Stärkung der Reflexionskompetenz von angehenden Chemielehrkräften erarbeitet. Um die Reflexionskompetenz zunächst zu erfassen, ist ein Multiple-Choice Test konzipiert worden, der die wesentlichen Kriterien systematischen Reflektierens nach Hatton und Smith berücksichtigt. In einem Kontrollgruppendesign wird nun der Einfluss selbständigen Reflektierens auf die Planung und Durchführung von Chemieunterricht der 8. Klasse mit externem Feedback verglichen. Dazu werden Schüler von zwei Vergleichsgruppen unterrichtet, die Stunden werden videografiert und im Anschluss schriftlich reflektiert. Mit dem erlangten Wissen werden die Stunden optimiert, erneut gehalten und reflektiert. Mit Hilfe eines selbst konzipierten Kodiermanuals werden die Entwicklungen der Reflexionskompetenz und der 118

120 Unterrichtsqualität analysiert. Auf dem Poster werden das Studiendesign und erste Analysen der Entwicklung der Reflexionskompetenz präsentiert. P124 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Stephanie Neppl Karsten Rincke Universität Regensburg Universität Regensburg Perspektivenübernahme trainieren Die Planung von Unterricht als eine wesentliche Aufgabe von Lehrkräften stellt für Studierende eine komplexe Herausforderung dar. Im Rahmen des Projekts KOLEG (Kooperative Lehrerbildung Gestalten) werden sie daher in neu entwickelten Seminarangeboten gezielt in der gedanklichen Antizipation von Unterrichtsprozessen und der Perspektivenübernahme von SchülerInnen trainiert. Die Studierenden erhalten die Möglichkeit, ihre Überlegungen an realen Schulklassen zu erproben und ihre entwickelten Unterrichtsvorschläge bei Lehrerfortbildungen mit erfahrenen Lehrkräften zu diskutieren. Es wird mit Hilfe von Interviews untersucht, inwieweit Studierende aufgrund des Seminarangebots einen engeren Bezug zwischen ihrem Fachstudium und den erwarteten Anforderungen der späteren beruflichen Tätigkeit herstellen. Zudem wird erforscht, ob Studierende nachweislich für die Komplexität der Lernprozesse sensibilisiert werden können. Erste Ergebnisse der Pilotstudie werden vorgestellt. P125 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Matthias Hoesli Markus Wilhelm Markus Rehm PH Luzern Ist die Weiterbildung Basiskonzept Prozessmodell erfolgreich? Eine erfolgreiche Implementation von didaktischen Basiskonzepten kann über Lehrpersonenweiterbildung gelingen (vgl. Reusser et al., 2000; Bölsterli, 2014). Eine Veränderung in Teachers Beliefes & Attitudes wird als Folge der change in student learning outcomes angesehen (Guskey, 2002). Daher muss eine Weiterbildung eine aktive Gestaltung und Reflexion durch die teilnehmenden Lehrpersonen erlauben, was im Konzept der LehrLernForschungsWeiterbildung gegeben wird. Die Studie untersucht die Effekte einer LehrLernForschungsWeiterbildung zum Prozessmodell für kompetenzorientierte Aufgabensets auf die drei Stufen Lehr-Lern-Verständnis, Unterricht, und Kompetenzerleben der Lernenden (vgl. Wackermann, 2008; Lipowsky, 2014). Die Untersuchungsanlage ist als Pre-Post-Follow-up in einem Design-Based-Research Setting angelegt (Knogler, Lewalter, 2014; Reinmann, 2015). Gearbeitet wird mit einer Treatmentgruppe (17 Lehrpersonen, ca. 250 Lernende) welche eine Weiterbildung erhält und einer entsprechenden Vergleichsgruppe (16 Lehrpersonen, ca. 260 Lernende) ohne Weiterbildung P126 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Julia Brüggerhoff Stefan Rumann Sarah Rau 119 Der Übergang vom Sach- zum naturwissenschaftlichen Fachunterricht Der Übergang von der Grundschule in die Sekundarstufe I stellt sowohl für die Lernenden als auch die Lehrkräfte (LK) aller Schulformen eine Herausforderung dar. Im Gegensatz zu den Fächern Mathematik und Deutsch liegen für den Sach- und naturwissenschaftlichen Fachunterricht nur wenige, fachspezifische Angebote, z. B. Spiralcurricula, vor. Welche Maßnahmen von den Sach- und Fach-LK genutzt werden, ist bislang unbekannt. In einer interviewbasierten Inhaltsanalyse konnten aus der Theorie fünf überfachliche Kategorien deduktiv abgeleitet werden, die Gelingensfaktoren der Übergangsgestaltung beschreiben: Unterrichtsgestaltung, Kooperation, Schulleben, curriculares Wissen und Diagnostik. In einem Kategoriensystem werden die

121 Kategorien mit fachspezifischen Gestaltungsmaßnahmen operationalisiert. Das Kategoriensystem wird genutzt, um 20 Interviews mit Grundschul-LK und Gymnasial-LK zur schulform- und fachspezifischen Gestaltung des Übergangs vom Sach- in den Fachunterricht zu analysieren. Zusätzlich wurden personenbezogene Daten wie Ausbildungshintergrund oder Berufserfahrung erfragt. P127 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Christopher Kurth Rita Wodzinski Universität Kassel Universität Kassel Die Kompetenz von Studierenden, Schwierigkeiten zu diagnostizieren Im Rahmen einer kürzlich abgeschlossenen Promotion (Draude, 2016) wurde gezeigt, dass es Lehrkräften z.t. nicht gelingt, Schülerschwierigkeiten beim eigenständigen Experimentieren vorherzusagen bzw. handlungsbegleitend zu erkennen. Anknüpfend daran wird in dem vorliegenden Promotionsvorhaben der Frage nachgegangen, wie diese diagnostischen Fähigkeiten in der Lehrerbildung gefördert werden können. In einem ersten Schritt werden mögliche Ursachen für das Ge- oder Misslingen der Diagnose geklärt. Dazu wurden Studierende in Interviews zu erwartbaren Schwierigkeiten beim Einsatz einer Experimentieraufgabe zum Hookeschen Gesetz befragt. Um Zusammenhänge zu eigenen Schwierigkeiten herausarbeiten zu können, wurde die Bearbeitung des Experimentierauftrags durch die Studierenden erfasst und analysiert. Zusätzlich wurde der Frage nachgegangen, welche Situationen durch die Studierenden überhaupt als Schwierigkeit wahrgenommen werden. Präsentiert werden die durch qualitative Auswertung gewonnenen Ergebnisse dieser Interviewstudie. P128 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Rebecca Duscha Stefan Rumann P Entwicklung und Evaluation eines Chemie-Lehr-Lern-Labors Ziel des im Kontext der Qualitätsoffensive Lehrerbildung geförderten Projekts Professionalisierung für Vielfalt (ProViel) ist die Entwicklung und Evaluation eines Lehr-Lern-Labors im Fach Chemie zum Erwerb reflexiver und diagnostischer Handlungskompetenz in der ersten Phase der Chemielehramtsausbildung. Es werden ein Seminarkonzept sowie eine komplexitätsreduzierte Lernumgebung entwickelt, die Studierenden in einzelnen Bereichen der Planung, Durchführung und Reflexion von experimentbasiertem Chemieunterricht universitär begleitete Praxiserfahrungen mit SchülerInnen im Rahmen von Microteaching-Zyklen ermöglichen sollen. Die Studierenden erhalten die Gelegenheit, in einer geschützten Umgebung ihr eigenes lehrlernbezogene Handeln zu reflektieren und theoriebasiert weiterzuentwickeln. Im Fokus der Untersuchung stehen ausgewählte Aspekte zur Diagnose von Schülervorstellungen, wobei insbesondere der fachdidaktische Lernzuwachs erfasst werden soll. Auf dem Poster wird der Stand der Entwicklung vorgestellt. P129 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Barbara Steffentorweihen Heike Theyßen PraxisLab Physik: Professionalisierung im Lehr-Lern-Labor Während ihres Studiums haben Lehramtsstudierende selten die Möglichkeit, ihr theoretisches Wissen in der Praxis anzuwenden. Um diesem entgegenzuwirken bietet die Lehramtsstudierenden u. a. in der Physik die Möglichkeit, frühzeitig reflektierte Praxiserfahrungen in einem Lehr-Lern-Labor (PraxisLab Physik) zu sammeln. Die Studierenden erproben im Lehr-Lern-Labor selbst entwickelte oder adaptierte Unterrichtseinheiten mit kleinen Schülergruppen. Sowohl bei den Vorbereitungen als auch bei der Erprobung und Reflexion der Unterrichtseinheiten werden die Studierenden im Seminar betreut und unterstützt. Im Rahmen der Begleitforschung wird untersucht, wie sich die Fähigkeiten der Studierenden zur Diagnostik von und zum Umgang mit Lernschwierigkeiten über mehrere Erprobungen hinweg entwickeln. 120

122 Das "PraxisLab Physik" ist eingebunden in das im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung vom BMBF geförderte Projekt Professionalisierung durch Vielfalt (ProViel) ( P130 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Nadine Boele Oliver Tepner Universität Regensburg Universität Regensburg Fortbildung zur Professionellen Unterrichtswahrnehmung im Fach Chemie Die Grundlage einer guten Erklärung ist das Erkennen des Bedarfs und möglicher Anknüpfungspunkte einer Erklärung. Während entsprechende Lehrerkompetenzen zur professionellen Unterrichtswahrnehmung (Noticing) in der Mathematik, im Sachunterricht der Grundschule und in der Physik bereits Gegenstand der Forschung sind, liegen derzeit weder Forschungs- noch Fortbildungskonzepte für die Chemie vor. Im Rahmen des Projekts sollen die Kompetenz der professionellen Unterrichtswahrnehmung im Chemieunterricht erforscht und eine videobasierte Lehrerfortbildung zur Förderung des Noticing bei Chemielehrkräften entwickelt werden. Dazu werden videobasierte Unterrichtsvignetten als Messinstrument für die professionelle Unterrichtswahrnehmung in einem Prä-Posttestdesign eingesetzt. In den Vignetten werden Unterrichtssituationen dargestellt, in denen Lernschwierigkeiten und mögliche Unterstützungsversuche thematisiert werden und identifiziert werden sollen. Auf dem Poster werden das Studiendesign sowie erste Ergebnisse aus der Präpilotierung vorgestellt. P131 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Victoria Enzmann Oliver Tepner Universität Regensburg Universität Regensburg Entwicklung einer Lehrerfortbildung zur experimentellen Kompetenz Die experimentelle Kompetenz von Chemielehrkräften ist im Gegensatz zu der von Schülerinnen und Schülern bisher wenig erforscht. Es wurde eine Fortbildung zur Förderung dieser Kompetenz entwickelt, die aktuell durchgeführt und mittels Tests, Fragebögen und Videographie evaluiert wird. Es werden die Zufriedenheit der Lehrkräfte mit der Fortbildung, die Veränderungen des Fachwissens und des experimentell-fachdidaktischen Wissens sowie der Einstellung zum Experimentiereinsatz und die Bereitschaft zum Einsatz der Inhalte im Unterricht untersucht. Darüber hinaus werden die Lehrkräfte bei vier Experimentiereinheiten videographiert, wodurch die praktischen Fertigkeiten in unterrichtsrelevanten Handlungssituationen erfasst werden. Neben den theoretischen Grundlagen zu den Themengebieten Elektrochemie und Photokatalyse werden eigene Experimente unter dem Aspekt Scientific Inquiry Naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung erarbeitet. Auf dem Poster werden das Untersuchungsdesign, erste Ergebnisse der Pilotierung und der aktuelle Stand des Projekts präsentiert. P132 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Volker Brüggemann Volkhard Nordmeier Freie Universität Berlin Freie Universität Berlin 121 ValiDiS - Adaptives Testen naturwissenschaftlichen Denkens Das Projekt ValiDiS untersucht die Kompetenzentwicklung naturwissenschaftlichen Denkens bei Lehramtsstudierenden. Im Vorgängerprojekt KoWaDiS wurden zu diesem Zweck bereits ein Kompetenzmodell sowie ein Testinstrument entwickelt und pilotiert. Dieses Testinstrument befindet sich aktuell in der Validierungsphase, wobei der Schwerpunkt auf der Absicherung von projektinternen Längsschnittstudien liegt. Neben diesem Forschungsvorhaben soll der Test auch in die Lehrevaluation integriert werden. Da das bisherige Instrument in der Anwendung sehr zeitaufwändig ist, soll dafür eine computeradaptive Testversion entwickelt werden. Dieses Testformat führt im Vergleich zu papierbasierten Test zu kürzeren Testzeiten bei gleichbleibender Messgenauigkeit.

123 Aktuell befindet sich der computeradaptive Test noch in der Pilotierung. Die technische Umsetzung und die methodische Konzeption des Validierungsvorhabens sowie erste Ergebnisse werden vorgestellt. P133 (G09-G11, Postersession 4: Di, 14:00-15:30 Uhr, Raum ZHG P6) Anna Bauer Peter Reinhold Marc D. Sacher Universität Paderborn Universität Paderborn Universität Paderborn Operationalisierung der experimentellen Kompetenz (Physik)Studierender Laborpraktika naturwissenschaftlicher Studiengänge zielen darauf ab, dass Studierende die wissenschaftliche Erkenntnismethodik, das Experimentieren, erlernen können. Im fachdidaktischen Effektivitätsdiskurs besteht Konsens darüber, dass die Zielsetzungen des Experimentierens in den bestehenden Organisations- und Lernumgebungsstrukturen häufig nicht in zufriedenstellendem Maße erreicht werden. Der Fokus des Projektes liegt zunächst auf der Modellierung experimenteller Kompetenz auf Hochschulniveau in Form eines deduktiv konstruierten Kompetenzstrukturmodells. Auf dieser Basis sollen Aufgaben entwickelt werden, um das Modell anhand der beobachteten Performanz der Studierenden und Experten induktiv anzureichern. In einem weiteren Schritt sollen mit Hilfe typenbildender Inhaltsanalyse Niveaustufen der experimentellen Kompetenzfacetten gebildet werden, um ein valides Kompetenzniveaumodell konstruieren zu können. Auf dem Poster wird das Vorgehen bei der Konstruktion der Aufgaben inkl. der Operationalisierung der experimentellen Kompetenzfacetten berichtet P 122

124 123

125 Gebäude- und Raumpläne Die Tagung findet an der Universität Regensburg im Zentralen Hörsaalgebäude statt. (Universitätsstraße 31, Regensburg) Orientierungsplan 124

126 Raumpläne Zentrales Hörsaalgebäude (ZHG) EG und UG P1 bis P6: Standorte der Postersessions 1 bis 6 PSY 1 bis PSY 5: Standorte der Postersymposien 1 bis 5 H3 bis H9: Vortragsräume H2: Treffen der Nachwuchswissenschaftler Audimax: Plenarvorträge und andere zentrale Veranstaltungen TBüro: Tagungsbüro 125