Forschung

PISA-Ceco – Fachdidaktische Kompetenzen von Chemielehrkr?ften

Die für schulische Bildung erforderlichen professionellen Kompetenzen von Lehrkr?ften umfassen neben der Wissenskomponente auch Einstellungen, Werthaltungen und motivationale Orientierungen. bwin娱乐_bwin娱乐官网欢迎您@e Mehrdimensionalit?t findet sich in der kompetenzorientierten Gestaltung der aktuellen Lehrpl?ne und damit auch aus Schüler:innenperspektive wieder. Einen Beitrag für die Untersuchung des Zusammenhangs von professioneller Kompetenz von Lehrkr?ften einerseits, der Durchführung kompetenzorientierten Unterrichts andererseits und insbesondere das Erreichen von Bildungszielen in Mathematik und den Naturwissenschaften leistet das ZIB-Kernprojekt PISA-Ceco (Classroom experience, characteristics and outcome: multidimensional educational goals and the views of students and teachers); das unter der Hauptleitung von Prof.in Dr.in Anja Schiepe-Tiska und Prof.in Dr.in Doris Lewalter am Zentrum für internationale Bildungsvergleichsstudien durchgeführt wird. Mit den Erkenntnissen sollen spezifische Ansatzpunkte für die Weiterentwicklung des MINT-Unterrichts identifiziert werden.

Neben weiteren Aspekten wird dazu die fachdidaktische Kompetenz von Lehrkr?ften der 9. und 10. Jahrgangsstufen in einem Online-Fragenbogen getestet. Die Auswertung der chemiedidaktischen Fragen an die Lehrkr?fte erfolgt durch die Chemiedidaktik der Universit?t Regensburg (Dr. Victoria Telser, Benjamin Münch & Prof. Dr. Oliver Tepner). In engem Austausch mit den weiteren F?chern Biologie (Biologiedidaktik – Universit?t Regensburg), Mathematik (Mathematikdidaktik – Teilprojektleitung Universit?t Regensburg), Physik (Didaktik der Physik – IPN Kiel) sollen auch f?cherübergreifende Auswertungen und Vergleiche erm?glicht werden.

Weitere Informationen zu PISA-Ceco, den beteiligten Institutionen und der Gesamtprojektleitung finden sich unter folgenden Links: https://www.pisa.tum.de/pisa/pisa-2022/pisa-ceco/ & Unterrichtsmerkmale, Unterrichtserleben und Unterrichtserfolg: Mehrdimensionale Bildungsziele und die Sicht der Beteiligten (PISA-Ceco) (zib.education).

Das Poster zur GDCP-Jahrestagung 2024 finden Sie hier.

F?rderung adaptiver Erkl?rkompetenz von Chemielehramtsstudierenden durch Reflexion von Unterrichtsvideografien

W?hrend das Erkl?ren von Fachinhalten sowie das explizite Eingehen auf Schüler:innen im Unterricht zu den Hauptaufgaben von Lehrkr?ften geh?ren, stellt die F?rderung der sogenannten adaptiven Erkl?rkompetenz von Chemielehramtsstudierenden in ihrer Ausbildung ein Desiderat dar, weswegen im Rahmen dieses Forschungsprojekts ein universit?res Seminar zur Messung und F?rderung dieser entwickelt wird.

In diesem Seminar planen Chemielehramtsstudierende zehnminütige instruktionale Erkl?rungen zu einem vorgegebenen Thema aus dem Fachbereich Protolysereaktionen, au?erdem formulieren sie m?gliche Fragen der Schüler:innen inklusive Antworten. An videografierten Schülertagen werden diese Erkl?rungen vor Schulklassen gehalten, im Anschluss daran stellen die Schüler:innen vom Forschungsteam ausgew?hlte Fragen, die die Studierenden adaptiv beantworten müssen. Die erstellten Unterrichtsvideografien werden nach einer Inputphase zum adaptiven Erkl?ren und Reflektieren schriftlich anhand der erlernten Kriterien reflektiert, um die Planungen zu überarbeiten und die Erkl?rungen erneut vor Schulklassen durchzuführen. bwin娱乐_bwin娱乐官网欢迎您@er Ablauf wird insgesamt drei Mal durchgeführt. Um die Wirksamkeit variabler und konstanter Prompts zur F?rderung der adaptiven Erkl?rkompetenz zu vergleichen, wird ein Teil der Fragen wiederholt gestellt. Die adaptive Erkl?rkompetenz in den Planungen sowie in den gehaltenen Erkl?rungen wird mithilfe eines Kodiermanuals bestimmt. Au?erdem wird ein Test zum adaptiven Erkl?ren eingesetzt und mit demselben Kodiermanual ausgewertet. Ein Fachwissenstest, ein Fragebogen zur Selbstwirksamkeitserwartung, ein Wissenstest zum adaptiven Erkl?ren sowie die Reflexionskompetenz der Teilnehmenden dienen als Kontrollvariablen. Des Weiteren sch?tzen die Schüler:innen die Qualit?t der Erkl?rungen mithilfe eines Fragebogens ein, zudem wird ihr Lernzuwachs an den Schülertagen erhoben.

Hier finden Sie das Poster zu GDCP-Jahrestagung (2024)

Hier finden Sie das Poster zu GDCh-Jahrestagung (2024)

Doktorandin: Sophie Baron

Klassifikation schriftlicher Reflexionen mit Large Language Models

In der universit?ren Lehrkr?ftebildung wird die schriftliche Reflexion eigener Unterrichtserfahrungen für die professionelle Entwicklung von Lehrkr?ften genutzt. Oftmals ist das gegebene Feedback allgemein gehalten und nicht spezifisch auf den Inhalt bezogen. Fortschritte in der Verarbeitung natürlicher Sprache (Natural Language Processing) k?nnen helfen, schriftliche Reflexionen besser zu analysieren. In dieser Studie werden natürliche Sprachverarbeitung und maschinelles Lernen verwendet, um einen sog. Klassifikator zu trainieren. bwin娱乐_bwin娱乐官网欢迎您@er soll die schriftlichen Reflexionen von angehenden Chemielehrkr?ften nach bestimmten Kriterien klassifizieren, die bisher mit Hilfe klassischer Kodiermanuale identifiziert wurden. Anschlie?end wird geprüft, ob das trainierte Modell in der Lage ist, die Elemente des Reflexionsmodells in den schriftlichen Reflexionen zu identifizieren. Ziel ist die Entwicklung eines automatisierten Feedback- Tools, welches das eher allgemeine Feedback durch datengestütztes analytisches Feedback erg?nzt und eine Alternative zum klassischen Kodieren darstellt.

Hier finden Sie das Poster zu GDCP-Jahrestagung (2024)

Doktorand: Ben Münch

Unterstützung im Chemiestudium durch den Einsatz von Lernvideos

Das Bemühen in einer pandemiebedingten Ausnahmesituation, den Lehrbetrieb an Schulen und Hochschulen trotz Einschr?nkungen aufrecht zu halten, führte in den letzten Jahren zu einer umfassenden Digitalisierung in Lehreinrichtungen. bwin娱乐_bwin娱乐官网欢迎您@e Entwicklungen zeigen die Relevanz auf, digitale Methoden weiterhin in die Lehre miteinzubeziehen und so zus?tzlich neue Lerngelegenheiten zu schaffen.

Das Projekt SelVi hat auf dieser Grundlage das Ziel, digitale Module in die Lehre zu integrieren und damit das selbstregulierte Lernen der Studierenden in digitalen Lernumgebungen zu unterstützen. Dabei bieten insbesondere videografische Erkl?rungen eine gute M?glichkeit, die Lehre an Hochschulen im Bereich der Chemie digital zu begleiten. In einer Vergleichsstudie wird untersucht, ob instruktionale Erkl?rvideos, die sich auf Erkl?rungen zu theoretischen Inhalten fokussieren, den Lernprozess im h?heren Ma?e unterstützen als Video-Modeling-Examples.

Um die Effektivit?t der Unterstützung von Hochschullehre durch den Einsatz von Lernvideos zu untersuchen, werden die beiden Methoden der Videogestaltung im Rahmen dieser Studie in einem Seminar eingesetzt. Das Seminar wird den Lehramtsstudierenden begleitend zu den Vorlesungen Analytische und Anorganische Chemie im Modul ?Allgemeine Chemie“ angeboten, welches sie in ihrem ersten Semester des Chemiestudiums besuchen. In den Treatmentgruppen werden beide Videoarten gegenübergestellt und innerhalb der Treatmentgruppen werden Selbsterkl?rungen der Studierenden zur erg?nzenden Untersuchung im Zusammenhang zwischen der Qualit?t der Selbsterkl?rungen und dem Lernzuwachs erhoben. Die Kontrollgruppe umfasst die Studierenden der Studieng?nge B.Sc. Chemie und Biochemie, welche dieselbe Vorlesung besuchen, jedoch kein Treatment in Form von Lernvideos erhalten.

Hier finden Sie das Poster zu GDCP-Jahrestagung (2023)

Doktorandin: Sevan Khagy

F?rderung experimenteller Kompetenz von Lehrkr?ften im Fach Chemie

Beim Projekt KOLEG2 der Universit?t Regensburg handelt es sich um einen kooperativen Zusammenschluss verschiedener Fachdisziplinen mit dem Ziel der Verbesserung der Lehrkr?ftebildung. Die F?rderung experimenteller Kompetenz von Lehrkr?ften (Chemie) ist eine Teilma?nahme davon. Die Kompetenz die Lehrerinnen und Lehrer aufweisen hat dabei einen Einfluss auf die Qualit?t von Unterricht. Somit ergeben sich ebenfalls Auswirkungen auf den Kompetenzzuwachs von Schülerinnen und Schülern.

Mit dem Ziel der F?rderung der experimentellen Kompetenz und der Steigerung des fachlichen Wissens im Bereich von Lithium-Ionen-Batterien sowie Redox-Flow-Zellen wird eine eineinhalbt?gige Fortbildung entwickelt. bwin娱乐_bwin娱乐官网欢迎您@e thematisiert Methoden des Feedbacks, digitale F?rderm?glichkeiten sowie die theoretischen Hintergründe von Redox-Flow-Zellen und Lithium-Ionen-Batterien. Ebenso werden Microscale-Experimente zur galvanischen Zelle, Experimente zu Lithium-Ionen- und Redox-Flow-Batterien sowie M?glichkeiten zur digitalen Messwerterfassung in diesen Kontexten behandelt.

Zur F?rderung und Erfassung der experimentellen Kompetenz werden die H?nde der teilnehmenden Lehrkr?fte bei der Durchführung von Experimenten videographiert. Der Fokus der Aufnahme liegt dabei auf dem Versuchsaufbau sowie allen experimentellen Handlungen, die der Vorbereitung, dem Aufbau, der Durchführung und dem Abbau der Versuche dienen. Anhand dieser Videos geben sich die Lehrkr?fte selbst Feedback. Die Auswertung der Videos erfolgt dabei anhand eines in der Vorg?ngerstudie entstandenen und überarbeiteten Kodiermanuals nach Telser. In einem Pr?-Post-Follow-Up-Design wird zus?tzlich der fachwissenschaftliche Zugewinn der Lehrkr?fte erfasst.

Das Teilprojekt F?rderung experimenteller Kompetenz von Lehrkr?ften (Chemie) ist Teil der Ma?nahme KOLEG2 und wird im Rahmen der gemeinsamen ?Qualit?tsoffensive Lehrerbildung“ von Bund und L?ndern aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gef?rdert.

Eine aktuelle ?bersicht über das Projekt finden Sie auf dem Poster zur GDCP 2023: hier.

Doktorand: Ralf Auer

Reflexions- und adaptive Erkl?rkompetenz bei Chemielehramtsstudierenden f?rdern (FALKE-e)

Das Projekt FALKE-e, welches im Rahmen der Qualit?tsoffensive Lehrerbildung stattfindet, zielt auf die Erforschung und F?rderung fachspezifischer Lehrerkompetenzen im adaptiven Erkl?ren in sechs verschiedenen F?chern ab. Das Forschungsprojekt greift das Thema ?Adaptives Erkl?ren“ im Kontext von Videografie in der Ausbildung von Lehramtsstudierenden auf, wobei in den konzipierten Seminaren die F?rderung der adaptiven Erkl?r- und Reflexionskompetenz im Fokus steht und ihre Entwicklung empirisch untersucht wird.

Bei der Forschungsarbeit in der Chemiedidaktik wird der Fokus insbesondere darauf gelegt, ob Chemielehramtsstudierende, die drei Mal die M?glichkeit bekommen, adaptiv zu handeln und ihre Erkl?rhandlungen anschlie?end zu reflektieren, einen h?heren Zuwachs der adaptiven Erkl?rkompetenz entwickeln, als Studierende, die nur zwei Mal vor Schüler:innen unterrichten. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob Studierende mit einer h?heren Reflexionskompetenz auch gr??ere Zuw?chse in der adaptiven Erkl?rkompetenz zeigen.

Dafür planen die Lehramtsstudierenden in einem universit?ren Seminar eine Erkl?reinheit von zwanzig Minuten zum Thema ?Chemische Reaktion und Energetik“ und halten diese vor Schüler:innen, w?hrend sie videografiert werden. Die Unterrichtsvideografien werden anschlie?end reflektiert und die Planungen überarbeitet. Die überarbeiteten Unterrichtsminiaturen werden erneut vor einer anderen Klasse gehalten und videografiert. Die Interventionsgruppe hat drei Mal die M?glichkeit, adaptiv vor Schulklassen zu erkl?ren, die Kontrollgruppe unterrichtet nur zwei Mal adaptiv.

Der aktuelle Stand des Projekts ist dem verlinkten Poster (GDCP 2022) zu entnehmen.

Doktorandin: Stefanie Reimer

Wirkung von Erkl?rvideos im Flipped Classroom-Konzept im Fach Chemie

Digitale Medien haben im Chemieunterricht insbesondere aufgrund des pandemiebedingten Heimunterrichts in den vergangenen Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Derzeit stellt ein ad?quates Angebot an hochwertigen digitalen Angeboten für den schulischen Kontext ein Desiderat dar (KMK, 2017).
W?hrend viele Schüler*innen digitale Angebote zum eigenst?ndigen Lernen bereits nutzen (Wolf, 2018), fehlen bislang empirische Daten zur optimalen Wirksamkeit im Chemieunterricht. Zudem ist unklar, unter welchen Bedingungen eine lernwirksame Umsetzung von Flipped Classroom im Chemieunterricht – insbesondere mit Hilfe von Erkl?rvideos – erfolgen kann (Abeysekera & Dawson, 2015). Darüber hinaus ist der Einfluss des Vorhandenseins kognitiver Lernstrategien bei Schüler*innen auf das erfolgreiche selbstregulierte Lernen mit Erkl?rvideos unzureichend gekl?rt.
In dem interdisziplin?ren Forschungsprojekt FALKE-digital wird die Wirksamkeit von Erkl?rvideos im Flipped Classroom-Unterricht, sowie der Einfluss kognitiver Lernstrategien von Schüler*innen im Umgang mit Erkl?rvideos u.a. im Fach Chemie untersucht (Frei et al., 2020). Dazu wird im Rahmen einer Vergleichsstudie mit Pre-Post-Follow-Up-Design das Thema Redoxreaktionen eingeführt.
W?hrend die beiden Treatmentgruppen im Flipped Classroom-Konzept unterrichtet werden, wird die Kontrollgruppe traditionell unterrichtet. Eine der beiden Treatmentgruppen erh?lt zus?tzlich ein Strategietraining zur F?rderung kognitiver Lernstrategien im Umgang mit Erkl?rvideos. Die Dauer des Treatments betr?gt vier Unterrichtsstunden. Hierbei ist eine Stichprobe von n ≈ 600 Schüler*innen der 9. & 10. Jahrgangsstufe geplant, die sich auf 30 Klassen aufteilen und randomisiert zwei Treatment- und einer Kontrollgruppe zugewiesen werden.

Doktorand: Sebastian Rohr

Abstract

Das Forschungsprojekt geh?rt zum Gesamtprojekt FALKE-digital: Zur Wirksamkeit von Erkl?rvideos im Rahmen der Methode Flipped Classroom:

Poster zur GDCP 2022

F?rderung experimenteller Kompetenz von Lehrkr?ften im Fach Chemie

Ziel dieses im Rahmen der Qualit?tsoffensive Lehrerbildung eingeworbenen Projekts ist die Entwicklung und Evaluation einer Lehrerfortbildung zur Steigerung der experimentellen Kompetenz von Lehrkr?ften. Darüber hinaus sollen das fachwissenschaftliche und fachdidaktische Wissen in Bezug auf das Experimentieren im Schulunterricht verbessert werden. Dazu werden in Kooperation mit der Anorganischen Chemie semesterweise Lehrerfortbildungen angeboten, die aus jeweils drei ganzt?gigen Einzelterminen bestehen. Die teilnehmenden Lehrkr?fte werden in aktuelle Themen und Experimente, die diese Themen für den Schulunterricht zug?nglich machen, eingearbeitet. Solche Themen sind z. B. ionische Flüssigkeiten, magnetische Flüssigkeiten (Nanopartikel) und neue analytische Methoden wie z. B. die Rasterkraftmikroskopie. Erg?nzend werden g?ngige Schulexperimente angeboten, die zur Auffrischung bereits früher erlernter Arbeitstechniken dienen. Erg?nzend zum Wissenserwerb werden die Einsch?tzung des subjektiven Lernerfolgs und die aktuelle Motivation per Fragebogen gemessen. Die experimentelle Kompetenz wird anhand von Videos bzw. mittels eines Kodiermanuals erfasst. N?here Informationen siehe: /koleg/teilprojekte/foerderung-experimenteller-kompetenz-chemie-/index.html.

Fachspezifische Lehrerkompetenzen im Erkl?ren (FALKE)

Das gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus zehn Fachdidaktiken im Rahmen der Qualit?tsoffensive Lehrerbildung eingeworbene Projekt zielt auf die Erforschung fachspezifischer Lehrerkompetenzen im Erkl?ren. ?ber neue Lehrangebote, in denen Studierende Aspekte des ?guten Erkl?rens“ im eigenen Fach erproben, sollen gleichzeitig idealtypische Muster des Erkl?rens im Fach analysiert und reflektiert werden. Zudem werden die Studierenden mit Erkl?rungskulturen in F?chern konfrontiert, die sie nicht studieren, um auf diese Weise Spezifika der eigenen F?cher bewusster wahrnehmen und umsetzen zu k?nnen. Dabei sollen auch Unterschiede und Gemeinsamkeiten ?guten Erkl?rens“ zwischen den beteiligten Unterrichtsf?chern herausgearbeitet werden. Im Laufe des Projekts sollen so valide Kriterienraster entwickelt werden, anhand derer sich Erkl?rkompetenz je Fach beschreiben, vergleichen und bewerten l?sst.

N?here Informationen siehe /koleg/teilprojekte/01-falke/index.html.

F?rderung des experimentellen Wissens von
Chemie-Lehramtsstudierenden

Die Entwicklung des Professionswissens von angehenden Lehrkr?ften ist insbesondere in Bezug auf den Einsatz von Experimenten bisher wenig erforscht. Um diese Forschungslücke zu schlie?en wurde ein studentisches Seminar zum schülerzentrierten Einsatz von Experimenten im Chemieunterricht entwickelt und evaluiert. Je zwei Studierende (?Tandems“) führten ihr eigens entworfenes Unterrichtskonzept an drei über das Semester verteilten Schülertagen im Lehr-Lern-Labor der Chemiedidaktik Regensburg mit drei achten Klassen eines Gymnasiums durch. Die Studierenden reflektierten ihren Unterricht anhand von Videoaufzeichnungen. Ferner erhalten sie die Auswertung der Unterrichtsbeobachtungsb?gen der anderen Seminarteilnehmer zu ihrer Unterrichtsstunde. Im Wintersemester 2013/14 wurde das Seminar pilotiert und die zwei Hauptstudien sind im Januar 2015 abgeschlossen worden. Das experimentell-fachdidaktische Wissen wurde mittels eines Paper-Pencil-Tests (NItems = 19; α = .80) vor und nach dem Seminar erhoben. Erste Ergebnisse weisen auf einen hochsignifikanten Wissenszuwachs der Studierenden hin. Die parallel zum Seminar durchgeführte Interviewstudie und die Stundenreflexionen deuten erg?nzend darauf hin, dass das experimentell-fachdidaktische Wissen im Laufe des Seminars zunimmt und mit einer offeneren Gestaltung von Schülerexperimenten verbunden ist. Auch die Schülerinnen und Schüler lernen an den Schülertagen h?chstsignifikant dazu. Das dargestellte Projekt wird im Rahmen von zwei Dissertationen an der Universit?t Regensburg bearbeitet.

Professionswissen in den Naturwissenschaften
(ProwiN und ProwiN-Video)

Ziel dieses Teils des BMBF-Projekts ist, das Professionswissen von Chemielehrerinnen und -lehrern zu untersuchen. In Kooperation mit den Universit?ten Duisburg-Essen (Chemie, Physik und Psychologie) und Potsdam (Physik), der LMU München (Biologie) und der Ruhruniversit?t Bochum (Psychologie) werden seit Juli 2008 ein valides Modell für die drei Dimensionen des Professionswissens (Fachwissen, fachdidaktisches und p?dagogisches Wissen) von Lehrpersonen der naturwissenschaftlichen F?cher und entsprechende Testinstrumente konzipiert und evaluiert. Das eng an die COACTIV-Studie angelehnte Modell und die entwickelten Testinstrumente werden aktuell im Rahmen einer Videostudie genutzt, um Zusammenh?nge zwischen den verschiedenen Dimensionen des Professionswissens und dem Lehrerhandeln im Unterricht zu untersuchen sowie differenzierte Vorhersagen über die Wirkung des Professionswissens auf den Lernzuwachs und die aktuelle Motivation von Schülerinnen und Schülern ableiten zu k?nnen. Die Ergebnisse des entwickelten Multiple-Choice-Professionswissenstests deuten darauf hin, dass das für das Fach Chemie konzipierte Messinstrument valide und reliabel ist und dass Fachwissen und fachdidaktisches Wissen voneinander getrennte Konstrukte darstellen. Im Rahmen der zweiten dreij?hrigen Projektphase, die Mitte 2012 begonnen hat, werden zwei Dissertationen im Fach Chemie angefertigt. Mit der ersten Dissertation von Martina Strübe werden prim?r die Sachstruktur und der Umgang mit Experimenten/Modellen in den Bereichen Erkenntnisgewinnung & Fachwissen untersucht. Die zweite Dissertation von Holger Tr?ger befasst sich mit der Erforschung von Fachsprache und Schülerfehlern im Bereich Kommunikation. N?here Informationen siehe https://www.uni-due.de/prowin/.

Professionswissen von Chemiereferendaren in Nordrhein-Westfalen (ProwiC-R)

Unter Verwendung der im Rahmen des ProwiN-Projektes konzipierten Tests wird die Entwicklung des Professionswissens von angehenden Lehrkr?ften im Fach Chemie untersucht. Ein wesentliches Ziel dieser repr?sentativen L?ngsschnittstudie ist der Vergleich von Referendarinnen und Referendaren, deren Ausbildung zwei Jahre dauert, mit der ab November 2011 beginnenden Kohorte, die ein 1,5-j?hriges Referendariat absolviert, um Informationen bezüglich der Auswirkungen der Verkürzung des Vorbereitungsdienstes in Nordrhein-Westfalen zu erhalten. Dazu werden das Fachwissen, das p?dagogische und das fachdidaktische Wissen der Lehramtsanw?rterinnen und -anw?rter über drei Messzeitpunkte anhand von Paper-Pencil-Tests erhoben. Die generierten Daten werden durch Interviews und Videographie einzelner Unterrichtsstunden einer Teilstichprobe erg?nzt, um dezidierte Aussagen zur Entwicklung des Professionswissens machen zu k?nnen. Die Ergebnisse werden in 2015 ver?ffentlicht.

Kommunikationsmuster im Chemieunterricht

Um Zusammenh?nge zwischen dem Professionswissen von Lehrkr?ften, verschiedenen Aspekten ihres unterrichtlichen Handelns und leistungs- und motivationsbezogenen Variablen auf Schülerseite zu untersuchen, werden die Kommunikationsmuster der Lehrenden und Lernenden als Teil unterrichtlicher Prozesse erforscht. Dazu werden Unterrichtsvideos im Fach Chemie im Hinblick auf Lehrer-Schüler-Interaktionen sowohl auf der Oberfl?chen- als auch Tiefenstrukturebene analysiert. Das dem entsprechenden Kodiermanual zugrundeliegende Kategoriensystem wird derzeit unter Bezugnahme auf das inhaltsanalytische Beobachtungsverfahren nach Bos & Tarnai entwickelt. Erste Analysen von Chemieunterricht der 7. und 10. Klasse an Hauptschulen und Gymnasien in Nordrhein-Westfalen deuten darauf hin, dass sich die Kommunikationsmuster in beiden Klassenstufen hinsichtlich der L?nge und Intention der Lehrenden (z.?B. im Einfordern von Erkl?rungen) unterscheiden.

Lehrerprofessionswissen, Lehrerhandeln und Schülerleistung – eine Vergleichsstudie zwischen Physik- und Chemieunterricht im Themenbereich Wasser und Aggregatzust?nde (PLUS-C)

Im Rahmen dieses abgeschlossenen DFG-Projektes wurde – in Anlehnung an die Forschergruppenstudie ?PLUS“ (Professionswissen von Lehrkr?ften, naturwissenschaftlicher Unterricht und Zielerreichung im ?bergang von der Primar- zur Sekundarstufe) – das Professionswissen von Chemielehrerinnen und -lehrern und dessen Auswirkungen auf das Unterrichtshandeln und die Schülerleistung erforscht. Im Mittelpunkt stand dabei der Vergleich zwischen der Situation im Fach Physik (6. Klasse) mit der im Fach Chemie (7. Klasse). Im L?ngsschnitt wurden dieselben Schülerinnen und Schüler, die im Schuljahr 2008/2009 die Physikstichprobe im PLUS-Projekt bildeten, im folgenden Jahr im Chemieunterricht zur gleichen Thematik (Wasser und Aggregatzust?nde) untersucht. Die Leistung der betreffenden Gymnasialklassen wurde mit dem fachdidaktischen und fachlichen Wissen ihrer Chemielehrerinnen und -lehrer in Beziehung gesetzt. Mit der Verwendung der aus der Physikstudie adaptierten Testinstrumente wurde die seltene Chance wahrgenommen, mit relativ geringem Aufwand vergleichbare Daten für beide F?cher zu erhalten. Im Fachwissen der Chemie- und Physiklehrenden lassen sich keine Unterschiede berichten (t(35,126) = 1.007; p = .321). Auch bezüglich des fachdidaktischen Wissens lassen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Chemie- und Physiklehrkr?ften im Themenfeld ?Wasser und Aggregatzust?nde“ finden. Die berechneten Mittelwerte und die Effektst?rke deuten allerdings darauf hin, dass der Unterschied im fachdidaktischen Wissen bei einer gr??eren Stichprobe m?glicherweise signifikant würde (t(36) = 1.574; p = .124; d = 0.53). Es zeigen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Physik- und Chemiestunden bezüglich des Umgangs mit Schülervorstellungen (t < 1), der Ph?nomen- und Problemorientierung (t < 1) und der Strukturierung (t < 1). Es finden sich allerdings vorsichtige Hinweise, dass bei einer gr??eren Stichprobe Physiklehrkr?fte der Kommunikation und dem Aushandeln von Bedeutungen m?glicherweise einen gr??eren Stellenwert in ihrem Unterricht beimessen als Chemielehrkr?fte dies tun (t(29) = 1.783; p?

Effektivit?t von Aufgaben im Chemieunterricht der Sekundarstufe I

Im Rahmen des abgeschlossenen Dissertationsprojektes wurde mit Hilfe eines quasiexperimentellen Pre-/Post-Testdesigns der Frage nachgegangen, ob die Aufgabenverwendung die Lernleistung und die Einstellung der Lernenden im direkten Vergleich zu einer von der gleichen Lehrkraft auf herk?mmliche Weise unterrichteten Parallelklasse steigern kann. W?hrend in der Interventionsgruppe Aufgaben selbstst?ndig auf Arbeitsbl?ttern bearbeitet wurden, lernten die Schülerinnen und Schüler der Parallelklasse von ihrem Lehrer unterstützt im Plenum. Erg?nzend wurde nach dem sogenannten gekreuzten Parallelklassendesign vorgegangen, um eventuelle Unterschiede zwischen der jeweiligen Interventions- und Kontrollgruppe ausgleichen zu k?nnen. Dazu wurden zwei Unterrichtseinheiten nacheinander durchgeführt, sodass jeweils beide Parallelklassen abwechselnd Interventions- und Kontrollgruppe waren. An Vor- und Hauptuntersuchung nahmen 251 bzw. 351 Schülerinnen und Schüler der 9. Klasse an nordrhein-westf?lischen Gymnasien teil. Es konnte u. a. gezeigt werden, dass der Einsatz von Aufgaben zu einem signifikant h?heren Lernerfolg und positiveren Einstellungen führt als herk?mmlicher Unterricht.