Bei Schülerlaboren handelt es sich um außerschulische Lernorte, an denen SchülerInnen eigene Erfahrungen beim selbständigen Experimentieren und Forschen machen können. Sie zielen darauf ab, den SchülerInnen einen authentischen Einblick in das Feld der Wissenschaft zu ermöglichen. Allerdings mangelt es in der Begleitforschung
zum Lernen in Schülerlaboren immer noch an einer klaren Begriffsbestimmung des Konzeptes Authentizität sowie an einer angemessenen Operationalisierung. Die vorliegende Untersuchung widmet sich der empirischen Überprüfung der Rolle der Authentizität mit dem Fokus auf die eingesetzte Methode bei der linguistischen Wissenschaftsvermittlung, mit dem Ziel, daraus Schlussfolgerungen für das außerschulische und schulische Lehren und Lernen im Fach Deutsch abzuleiten. In einer experimentellen Studie mit SchülerInnen der Oberstufe wurde überprüft, welche Auswirkungen ein im Bereich der eingesetzten Methoden authentisch gestaltetes Lernsetting in einem sprachwissenschaftlichen Schülerlaborprojekt, das einen grammatischen Lerngegenstand behandelt, auf verschiedene Dispositionen, darunter das situationale Interesse, die Motivation, die epistemologischen Überzeugungen sowie die Vorstellungen der SchülerInnen hat. Ausgehend von den Ergebnissen werden zudem Implikationen, die sich für den schulischen Grammatikunterricht im Fach Deutsch ableiten lassen, erörtert sowie Empfehlungen für zukünftige Besuche von geisteswissenschaftlichen Schülerlaborprojekten und ihre Gestaltung abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Bei Schülerlaboren handelt es sich um außerschulische Lernorte, an denen SchülerInnen eigene Erfahrungen beim selbständigen Experimentieren und Forschen machen können. Sie zielen darauf ab, den SchülerInnen einen authentischen Einblick in das Feld der Wissenschaft zu ermöglichen. Allerdings mangelt es in der Begleitforschung
zum Lernen in Schülerlaboren immer noch an einer klaren Begriffsbestimmung des Konzeptes Authentizität sowie an einer angemessenen Operationalisierung. Die vorliegende Untersuchung widmet sich der empirischen Überprüfung der Rolle der Authentizität mit dem Fokus auf die eingesetzte Methode bei der linguistischen Wissenschaftsvermittlung, mit dem Ziel, daraus Schlussfolgerungen für das außerschulische und schulische Lehren und Lernen im Fach Deutsch abzuleiten. In einer experimentellen Studie mit SchülerInnen der Oberstufe wurde überprüft, welche Auswirkungen ein im Bereich der eingesetzten Methoden authentisch gestaltetes Lernsetting in einem sprachwissenschaftlichen Schülerlaborprojekt, das einen grammatischen Lerngegenstand behandelt, auf verschiedene Dispositionen, darunter das situationale Interesse, die Motivation, die epistemologischen Überzeugungen sowie die Vorstellungen der SchülerInnen hat. Ausgehend von den Ergebnissen werden zudem Implikationen, die sich für den schulischen Grammatikunterricht im Fach Deutsch ableiten lassen, erörtert sowie Empfehlungen für zukünftige Besuche von geisteswissenschaftlichen Schülerlaborprojekten und ihre Gestaltung abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-06-23
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Bei Schülerlaboren handelt es sich um außerschulische Lernorte, an denen SchülerInnen eigene Erfahrungen beim selbständigen Experimentieren und Forschen machen können. Sie zielen darauf ab, den SchülerInnen einen authentischen Einblick in das Feld der Wissenschaft zu ermöglichen. Allerdings mangelt es in der Begleitforschung
zum Lernen in Schülerlaboren immer noch an einer klaren Begriffsbestimmung des Konzeptes Authentizität sowie an einer angemessenen Operationalisierung. Die vorliegende Untersuchung widmet sich der empirischen Überprüfung der Rolle der Authentizität mit dem Fokus auf die eingesetzte Methode bei der linguistischen Wissenschaftsvermittlung, mit dem Ziel, daraus Schlussfolgerungen für das außerschulische und schulische Lehren und Lernen im Fach Deutsch abzuleiten. In einer experimentellen Studie mit SchülerInnen der Oberstufe wurde überprüft, welche Auswirkungen ein im Bereich der eingesetzten Methoden authentisch gestaltetes Lernsetting in einem sprachwissenschaftlichen Schülerlaborprojekt, das einen grammatischen Lerngegenstand behandelt, auf verschiedene Dispositionen, darunter das situationale Interesse, die Motivation, die epistemologischen Überzeugungen sowie die Vorstellungen der SchülerInnen hat. Ausgehend von den Ergebnissen werden zudem Implikationen, die sich für den schulischen Grammatikunterricht im Fach Deutsch ableiten lassen, erörtert sowie Empfehlungen für zukünftige Besuche von geisteswissenschaftlichen Schülerlaborprojekten und ihre Gestaltung abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-06-23
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Bei Schülerlaboren handelt es sich um außerschulische Lernorte, an denen SchülerInnen eigene Erfahrungen beim selbständigen Experimentieren und Forschen machen können. Sie zielen darauf ab, den SchülerInnen einen authentischen Einblick in das Feld der Wissenschaft zu ermöglichen. Allerdings mangelt es in der Begleitforschung
zum Lernen in Schülerlaboren immer noch an einer klaren Begriffsbestimmung des Konzeptes Authentizität sowie an einer angemessenen Operationalisierung. Die vorliegende Untersuchung widmet sich der empirischen Überprüfung der Rolle der Authentizität mit dem Fokus auf die eingesetzte Methode bei der linguistischen Wissenschaftsvermittlung, mit dem Ziel, daraus Schlussfolgerungen für das außerschulische und schulische Lehren und Lernen im Fach Deutsch abzuleiten. In einer experimentellen Studie mit SchülerInnen der Oberstufe wurde überprüft, welche Auswirkungen ein im Bereich der eingesetzten Methoden authentisch gestaltetes Lernsetting in einem sprachwissenschaftlichen Schülerlaborprojekt, das einen grammatischen Lerngegenstand behandelt, auf verschiedene Dispositionen, darunter das situationale Interesse, die Motivation, die epistemologischen Überzeugungen sowie die Vorstellungen der SchülerInnen hat. Ausgehend von den Ergebnissen werden zudem Implikationen, die sich für den schulischen Grammatikunterricht im Fach Deutsch ableiten lassen, erörtert sowie Empfehlungen für zukünftige Besuche von geisteswissenschaftlichen Schülerlaborprojekten und ihre Gestaltung abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-06-23
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Weder in der Technikphilosophie noch in der technischen Bildung besteht Übereinkunft hinsichtlich der Verwendung des Begriffs Technik. Da verwundert es nicht, dass auch die empirische Erforschung des Technikbegriffs von Kindern und Jugendlichen ein Forschungsdesiderat darstellt.
Im Rahmen der hier vorgelegten Arbeit soll diesem Desiderat nachgegangen werden. Mittels Alltagssprachlichem Struktur-Lege-Spiel und Fragebogen wird untersucht, welche subjektiven Vorstellungen Kinder und Jugendliche bezüglich des Begriffs Technik zum Ausdruck bringen und wie stabil diese Begriffe sind. Die Aussagen der Kinder und Jugendlichen werden mittels strukturierender Inhaltsanalyse ausgewertet. Im Zentrum steht dabei das entwickelte Kategoriensystem, mit dem die Technikbegriffe aus den kindlichen bzw. jugendlichen Aussagen erfasst werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass keine typischen Technikbegriffe aus dem Datenmaterial herausgearbeitet werden können. Die Technikbegriffe der befragten Kinder und Jugendlichen unterscheiden sich stark. Allerdings kann gezeigt werden, dass die Kinder und Jugendlichen zum Teil scharfsinnige Gedanken über Technik zum Ausdruck bringen.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Weder in der Technikphilosophie noch in der technischen Bildung besteht Übereinkunft hinsichtlich der Verwendung des Begriffs Technik. Da verwundert es nicht, dass auch die empirische Erforschung des Technikbegriffs von Kindern und Jugendlichen ein Forschungsdesiderat darstellt.
Im Rahmen der hier vorgelegten Arbeit soll diesem Desiderat nachgegangen werden. Mittels Alltagssprachlichem Struktur-Lege-Spiel und Fragebogen wird untersucht, welche subjektiven Vorstellungen Kinder und Jugendliche bezüglich des Begriffs Technik zum Ausdruck bringen und wie stabil diese Begriffe sind. Die Aussagen der Kinder und Jugendlichen werden mittels strukturierender Inhaltsanalyse ausgewertet. Im Zentrum steht dabei das entwickelte Kategoriensystem, mit dem die Technikbegriffe aus den kindlichen bzw. jugendlichen Aussagen erfasst werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass keine typischen Technikbegriffe aus dem Datenmaterial herausgearbeitet werden können. Die Technikbegriffe der befragten Kinder und Jugendlichen unterscheiden sich stark. Allerdings kann gezeigt werden, dass die Kinder und Jugendlichen zum Teil scharfsinnige Gedanken über Technik zum Ausdruck bringen.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Weder in der Technikphilosophie noch in der technischen Bildung besteht Übereinkunft hinsichtlich der Verwendung des Begriffs Technik. Da verwundert es nicht, dass auch die empirische Erforschung des Technikbegriffs von Kindern und Jugendlichen ein Forschungsdesiderat darstellt.
Im Rahmen der hier vorgelegten Arbeit soll diesem Desiderat nachgegangen werden. Mittels Alltagssprachlichem Struktur-Lege-Spiel und Fragebogen wird untersucht, welche subjektiven Vorstellungen Kinder und Jugendliche bezüglich des Begriffs Technik zum Ausdruck bringen und wie stabil diese Begriffe sind. Die Aussagen der Kinder und Jugendlichen werden mittels strukturierender Inhaltsanalyse ausgewertet. Im Zentrum steht dabei das entwickelte Kategoriensystem, mit dem die Technikbegriffe aus den kindlichen bzw. jugendlichen Aussagen erfasst werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass keine typischen Technikbegriffe aus dem Datenmaterial herausgearbeitet werden können. Die Technikbegriffe der befragten Kinder und Jugendlichen unterscheiden sich stark. Allerdings kann gezeigt werden, dass die Kinder und Jugendlichen zum Teil scharfsinnige Gedanken über Technik zum Ausdruck bringen.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Weder in der Technikphilosophie noch in der technischen Bildung besteht Übereinkunft hinsichtlich der Verwendung des Begriffs Technik. Da verwundert es nicht, dass auch die empirische Erforschung des Technikbegriffs von Kindern und Jugendlichen ein Forschungsdesiderat darstellt.
Im Rahmen der hier vorgelegten Arbeit soll diesem Desiderat nachgegangen werden. Mittels Alltagssprachlichem Struktur-Lege-Spiel und Fragebogen wird untersucht, welche subjektiven Vorstellungen Kinder und Jugendliche bezüglich des Begriffs Technik zum Ausdruck bringen und wie stabil diese Begriffe sind. Die Aussagen der Kinder und Jugendlichen werden mittels strukturierender Inhaltsanalyse ausgewertet. Im Zentrum steht dabei das entwickelte Kategoriensystem, mit dem die Technikbegriffe aus den kindlichen bzw. jugendlichen Aussagen erfasst werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass keine typischen Technikbegriffe aus dem Datenmaterial herausgearbeitet werden können. Die Technikbegriffe der befragten Kinder und Jugendlichen unterscheiden sich stark. Allerdings kann gezeigt werden, dass die Kinder und Jugendlichen zum Teil scharfsinnige Gedanken über Technik zum Ausdruck bringen.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Weder in der Technikphilosophie noch in der technischen Bildung besteht Übereinkunft hinsichtlich der Verwendung des Begriffs Technik. Da verwundert es nicht, dass auch die empirische Erforschung des Technikbegriffs von Kindern und Jugendlichen ein Forschungsdesiderat darstellt.
Im Rahmen der hier vorgelegten Arbeit soll diesem Desiderat nachgegangen werden. Mittels Alltagssprachlichem Struktur-Lege-Spiel und Fragebogen wird untersucht, welche subjektiven Vorstellungen Kinder und Jugendliche bezüglich des Begriffs Technik zum Ausdruck bringen und wie stabil diese Begriffe sind. Die Aussagen der Kinder und Jugendlichen werden mittels strukturierender Inhaltsanalyse ausgewertet. Im Zentrum steht dabei das entwickelte Kategoriensystem, mit dem die Technikbegriffe aus den kindlichen bzw. jugendlichen Aussagen erfasst werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass keine typischen Technikbegriffe aus dem Datenmaterial herausgearbeitet werden können. Die Technikbegriffe der befragten Kinder und Jugendlichen unterscheiden sich stark. Allerdings kann gezeigt werden, dass die Kinder und Jugendlichen zum Teil scharfsinnige Gedanken über Technik zum Ausdruck bringen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Das Experiment nimmt eine bedeutende Rolle im naturwissenschaftlichen Unterricht ein, mit der vielschichtige Anforderungen einhergehen. Diesen Anforderungen vermag das Experiment in der unterrichtlichen Praxis insbesondere hinsichtlich der präexperimentellen Phasen jedoch nur unzureichend gerecht zu werden.
Offene Arbeitsformen ermöglichen es Lernenden, eigenen Lernwegen und Lösungsansätzen nachzugehen. Eine methodische Öffnung des Experimentierprozesses bietet Lernenden die Möglichkeit, von eigenen Fragen und Ideen ausgehend Experimente zur Überprüfung eigener Hypothesen zu planen, durchzuführen und auszuwerten.
Im Rahmen des Projekts wurde eine Schülerlaboreinheit entwickelt, die es Schülerinnen und Schülern ermöglicht, zu einem curricular innovativen Thema möglichst offen zu experimentieren. Ausgehend von drei Problemstellungen zur Stoffklasse der Cyclodextrine und deren Wirt-Gast-Chemie experimentieren Lernende der EF und Q1 eigenständig. Dabei dient ein Experimentierzyklus als strukturierende Unterstützung. Zudem erhalten die Kleingruppen von Lernenden Tipps durch ihre Betreuungspersonen. Eine intensive Begleitung ermöglicht es den Betreuenden, individuell und situativ prozessbezogene, laborpraktische und inhaltsbezogene Tipps sowie Tipps zur Dokumentation zu geben.
In der vorliegenden Arbeit wird gemäß Design-Based Research die schrittweise Entwicklung und Erprobung des Schülerlaborangebots dargestellt. Auf Basis der Analyse der Umsetzung und konkreten Ausgestaltung der Experimentiersituationen lassen sich die offenen Experimentiersituationen im Schülerlabor charakterisieren. Ausgehend davon werden Folgerungen zur Realisierung geöffneter Experimentiersituationen in anderen Kontexten abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Schülerlabore bilden als spezielle außerschulische Lernorte gerade für die naturwissenschaftlichen Fächer eine geeignete Möglichkeit der informellen MINT-Bildung in Ergänzung zum klassischen Schulunterricht. Im Unterschied zu den häufig untersuchten Wirkungen eines Schülerlaborbesuches sind die Lernprozesse bisher wenig untersucht.
Ziel dieser Arbeit ist es daher, die für die Wirkungen von Besuchen verantwortlichen Nutzungs- und Lernprozesse zu analysieren. Dazu wird ein auf Lernprozesse ausgerichteter design-based research Ansatz eingesetzt. Dabei arbeiten Fachdidaktiker einer Universität und Betreuer eines Schülerlabors zusammen.
Unter Verwendung und Kombination unterschiedlicher Forschungsmethoden (Fragebögen, Audioaufnahmen, Beobachtungen, Eye-tracking) werden empirisch begründete Weiterentwicklungen des Lernangebotes in einer zyklischen Vorgehensweise umgesetzt. Zum Beispiel erhalten die Schülerinnen und Schüler durch die Weiterentwicklung die Möglichkeit ihre elektronische Schaltung durch wählbare Bauteile zu individualisieren. Neben der weiterentwickelten Lernumgebung des Schülerlabors entstehen Erkenntnisse über mögliche Abläufe und Schwierigkeiten des Lernprozesses. Beispielsweise gibt die Analyse der Audioaufnahmen Aufschluss über den hemmenden Einfluss negativer Emotionen auf den Lernprozess.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Das Self-assembLAB ist eine Schülerlaboreinheit zum curricular innovativen Thema Self-assembly, welche am Institut für Didaktik der Chemie der WWU Münster im Zuge eines Promotionsprojektes entwickelt wurde. In der zugehörigen Dissertationsschrift wird die Entwicklung, Erprobung und Optimierung dieser Einheit dargelegt. Neben neuartigen Vorgehensweisen zur Themenlegitimierung und strukturierten Optimierung in der Curricularen Innovationsforschung wird die Entwicklung einer deutschsprachigen Definition des Self-assembly-Begriffs und ein neues und in seiner Gesamtheit einzigartiges Modellkonzept zu allen schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen beschrieben.
Fünf Experimente zu verschiedenen Self-assembly Prozessen (auf makroskopischer und submikroskopischer Ebene) spiegeln das breite Spektrum der Anwendung des Konzepts Self-assembly in den Naturwissenschaften wider. Für die auf submikroskopischer Ebene ablaufenden Self-assembly Prozesse kommt im Self-AssembLAB das neuartige Modellkonzept zum Einsatz, das alle schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen veranschaulicht und damit großes Potenzial für die Anwendung im obligatorischen Chemieunterricht hat.
Die Untersuchungen der insbesondere zur Optimierung dienenden Haupterprobung basieren auf einem Mixed-Methods-Ansatz. Aus diesen lassen sich außerdem erste Forschungsergebnisse hinsichtlich der Förderung der Modellkompetenz und der Kenntnisse zu Self-assembly seitens der Lernenden gewinnen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Schülerlabore sind in den letzten Jahrzehnten zu einem wichtigen Bestandteil des Bildungssystems geworden. Als spezielle außerschulische Lernorte werden sie besonders in der MINT-Bildung häufig als Ergänzung zum Schulunterricht genutzt. In der bisherigen Beforschung der Wirkungen eines Schülerlaborbesuchs stehen meist die Angebote im Fokus.
Ziel dieser Arbeit ist es daher, den Fokus auf die Akteure und die ablaufenden Lernprozesse zu erweitern. Es werden die individuellen Voraussetzungen der Schülerinnen und Schüler untersucht und dabei wird analysiert, inwiefern diese Prädispositionen in einem Zusammenhang mit dem Lernerfolg und den durchgeführten Handlungen stehen.
Durch Kombination unterschiedlicher Forschungsmethoden (Fragebögen, Beobachtungen) werden empirisch begründete Ergebnisse präsentiert. Schülerinnen und Schüler zeigen zum Beispiel auf Sichtebene Handlungen, welche mit ihren Interessen an naturwissenschaftlichen Handlungen (RIASEC+N Modell) auf Tiefenebene übereinstimmen. Zusätzlich erweisen sich dispositionale Interessenstrukturen als Indikatoren für einen Lernzuwachs auf kognitiver Ebene der Lernprozesse beim Besuch des Schülerlabors.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Feedback in digitalen Lernmaterialien birgt das Potential, Verständnisschwierigkeiten durch unmittelbare Rückmeldungen zum Lernprozess zu reduzieren. Lerneffekte durch Feedback sind jedoch variabel, da sie in hohem Maße von der Gestaltung und dem Einsatzszenario sowie der Passung auf die Lernenden abhängen.
Die Lernwirksamkeit vorwissensangepasster Feedbackarten wurde in einer digitalen Lernumgebung zur PCR und Gelelektrophorese für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II unter Berücksichtigung der kognitiven Anforderungen der Aufgaben untersucht. Sie lernten in einem Lernsetting ohne praktisches Experimentieren und einem Lernsetting mit praktischem Experimentieren im Lehr-Lern-Labor.
Beide Lernsettings ermöglichten es Schülerinnen und Schülern, beträchtliche Lernfortschritte zu erreichen. Am Experimentiertag erzielten die Schülerinnen und Schüler unabhängig von der Feedbackart einen vergleichbaren Lernerfolg. Im digitalen Lernsetting förderte promptbasiertes Feedback bei niedrigem Vorwissen und KCR-Feedback bei hohem Vorwissen den Erwerb von anwendungsfähigem Wissen am effektivsten. Die Wirksamkeit des eingesetzten beispielbasierten Feedbacks scheint weniger vom Vorwissen abzuhängen. Deskriptive Analysen von Prozessmerkmalen geben zudem interessante Einblicke in das Lernverhalten beim Arbeiten mit der digitalen Lernumgebung und dem Feedback.
Aus den Befunden werden Implikationen für die fachdidaktische und Feedbackforschung sowie für die Gestaltung von Feedback in digitalen Lernumgebungen abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Die Aufbereitung fachwissenschaftlicher Inhalte zu Lerngelegenheiten für Schülerinnen und Schüler bildet eine zentrale Aufgabe der Fachdidaktik. Diesen Weg von der komplexen Wissenschaft zum Lerninhalt unterstützt das Konzept der "didaktischen Rekonstruktion". Eine Modifikation verschiedener Elementarisierungs- und Rekonstruktionsmodelle bildet die Grundlage dieser Arbeit: der Aufbau eines Schülerlabors für den materialwissenschaftlichen Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials (EAM). Diese Exzellenzforschung entwickelt interdisziplinär Hochleistungsmaterialien und Methoden, um die funktionalen Eigenschaften dieser Materialien gezielt zu formen. Ergebnisse und Arbeitsweise des "EAM" sollen für Schulklassen im Lernort Schülerlabor zugänglich gemacht werden. Um die Schülerperspektive im Rekonstruktionsprozess berücksichtigen zu können, müssen vorab Interessen, motivationale Einstellungen und Lernschwierigkeiten der Schülerinnen und Schüler ermittelt werden.
Regenerative Energiesysteme bilden mit Photovoltaik, chemischen Energiespeichern und Windenergiekonversion den thematischen Rahmen der einzelnen Experimente. Die vorliegende Arbeit beschreibt den Rekonstruktionsprozess von der Materialwissenschaft zum Schülerlabor und stellt die einzelnen Experimentierstationen mit ihren curricularen Verbindungen, notwendigem Vorwissen und deren Bezug zu moderner Forschung vor.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Die Arbeit zeigt die positiven affektiven Wirkungen des außerschulischen Lernortes Schülerlabor und repliziert damit frühere Arbeiten zu Schülerlaboren. Darüber hinaus wird der Einfluss von Betreuenden und Betreuung auf diese Wirksamkeit erstmals im Rahmen einer systematischen Untersuchung betrachtet und ein Wirkmodell abgeleitet.
Die Besonderheit der vorliegenden Studie ist es, dass sie über diese allgemein formulierten Zusammenhänge hinaus aufzeigt, wie sich neben dem Professionswissen von Betreuenden auch die soziale Kompetenz auf die einzelnen Aspekte von wahrgenommener Betreuungsqualität auswirkt und wie diese wiederum affektive und kognitive Zielvariablen beeinflussen.
Analysiert wurden die Angaben von 1490 Lernenden (Klassenstufe 9 bis 13 - Fragebogen im Pre-Post-Design) und 13 Betreuenden (Professionswissenstest für Betreuende). Methodisch erfolgte die Auswertung der Hypothesen durch Pre-Post-Vergleiche mittels Signifikanztests unter Angabe der Effektstärke (Cohens d). Die Untersuchung der Zusammenhänge wurde im Rahmen der Forschungsfrage durch Mehrebenenanalysen durchgeführt, mit denen Regressionen unter Beachtung der hierarchischen Struktur der Stichprobe möglich sind. Ein Strukturgleichungsmodell setzt die gefundenen Zusammenhänge miteinander in Verbindung und prüft diese im Sinne eines Gesamtmodells.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Schülerlabore wie die DLR_School_Labs des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt haben das Ziel, das Interesse an und Verständnis für Naturwissenschaften zu fördern und den Schulunterricht durch Einblicke in die Welt der Hochtechnologieforschung zu ergänzen und zu bereichern. Als wichtiges Merkmal, welches den Erfolg dieser außerschulischen Lernorte maßgeblich mitbeeinflusst, wird häufig die dort in besonderer Weise erlebbare Authentizität genannt.
Die Ergebnisse der hier beschriebenen quasiexperimentellen Feldstudie stützen diese Sichtweise: Jugendliche, die am authentischen Lernort Schülerlabor mit echten High-End-Laborgeräten experimentieren konnten, zeichneten sich im Vergleich zu solchen in weniger authentischen Lernsettings durch ein höheres situationales Interesse sowie stärker wahrgenommene inhaltliche Relevanz und Authentizität aus. Auch der Wunsch, später einmal einen Beruf mit Bezügen zur Physik zu ergreifen, wurde in dieser Gruppe am stärksten gefördert.
Die authentischen Lernorte können zudem neue Themen für den Unterricht erschließen. Im Rahmen der Studie wurden Infrarotsensoren entwickelt, welche erstmals die Fernerkundung von Vegetation anhand des Normalisierten Differenzierten Vegetationsindex (NDVI) im Physikunterricht mit Messungen im eigenen Umfeld ermöglichen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Bei Schülerlaboren als wichtigem Teil außerschulischer MINT-Bildung besteht ein Forschungsdefizit hinsichtlich kognitiver und motivationaler Prozesse auf Seiten der Schülerinnen und Schüler. Mit einem Design-based Research Ansatz klärt die Studie deshalb die Dynamik der Lehr- und Lernprozesse in Schülerlaboren auf und erlaubt es, die Lernangebote mit Blick auf generelle Bildungsziele und spezifische Ziele der Labore empiriebasiert weiterzuentwickeln.
Um Angebots-Nutzungs-Prozesse zu untersuchen, wird ein Analyseinstrument entwickelt; es erlaubt gleichermaßen, die didaktische Struktur der Angebote in einer SWOT-Analyse zu erfassen und die ablaufenden Denk- und Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler empirisch zu erheben. Das Instrument fokussiert auf drei Dimensionen: die Orientierung der Angebote an Kontexten, die Integration von Problemlöseaufgaben und die Unterstützung von Autonomie der Schülerinnen und Schüler beim Entscheiden und Handeln. Die Ergebnisse der SWOT-Analyse werden mit empirischen Daten, die mit ethnografischen Methoden gewonnen werden, validiert. Eine daraufhin weiterentwickelte didaktische Struktur der Angebote ist hinsichtlich einer differenzierten Kontextualisierung, des Einsatzes narrativer Anker, die Problemlöseaufgaben einleiten, sowie einer phasenweisen Öffnung der Angebote verändert und führt zu besserem Verständnis fachlicher Inhalte und zu einer höheren Motivation.
Aktualisiert: 2023-05-15
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In der Debatte um Bildungsziele nimmt in der Naturwissenschaftsdidaktik die Vermittlung eines Verständnisses von Nature of Science und experimenteller Kompetenzen einen hohen Stellenwert ein. Dies spiegelt sich allerdings nur unzureichend in der Schwerpunktsetzung vieler Curricula wider.
Mithilfe eines Schüler*innen-Labors, das am Fachbereich Physik der TU Darmstadt explizit dazu konzipiert wurde, Nature of Science und experimentelle Kompetenzen zu adressieren, wird in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwiefern diese Vorstellungen und Kompetenzen durch den einmaligen Besuch eines solchen außerschulischen Lernortes verbessert werden können und inwiefern sich dieser Effekt ggf. vom Einfluss des Regelunterrichts abhebt.
Dazu wurden die Vorstellungen und Kompetenzen von etwa 150 Schüler*innen der Sekundarstufe I in einer Kontrollgruppe, die lediglich den Regelunterricht erfahren hat, zu Beginn und am Ende eines Schuljahres erfasst. Bei der Interventionsgruppe, bestehend aus etwa 100 Schüler*innen, kommen zusätzlich zu diesen beiden Messzeitpunkten zwei weitere, kurz vor und nach dem Besuch des Schüler*innen-Labors, hinzu. Dabei zeigt sich zum einen, dass die erfassten Facetten von Nature of Science und experimenteller Kompetenzen im Regelunterricht kaum gefördert werden. Zum anderen scheinen Schüler*innen-Labore das Potential zu besitzen, diese überfachlichen Denk- und Arbeitsweisen nachhaltig positiv zu beeinflussen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Weder in der Technikphilosophie noch in der technischen Bildung besteht Übereinkunft hinsichtlich der Verwendung des Begriffs Technik. Da verwundert es nicht, dass auch die empirische Erforschung des Technikbegriffs von Kindern und Jugendlichen ein Forschungsdesiderat darstellt.
Im Rahmen der hier vorgelegten Arbeit soll diesem Desiderat nachgegangen werden. Mittels Alltagssprachlichem Struktur-Lege-Spiel und Fragebogen wird untersucht, welche subjektiven Vorstellungen Kinder und Jugendliche bezüglich des Begriffs Technik zum Ausdruck bringen und wie stabil diese Begriffe sind. Die Aussagen der Kinder und Jugendlichen werden mittels strukturierender Inhaltsanalyse ausgewertet. Im Zentrum steht dabei das entwickelte Kategoriensystem, mit dem die Technikbegriffe aus den kindlichen bzw. jugendlichen Aussagen erfasst werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass keine typischen Technikbegriffe aus dem Datenmaterial herausgearbeitet werden können. Die Technikbegriffe der befragten Kinder und Jugendlichen unterscheiden sich stark. Allerdings kann gezeigt werden, dass die Kinder und Jugendlichen zum Teil scharfsinnige Gedanken über Technik zum Ausdruck bringen.
Aktualisiert: 2023-04-17
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