E-Book, Deutsch, 378 Seiten, eBook
E-Book, Deutsch, 378 Seiten, eBook
ISBN: 978-3-8348-9657-5
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
PD Dr. habil. Jochen Kuhn wurde vom Fachbereich Natur- und Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau im Fachgebiet Didaktik der Physik habilitiert. Seine Arbeitsgebiete in der Physikdidaktik sind die Entwicklung einer neuen Aufgabenkultur und fachübergreifender Unterrichtskonzeptionen zum Physikunterricht sowie die theoriegeleitete empirische Lehr-Lern-Forschung in Schule und Hochschule.
Zielgruppe
Research
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1;Inhaltsverzeichnis;7
2;Abbildungsverzeichnis;12
3;Tabellenverzeichnis;15
4;Überblick über die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit;20
5;Kapitel 1: Einleitung;24
5.1;1.1 Problemrahmen, Bedarfsanalyse und Einordnung der Arbeit;24
5.2;1.2 Ziele, Aufbau und Genese der Arbeit;29
6;Kapitel 2: Theorie und Forschungsstand;38
6.1;2.1 Kontextorientiertes und Situiertes Lernen;38
6.1.1;2.1.1 Kontextorientierung in der Physikdidaktik;39
6.1.2;2.1.2 Situierte Kognition und Situiertes Lernen;41
6.1.2.1;2.1.2.1 Merkmale und Vertreter;42
6.1.2.2;2.1.2.2 Ansätze des Situierten Lernens;44
6.2;2.2 Der Anchored Instruction-Ansatz;46
6.2.1;2.2.1 Wissenskonstruktion und Designprinzipien;47
6.2.2;2.2.2 Entwicklungslinien von Anchored Instruction;51
6.2.2.1;2.2.2.1 AI-Ankermedien der ersten Generation;51
6.2.2.2;2.2.2.2 Ankermedien der zweiten AI-Generation: Interaktive computergestützte Lernumgebungen;54
6.2.2.3;2.2.2.3 ‚Enhanced Anchored Instruction‘: Ankermedium und Handlungsorientierung;56
6.2.3;2.2.3 Unterrichtsgestaltung und Anforderungen an die Lehrkräfte;57
6.2.4;2.2.4 Effektivität und Diskussion des AI-Ansatzes;59
6.2.4.1;2.2.4.1 Überblick über bisherige empirische Studienergebnisse;59
6.2.4.2;2.2.4.2 Diskussion;63
6.3;2.3 Der Modifizierte Anchored Instruction-Ansatz;66
6.3.1;2.3.1 Bedarfsanalyse für die theoriegeleitete Entwicklung einer problemorientierten Aufgabenund Lernumgebung in der Physikdidakt;66
6.3.2;2.3.2 Entwicklung des theoretischen Rahmenkonzepts von MAI;68
6.3.3;2.3.3 Zeitungsaufgaben als MAI-Ankermedien;71
6.3.4;2.3.4 Generalhypothesen;79
6.3.5;2.3.5 Themenauswahl: Curriculare Einbindung und Praktikabilität;80
6.3.6;2.3.6 Grundlagen der Aufgabenkonzeption zur empirischen Forschung;83
6.3.7;2.3.7 Pilotstudien: Stand der Forschung;89
6.3.7.1;2.3.7.1 Material und Methode;90
6.3.7.2;2.3.7.2 Ergebnisüberblick;93
6.3.7.3;2.3.7.3 Diskussion und Implementationsplan;94
6.4;2.4 Zusammenfassung und Diskussion;97
7;Kapitel 3: Untersuchungsschwerpunkt I – Effektivität authentischer Ankermedien im Physikunterricht der Sekundarstufe I;98
7.1;3.1 Hypothesen und Forschungsfragen der Interventionsstudie;98
7.2;3.2 Material und Methode der Interventionsstudie;100
7.2.1;3.2.1 Stichprobe;101
7.2.2;3.2.2 Material und Testinstrumente;102
7.2.2.1;3.2.2.1 Entwicklung des Testinstruments zur Motivation;102
7.2.2.2;3.2.2.2 Themenübergreifende Instrumente;106
7.2.2.3;3.2.2.3 Material und Instrumente im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘;108
7.2.2.4;3.2.2.4 Material und Instrumente im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘;112
7.2.3;3.2.3 Organisation und Design der Interventionsstudie;116
7.2.3.1;3.2.3.1 Organisation: Voraussetzungen und Rahmenbedingungen;116
7.2.3.2;3.2.3.2 Design der Untersuchung;119
7.3;3.3 Auswertungsverfahren;120
7.3.1;3.3.1 Grundlagen der Mehrebenenanalyse;122
7.3.1.1;3.3.1.1 Hierarchische Datenstrukturierung;122
7.3.1.2;3.3.1.2 Formale Darstellung der Zusammenhänge bei Mehrebenenanalysen;124
7.3.2;3.3.2 Allgemeines Vorgehen und wichtige Kenngrößen bei Mehrebenenanalysen;127
7.4;3.4 Ergebnisse der Interventionsstudie;133
7.4.1;3.4.1 Deskriptive Statistiken;134
7.4.1.1;3.4.1.1 Daten der Lehrermerkmale;134
7.4.1.2;3.4.1.2 Daten der Moderatorvariablen;134
7.4.2;3.4.2 Mehrebenenanalysen zur Motivation;136
7.4.2.1;3.4.2.1 Auswahl und Strukturierung der Ebenen;136
7.4.2.2;3.4.2.2 Deskriptive Testdaten zur Motivation;140
7.4.2.3;3.4.2.3 Motivationsverlauf: Gesamtmotivation (total);142
7.4.2.4;3.4.2.4 Motivationsverlauf: Subskala ‚Intrinsische Motivation/Engagement‘ IE;151
7.4.2.5;3.4.2.5 Motivationsverlauf: Subskala ‚Selbstkonzept‘ Sk;157
7.4.2.6;3.4.2.6 Motivationsverlauf: Subskala ‚Realitätsbezug/Authentizität‘ RA;162
7.4.3;3.4.3 Mehrebenenanalyse zur Beeinflussung der Leistungsfähigkeit;167
7.4.3.1;3.4.3.1 Auswahl der Ebenen und Vorgehensweise;168
7.4.3.2;3.4.3.2 Deskriptive Testdaten zur Leistungsfähigkeit;171
7.4.3.3;3.4.3.3 Untersuchungsergebnisse zur Gesamtleistung LPO (Posttest);172
7.4.4;3.4.4 Varianzanalyse zur Beeinflussung der Leistungsbeständigkeit;178
7.4.4.1;3.4.4.1 Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘;179
7.4.4.2;3.4.4.2 Themenbereich ‚Elektrische Energie‘;184
7.5;3.5 Implementationsstrategie;187
7.5.1;3.5.1 Aktuelle Implementationsstrategien;188
7.5.2;3.5.2 Der symbiotisch-partizipative Implementationsansatz von MAI;189
7.6;3.6 Diskussion;195
7.6.1;3.6.1 Ergebnisse der Mehrebenenanalysen zur Motivation52;195
7.6.2;3.6.2 Ergebnisse der Analysen zur Leistung (Mehrebenenund Varianzanalysen);202
7.6.3;3.6.3 Zusammenfassung;209
8;Kapitel 4: Untersuchungsschwerpunkt II – Theoriegeleitete Optimierung authentischer Ankermedien;212
8.1;4.1 Hypothesen und Forschungsfragen;213
8.1.1;4.1.1 Definition der Variablen;213
8.1.2;4.1.2 Variablen, Instrumente, Hypothesen und Forschungsfragen der Interventionsstudie;214
8.2;4.2 Material und Methode der Interventionsstudie;220
8.2.1;4.2.1 Stichprobe;220
8.2.2;4.2.2 Material und Testinstrumente;221
8.2.2.1;4.2.2.1 Themenübergreifende Instrumente;222
8.2.2.2;4.2.2.2 Material und Testinstrumente im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘;227
8.2.2.3;4.2.2.3 Material und Testinstrumente im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘;231
8.2.3;4.2.3 Organisation und Design der Interventionsstudie;234
8.2.3.1;4.2.3.1 Organisation: Voraussetzungen und Rahmenbedingungen;234
8.2.3.2;4.2.3.2 Design der Untersuchung;236
8.3;4.3 Auswertungsverfahren;238
8.3.1;4.3.1 Grundlagen der LISREL-Methode;239
8.3.2;4.3.2 Spezialfall des LISREL-Verfahrens: Die Pfadanalyse;240
8.3.3;4.3.3 Strategien und Spezifikationen der Modellierung;243
8.4;4.4 Ergebnisse;245
8.4.1;4.4.1 Varianzanalyse zur Beeinflussung von Cognitive Load, Ankereigenschaften und Ankertiefe;246
8.4.1.1;4.4.1.1 Beeinflussung der Cognitive Load;248
8.4.1.2;4.4.1.2 Beeinflussung der Ankereigenschaften;248
8.4.1.3;4.4.1.3 Beeinflussung der Ankertiefe direkt nach der Instruktion (Posttest);250
8.4.1.4;4.4.1.4 Beeinflussung der Ankertiefe (zeitverzögert; Follow up-Test);251
8.4.2;4.4.2 Varianzanalysen zur themenspezifischen Beständigkeit der Ankertiefe;252
8.4.2.1;4.4.2.1 Beständigkeit der Ankertiefe im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘;252
8.4.2.2;4.4.2.2 Beständigkeit der Ankertiefe im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘;254
8.4.3;4.4.3 Varianzanalysen zu Leistungsentwicklung und -unterschieden;255
8.4.3.1;4.4.3.1 Themenübergreifende Analyse der Gesamtleistung;256
8.4.3.2;4.4.3.2 Leistungsanalyse im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘;258
8.4.3.3;4.4.3.3 Leistungsanalyse im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘;260
8.4.4;4.4.4 Varianzanalysen zu Motivationsverlauf und -unterschieden;263
8.4.5;4.4.5 Pfadanalyse zu Kausalzusammenhängen zwischen Cognitive Load, Ankereigenschaften, Ankertiefe, Motivation und Leistung;267
8.4.5.1;4.4.5.1 Modellierungsschritte in dieser Untersuchung;268
8.4.5.2;4.4.5.2 Ergebnisse der Pfadanalyse;271
8.5;4.5 Diskussion;274
8.5.1;4.5.1 Unterschiede zwischen Zeitungsaufgaben und ‚traditionellen Aufgaben‘;274
8.5.1.1;4.5.1.1 Über Instruktionsaufgaben gemittelte Ergebnisse: Unterschiede in Cognitive Load, Ankereigenschaften und Ankertiefe;274
8.5.1.2;4.5.1.2 Für Instruktionsaufgaben differenzierte Ergebnisse: Unterschiede in der Beständigkeit der Ankertiefe;279
8.5.1.3;4.5.1.3 Leistungsunterschiede und -entwicklung;281
8.5.1.4;4.5.1.4 Motivationsverlauf und -unterschiede;287
8.5.1.5;4.5.1.5 Zusammenfassung zu den Unterschiedshypothesen;289
8.5.2;4.5.2 Kausalzusammenhänge zwischen den Variablen;291
8.5.2.1;4.5.2.1 Instruktionstextübergreifende Kausalzusammenhänge;291
8.5.2.2;4.5.2.2 Kausalzusammenhänge bei ‚traditionellen Aufgaben‘;292
8.5.2.3;4.5.2.3 Kausalzusammenhänge bei Zeitungsaufgaben;293
8.5.2.4;4.5.2.4 Zusammenfassung zu den Kausalzusammenhängen der Variablen;294
8.5.3;4.5.3 Zusammenfassung und Ausblick;296
9;Kapitel 5: Nachhaltige Dissemination – Ein regionales LehrerBildungs-Netzwerk;300
9.1;5.1 Ausgangspunkt ‚Forschungsorientierung‘: Von empirischer Unterrichtsforschung zu einem regionalen LehrerBildungs-Netzwerk;300
9.2;5.2 LeBi-Net: Ein regionales LehrerBildungs-Netzwerk;302
9.2.1;5.2.1 Beteiligte Einrichtungen;302
9.2.2;5.2.2 Abstimmungsmaßnahmen;303
9.2.2.1;5.2.2.1 Fachdidaktische Vertiefungskurse (V-Kurse);303
9.2.2.2;5.2.2.2 ‚Experten‘;305
9.2.3;5.2.3 Abstimmungsebenen;305
9.2.3.1;5.2.3.1 Abstimmungsebene ‚Schulen Universität‘;305
9.2.3.2;5.2.3.2 Abstimmungsebene ‚Studienseminare/Fortbildungsinstitute Universität‘;307
9.2.3.3;5.2.3.3 Abstimmungsebene ‚Fortbildungsinstitute/Schulaufsicht Universität‘;308
9.2.3.4;5.2.3.4 Abstimmungsebene ‚Universität Universität‘;308
9.3;5.3 Evaluation der Abstimmungsmaßnahme ‚V-Kurse‘;309
9.4;5.4 Zusammenfassung;312
10;Kapitel 6: Resümee und Ausblick;314
10.1;6.1 Zusammenfassung;315
10.2;6.2 Ausblick;324
10.2.1;6.2.1 Anknüpfende Arbeiten und erste Ergebnisse;324
10.2.1.1;6.2.1.1 Laufende Untersuchung zum Aspekt ‚Offenheitsgrad‘;324
10.2.1.2;6.2.1.2 Laufende Dissertationen;328
10.2.2;6.2.2 Weiterführende Forschungsperspektiven;330
11;Anhang;334
12;Literaturverzeichnis;386
Theorie und Forschungsstand.- Untersuchungsschwerpunkt I – Effektivität authentischer Ankermedien im Physikunterricht der Sekundarstufe I.- Untersuchungsschwerpunkt II – Theoriegeleitete Optimierung authentischer Ankermedien.- Nachhaltige Dissemination – Ein regionales LehrerBildungs-Netzwerk.- Resümee und Ausblick.
Kapitel 5: Nachhaltige Dissemination – Ein regionales LehrerBildungs-Netzwerk (S. 277-278)
In den vorangehenden Kapiteln standen zunächst die Entwicklung des MAI-Ansatzes als Rahmentheorie sowie die Implementation und differenzierte Analyse von Zeitungsaufgaben als ein praktikables und flexibles MAI-Lernmedium im Zentrum dieser Arbeit. Die dabei analysierten positiven Effekte geben Grund zum Optimismus hinsichtlich eines erfolgreichen Einsatzes von MAI und einer damit verbundenen Verbesserung des Physikunterrichts. Allerdings werden die daraus resultierenden Chancen nur dann zur Erhöhung der Lernwirksamkeit und Lernmotivation im alltäglichen Physikunterricht beitragen, wenn es gelingt, das Lernmedium auch wirklich nachhaltig in die Unterrichtspraxis zu verankern.
Dieser Aspekt wurde bis vor kurzem in der fachdidaktischen und pädagogisch-psychologischen Lehr-Lern-Forschung stark vernachlässigt, sodass bis in jüngster Vergangenheit kaum eine nachhaltige Implementation erfolgreicher Konzepte aus der fachdidaktischen Unterrichtsforschung in die Unterrichtspraxis gelungen ist (Eilks et al., 2005, Fischer &Wecker, 2006). Dies bedeutet für den vorliegenden Fall dieser Arbeit einerseits, dass Effektivität und Chancen des MAI-Ansatzes den für die Gestaltung des Unterrichtsalltags Verantwortlichen, nämlich den Lehrern, kommuniziert und einsichtig gemacht werden müssen. Ein erster Schritt in diese Richtung ist bereits durch die symbiotisch-partizipative Implementationsstrategie gelungen.
Für eine nachhaltige Dissemination ist dieser Schritt infolge der Dynamik von Unterrichtspraxis und Unterrichtsforschung allerdings nicht ausreichend. Den Entwicklungen in beiden Bereichen muss durch deren kontinuierliche, wechselseitige Vernetzung Rechnung getragen werden. Über die Realisierung einer solchen dynamischen Vernetzungsstruktur in Form eines lernenden und forschenden LerhrerBildungs-Netzwerk (LeBi-Net) auf regionaler Ebene wird in diesem Kapitel ausgehend von der in Kapitel 4 dargestellten Forschungsorientierung berichtet. Nach den verschiedenen Abstimmungsmaßnahmen sowie deren Integration im Rahmen von LeBi-Net werden zudem ein zur Analyse einer spezifischen Maßnahme entwickeltes Evaluationsinstrument vorgestellt sowie bisher daraus resultierende, aktuelle Ergebnisse präsentiert.
5.1 Ausgangspunkt ‚Forschungsorientierung‘: Von empirischer Unterrichtsforschung zu einem regionalen LehrerBildungs-Netzwerk
Die Implementation von MAI in Kapitel 3 orientierte sich an einer symbiotischpartizipativen Implementationsstrategie. Diese Vorgehensweise erfüllt sowohl die aus der Lernpsychologie heraus gestellte Forderung nach einem integrativen Forschungsansatz (Stark, 2004, Stark & Mandl, 2007) als auch den Ruf nach einer stärkeren Forschungsorientierung resultierend aus Analysen der federführenden Stellungnahmen zur Lehrerbildung:
Die Gutachten und Expertisen der Hochschulrektorenkonferenz (s. Fußnote 2), der Kultusministerkonferenz (Terhart, 2000), des Wissenschaftsrates (s. Fußnote 3), mehrerer Bundesländer (s. Fußnote 4) und Verbände (z.B. DPG, 2006, DMV, GDM & MNU, 2007) stellen als gemeinsame und zentrale Forderung eine verstärkte Forschungsorientierung als essentiellen Bestandteil der Lehrerbildung in allen Phasen heraus. Diese Forderung wurde zudem in dem KMK-Beschluss über die Standards in der Lehrerbildung für die Bildungswissenschaften explizit als Kompetenz verankert (KMK, 2004).
