Vogt Werbeaufgaben im Physikunterricht

Motivations- und Lernwirksamkeit authentischer Texte
2010
ISBN: 978-3-8348-9739-8
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 310 Seiten, eBook

Patrik Vogt entwickelt auf Basis der 'Modified-Anchored-Instruction' kontextorientierte Aufgabenstellungen zu Werbeanzeigen und überprüft deren Wirksamkeit im täglichen Physikunterricht der Sekundarstufe I. Im Bereich der Motivation belegen die empirischen Ergebnisse deutliche Vorteile des untersuchten Aufgabentyps. Es zeigt sich, dass der zu erzielende Effekt von der Aufgabendosis abhängt.

Dr. Patrik Vogt promovierte bei Prof. Dr. Andreas Müller am Institut für Naturwissenschaften und naturwissenschaftliche Bildung der Universität Koblenz-Landau und ist derzeit auf eine Postdoktorandenstelle abgeordnet. Er ist Realschullehrer für Physik und Mathematik.

Zielgruppe

Research

Autoren/Hrsg.

Vogt, Patrik

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;7
2;Inhaltsverzeichnis;9
3;Abbildungsverzeichnis;12
4;Tabellenverzeichnis;15
5;Abkürzungen/Variablen;20
6;1 Einleitung und Aufbau der Arbeit;22
7;2 Modified-Anchored-Instruction: Ein Forschungs- und Interventionsprogramm;26
7.1;2.1 Ausgangspunkt des Forschungsprogramms;26
7.2;2.2 Der Anchored-Instruction-Ansatz;28
7.3;2.3 Der modifizierte Anchored-Instruction-Ansatz;31
7.4;2.4 „Werbeaufgaben“ als MAI-Ankermedien;33
7.4.1;2.4.1 Leithypothesen;44
7.4.2;2.4.2 Themenauswahl: Curriculare Einbindung und Praktikabilität;46
8;3 Pilotstudie zur Wirksamkeit von „Werbeaufgaben“;48
8.1;3.1 Stichprobe;48
8.2;3.2 Material und Methoden;48
8.2.1;3.2.1 Instruktionsmaterial;48
8.2.2;3.2.2 Testinstrumente und Erhebungsverfahren;48
8.2.2.1;3.2.2.1 Motivation;49
8.2.2.2;3.2.2.2 Leistung;50
8.2.2.3;3.2.2.3 Kovariate;51
8.2.2.3.1;3.2.2.3.1 Konzepttest zur Wärmelehre;51
8.2.2.3.2;3.2.2.3.2 Lesekompetenztest;52
8.2.2.3.3;3.2.2.3.3 Mathematischer Fähigkeitstest;52
8.2.3;3.2.3 Effektstärken- und Teststärkenanalyse;53
8.2.3.1;3.2.3.1 Effektmaße – eine „Übersetzungshilfe“;53
8.2.3.2;3.2.3.2 Teststärke, Stichprobenumfangsplanung;56
8.2.4;3.2.4 Design der Intervention;57
8.3;3.3 Ergebnisse der Pilotstudie;59
8.3.1;3.3.1 Beeinflussung des Motivationsverlaufs;59
8.3.1.1;3.3.1.1 Stichprobenumfangsplanung;59
8.3.1.2;3.3.1.2 Voraussetzungen der Analysemethode;61
8.3.1.3;3.3.1.3 Ergebnisse;66
8.3.2;3.3.2 Beeinflussung der Leistung;74
8.3.2.1;3.3.2.1 Stichprobenumfangsplanung;74
8.3.2.2;3.3.2.2 Prüfung der Voraussetzungen der Analysemethode;75
8.3.2.3;3.3.2.3 Ergebnisse;78
8.3.3;3.3.3 Zusammenfassung;82
9;Hauptstudie zur Wirksamkeit von „Werbeaufgaben“ im Physikunterricht der Sekundarstufe I;84
9.1;4 Hypothesen und Forschungsfragen;85
9.2;5 Material und Methoden;88
9.2.1;5.1 Stichprobe;88
9.2.2;5.2 Instruktionsmaterial;89
9.2.3;5.3 Testinstrumente und Erhebungsverfahren;91
9.2.3.1;5.3.1 Motivation;92
9.2.3.2;5.3.2 Leistung;93
9.2.3.3;5.3.3 Kovariate;97
9.2.4;5.4 Organisation und Designs der Interventionen;98
9.2.4.1;5.4.1 Organisation der Untersuchung;98
9.2.4.2;5.4.2 Design der Forschungsfrage I: „Wirksamkeit“;99
9.2.4.3;5.4.3 Design der Forschungsfrage II: „Dosis-Wirkungs-Beziehung“;101
9.2.4.4;5.4.4 Design der Forschungsfrage III: „Robustheit“;103
9.2.4.5;5.4.5 Methodik zur Dosis-Wirkungs-Beziehung;105
9.3;6 Ergebnisse;107
9.3.1;6.1 Ergebnisse zu Forschungsfrage I: „Wirksamkeit“;108
9.3.1.1;6.1.1 Beeinflussung des Motivationsverlaufs;108
9.3.1.1.1;6.1.1.1 Multivariate Tests;108
9.3.1.1.2;6.1.1.2 Innersubjektkontraste;110
9.3.1.1.3;6.1.1.3 Zwischensubjekteffekte;111
9.3.1.2;6.1.2 Beeinflussung des Leistungsverlaufs;119
9.3.1.2.1;6.1.2.1 Leistungsverlauf zum Thema „Wärmekapazität“;119
9.3.1.2.1.1;6.1.2.1.1 Innersubjekteffekte;120
9.3.1.2.1.2;6.1.2.1.2 Zwischensubjekteffekte;121
9.3.1.2.2;6.1.2.2 Leistungsverlauf zum Thema „Heizwert“;125
9.3.1.2.2.1;6.1.2.2.1 Innersubjekteffekte;125
9.3.1.2.2.2;6.1.2.2.2 Zwischensubjekteffekte;126
9.3.1.3;6.1.3 Zusammenfassung;128
9.3.2;6.2 Ergebnisse zu Forschungsfrage II: „Dosis-Wirkungs-Beziehung“;129
9.3.2.1;6.2.1 Beeinflussung des Motivationsverlaufs;129
9.3.2.1.1;6.2.1.1 Multivariate Tests;130
9.3.2.1.2;6.2.1.2 Innersubjektkontraste;130
9.3.2.1.3;6.2.1.3 Zwischensubjekteffekte;131
9.3.2.2;6.2.2 Beeinflussung des Leistungsverlaufs;136
9.3.2.2.1;6.2.2.1 Leistungsverlauf zum Thema „Wärmekapazität“;136
9.3.2.2.1.1;6.2.2.1.1 Innersubjekteffekte;137
9.3.2.2.1.2;6.2.2.1.2 Zwischensubjekteffekte;137
9.3.2.2.2;6.2.2.2 Leistungsverlauf zum Thema „Heizwert“;140
9.3.2.2.2.1;6.2.2.2.1 Innersubjekteffekte;140
9.3.2.2.2.2;6.2.2.2.2 Zwischensubjekteffekte;141
9.3.2.3;6.2.3 Zusammenfassung;143
9.3.3;6.3 Ergebnisse zu Forschungsfrage III: „Robustheit“;144
9.3.3.1;6.3.1 Beeinflussung des Motivationsverlaufs;144
9.3.3.1.1;6.3.1.1 Multivariate Tests;144
9.3.3.1.2;6.3.1.2 Innersubjektkontraste;145
9.3.3.1.3;6.3.1.3 Zwischensubjekteffekte;146
9.3.3.2;6.3.2 Beeinflussung der Leistung;152
9.3.3.2.1;6.3.2.1 Leistung zum Thema „Wärmekapazität“;153
9.3.3.2.2;6.3.2.2 Leistung zum Thema „Heizwert“;156
9.3.3.3;6.3.3 Zusammenfassung;158
9.3.4;6.4 Ergebnisse der Gesamtstichprobe;159
9.3.4.1;6.4.1 Beeinflussung des Motivationsverlaufs;159
9.3.4.1.1;6.4.1.1 Multivariate Tests;160
9.3.4.1.2;6.4.1.2 Innersubjektkontraste;161
9.3.4.1.3;6.4.1.3 Zwischensubjekteffekte;162
9.3.4.1.4;6.4.1.4 Auswertung der zusätzlichen Items;169
9.3.4.2;6.4.2 Beeinflussung der Leistung;173
9.3.4.2.1;6.4.2.1 Leistung zum Thema „Wärmekapazität“;174
9.3.4.2.2;6.4.2.2 Leistung zum Thema „Heizwert“;177
9.3.4.3;6.4.3 Beeinflussung der Leistungsbeständigkeit;180
9.3.4.3.1;6.4.3.1 Leistungsbeständigkeit zum Thema „Wärmekapazität“;181
9.3.4.3.2;6.4.3.2 Leistungsbeständigkeit zum Thema „Heizwert“;184
9.3.4.4;6.4.4 Zusammenfassung;188
9.3.5;6.5 Zusammenfassung und Umrechnung der wichtigsten Effektstärken;190
9.3.6;6.6 Dosis-Wirkungsanalyse des Motivationseffekts;193
9.3.6.1;6.6.1 Vergleich der Effektstärken;193
9.3.6.2;6.6.2 Logistische Regression;198
9.3.6.3;6.6.3 Zusammenfassung;203
9.3.7;6.7 Alltagsprobleme vs. traditionelle Aufgaben;204
9.3.7.1;6.7.1 Beeinflussung des Motivationsverlaufs;204
9.3.7.2;6.7.2 Beeinflussung des Leistungsverlaufs;209
9.4;7 Resümee, Diskussion und Ausblick;214
9.4.1;7.1 Ergebnisse zur motivationalen Wirkung;214
9.4.2;7.2 Ergebnisse zum Einfluss auf den Leistungsstand;217
9.4.3;7.3 Einfluss der Motivation auf die Leistung;219
9.4.4;7.4 Wirksamkeit von „Zeitungs-“ und „Werbeaufgaben“ – ein Vergleich;225
9.4.5;7.5 Folgen für die Unterrichtspraxis;229
9.4.6;7.6 Weiterführende Entwicklungs- und Forschungsperspektiven;230
9.4.6.1;7.6.1 Überblick;230
9.4.6.2;7.6.2 Eine explorative Pilotstudie: „Artikelaufgaben“;235
10;Anhang;239
10.1;Anhang A: Instruktionsmaterial;240
10.1.1;A.1 Eingesetzte Aufgaben;240
10.1.2;A.2 Erwartungshorizonte der eingesetzten Aufgaben;265
10.1.3;A.3 Sonstiges Instruktionsmaterial;272
10.1.3.1;A.3.1 Einstiegsfolie zum Thema „Wärmekapazität“ (Pilotstudie);272
10.1.3.2;A.3.2 Einstiegsfolie zum Thema „Wärmekapazität“ (Forschungsfrage III);273
10.1.3.3;A.3.3 Versuchsprotokoll zur Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität (Pilotstudie/Forschungsfrage III);274
10.1.3.4;A.3.4 Einstiegsfolie zum Thema „Heizwert“, qualitativ (Pilotstudie/Forschungsfrage III) ;275
10.1.3.5;A.3.5 Einstiegsfolie zum Thema „Heizwert“, quantitativ (Pilotstudie/Forschungsfrage III);276
10.1.4;A.4 Lernzielformulierung;277
10.1.4.1;A.4.1 Lernziele im Themenbereich „spezifische Wärmekapazität“;277
10.2;Anhang B: Testinstrumente;280
10.2.1;B.1 Test zur aktuellen Motivation (Pilotstudie);280
10.2.2;B.2 Test zum Motivationsverlauf (Pilot- und Hauptstudie);282
10.2.3;B.3 Kurzfassung des Potsdamer Motivationsinventars;284
10.2.4;B.4 Leistungstest mit Erwartungshorizonten (Pilotstudie);286
10.2.5;B.5 Leistungstest „spezifische Wärmekapazität“ mit Erwartungshorizonten (Hauptstudie);288
10.2.6;B.6 Leistungstest „Heizwert“ mit Erwartungshorizonten (Hauptstudie);290
10.2.7;B.7 Konzepttest zur Wärmelehre;292
10.3;Anhang C: Unterrichtskonzept zur Forschungsfrage III („Robustheit“);301
10.4;Anhang D: Organisationsleitfaden zur Forschungsfrage I;309
10.5;Anhang E: Checkliste für die beteiligten Lehrkräfte;314
10.6;Anhang F: Kompetenzstufen der naturwissenschaftlichen Grundbildung;315
10.7;Anhang G: Ergänzung zur Trennschärfebetrachtung;316
10.8;Anhang H: Fragebogen zur Akzeptanz von „Artikelaufgaben“;317
11;Literaturverzeichnis;321

und Aufbau der Arbeit.- und Aufbau der Arbeit.- Modified-Anchored-Instruction: Ein Forschungs- und Interventionsprogramm.- Pilotstudie zur Wirksamkeit von „Werbeaufgaben“.- Hauptstudie zur Wirksamkeit von „Werbeaufgaben“ im Physikunterricht der Sekundarstufe I.- Hypothesen und Forschungsfragen.- Material und Methoden.- Ergebnisse.- Resümee, Diskussion und Ausblick.

Leseproben

2 Modified-Anchored-Instruction: Ein Forschungs- und Interventionsprogramm (S. 5-6)

Die vorliegende Arbeit zur Motivations- und Lernwirksamkeit authentischer Texte (insbesondere Werbetexte) im Physikunterricht der Sekundarstufe I gliedert sich in ein umfangreiches Forschungsprogramm des Lehrstuhls Physik der Universität Koblenz- Landau, Campus Landau ein, in dessen Rahmen verschiedene Realisierungsansätze von kontextorientierten Aufgabenstellungen auf der Basis der „Anchored-Instruction“- Theorie ausgearbeitet und untersucht werden (Müller et al., 2010). Hierzu zählen Aufgaben zu

- Zeitungsartikeln,
- Werbeanzeigen,
- Originalarbeiten,
- dekorativen Bildern
- sowie Comics und Cartoons.

Analog zu einem Forschungsprogramm in den Fachwissenschaften sind auch die einzelnen fachdidaktischen Projekte unserer Arbeitsgruppe eng miteinander verzahnt, beruhen auf demselben theoretischen Hintergrund und nutzen zumindest teilweise die gleiche Infrastruktur (z. B. Lehrernetzwerk), die gleichen Erhebungsinstrumente, Versuchsdesigns sowie statistischen Methoden.

Da der Ausgangspunkt wie auch der theoretische Hintergrund des übergeordneten Forschungsvorhabens von Kuhn und Müller bereits mehrfach publiziert wurden (z. B. Kuhn & Müller, 2005a; Kuhn & Müller, 2005b), erfolgt hierzu an dieser Stelle ausschließlich eine überblicksartige Darstellung der wesentlichen Aspekte. Für ausführliche Erläuterungen sei insbesondere auf die Habilitationsschrift von Kuhn (2008) verwiesen, an der sich die Darstellungen dieses Kapitels grundsätzlich orientieren.

2.1 Ausgangspunkt des Forschungsprogramms

Aufbauend auf den hinlänglich bekannten internationalen Schulleistungsvergleichsstudien der letzten Jahre (z. B. TIMSS und PISA) liegen umfangreiche Analysen vor. Ein entscheidendes Ergebnis dieser Analysen sind die Leistungsschwächen deutscher Schülerinnen und Schüler bei der Anwendung des Gelernten auf neue inner- und außerfachliche Problemstellungen (BLK, 1997) sowie die in dieser Hinsicht konsequente Forderung der hervorgehobenen Bedeutung einer neuen „Aufgabenkultur“ (Kuhn & Müller, 2005b).

In der Fachdidaktik begründet man dieses Defizit damit, dass Begriffe und Inhalte im traditionellen Physikunterricht in einem reinen Schulkontext erlebt werden, welcher mit „der Welt draußen“ kaum etwas zu tun hat (Müller, 2006). Müller spricht in diesem Zusammenhang von einer „synthetischen Wirklichkeit“, die sich u. a. dadurch ergibt, dass man im Physikunterricht weitestgehend mit Gegenständen arbeitet, die man sonst nirgendwo sieht, Begriffe verwendet, welche man im Alltag niemals benötigt und Handlungen vollzieht, die im täglichen Leben keine Rolle spielen.

Um dieser Situation entgegenzuwirken und somit die Problematik des „trägen Wissens“1 zu lösen, wird seit langer Zeit die Forderung eines kontextorientierten Unterrichts erhoben. Diese wird von der instruktionspsychologischen Theorie des Situierten Lernens gestützt, die davon ausgeht, dass Lernen nicht isoliert erfolgt, sondern stets episodisch sowie in einem sozialen und inhaltlichen Kontext, welcher zu einem impliziten Bestandteil des Lerninhalts wird (Schnotz, 2006).

Da das erworbene Wissen mit den sozialen und inhaltlichen Erfahrungen verbunden bleibt, lässt sich die Schlussfolgerung ziehen, dass es neben einem wohl organisierten, sachsystematischen Wissenserwerbs von Anfang an einer Nutzung des erworbenen Wissens in lebensnahen, sozialen und problemorientierten Kontexten bedarf (Weinert, 1998). Unterricht ist also so zu gestalten, dass sowohl eine systematische Entwicklung der Begrifflichkeit als auch eine Anbindung an die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler möglich ist (Häußler et al., 1998). Reinmann-Rothmeier & Mandel (2001) empfehlen in diesem Zusammenhang, an den Ausgangspunkt des Lernens authentische Probleme zu stellen, die aufgrund ihres Realitätsgehalts und ihrer Relevanz dazu motivieren, neues Wissen oder Fertigkeiten zu erwerben.

Über Autor(innen)

Dr. Patrik Vogt promovierte bei Prof. Dr. Andreas Müller am Institut für Naturwissenschaften und naturwissenschaftliche Bildung der Universität Koblenz-Landau und ist derzeit auf eine Postdoktorandenstelle abgeordnet. Er ist Realschullehrer für Physik und Mathematik.