Kategorie: Fachdidaktik (Naturwissenschaften)

Fachdidaktische Begleitforschung im Rahmen des Umweltbildungsprojekts „INsekten sind IN“

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
ECKER, Klemens; M.Ed.
Kurz, Peter; Dipl.-Ing. Dr. BEd Prof.
Zmelik, Katharina; Mag.
Projektleitung intern
ECKER, Klemens; MEd Prof.
Kurz, Peter; HS-Prof. Dipl.-Ing. Dr. BEd Prof.
Zmelik, Katharina; Mag. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2019 – 2022
Beschreibung
Die Vermittlung biologischer Artenkenntnis bildet eine zentrale Grundlage für eine
„Umweltbildung für Nachhaltige Entwicklung“. Arten‐ und Formenkenntnis formt eine
Basiskompetenz für das Verständnis systemischer ökologischer Zusammenhänge, die ihrerseits – in
weiterer Folge – eine Voraussetzung für verantwortungsvolle, umweltbewusste Einstellungen und
Verhaltensweisen darstellen (vgl. Pütz 2013; Berck & Graf 2018). Allerdings sind biologische
Artenkenntnisse bei Kindern und Jugendlichen, aber auch bei Erwachsenen rückläufig (vgl. Goller
2001, u.a.). Studien verweisen zudem auf ein geringes Interesse und eine niedrige Motivation zum
Erwerb von Artenkenntnissen, insbesondere bei „älteren“ Kindern und Jugendlichen der
Sekundarstufe (vgl. Holstermann & Bögeholz 2007). Demgegenüber ist die Bereitschaft, sich mit Tierund
Pflanzenarten auseinanderzusetzen bei Kindern der Elementar‐ und Primarstufe noch stärker
ausgeprägt, vor allem dann, wenn diese kontext‐ und alltagsbezogen und handlungsorientiert
erfolgt. Aufgabe fachdidaktischer und hochschuldidaktischer Forschung ist die Entwicklung und
Erprobung von Lerndesigns und Lernumgebungen, die die Vermittlung (seitens der Lehrkräfte) und
den langfristigen Erwerb von Arten‐ und Formenkenntnis unterstützen.
Gegenstand des eingereichten Forschungsprojektes ist die forschende Begleitung eines
mehrjährigen Unterrichtsprojektes in einer Klasse der Primarstufe, das die Vermittlung von
biologischen Artenkenntnissen und anwendungsorientiertem Umweltwissen zum Ziel hat. Im
Projekt wird der Ansatz verfolgt, durch aktive Eingriffe in Lebensräume (Herstellung von
Blühflächen aus Brachen) deren Lebensraumqualität zu verbessern und damit einen Beitrag zur
Erhöhung der Artenvielfalt zu leisten. Die didaktische Überlegung dahinter ist, Bewusstsein für
Artenvielfalt zu schaffen, die jeweils eigenen Handlungsmöglichkeiten (ebenso wie deren Grenzen)
kennenzulernen und auszuloten sowie – als Begleiteffekt – Artenkenntnis zu erwerben.
In der Begleitforschung sollen die Wirkungen des Projektes auf Artenkenntnis und ökologisches
Systemwissen der Kinder im Rahmen einer dreijährigen Längsschnittstudie untersucht, Lernwege
analysiert und die Ergebnisse mit Referenzgruppen verglichen werden. Ein Fokus liegt dabei auf
der Frage, wie handlungsorientierte Lerndesigns die Verknüpfung von Sachwissen
(Artenkenntnisse) und (ökologischem) Systemwissen beeinflussen und welche Tiefeneffekte im
Lernen bei Kindern, in zweiter Instanz aber auch bei (angehenden) Lehrkräften darüber erzielt
werden können. Methodisch werden diese Fragen durch einen Mix verschiedener Ansätze
(Leitfadeninterviews mit den Schülerinnen und Schülern zu verschiedenen Zeitpunkten im Projekt
sowie mit Kontrollgruppen; Fragenbögen zu Artenkenntnis und ökologischem Systemwissen,
teilnehmende Beobachtungen, Gruppeninterviews und Gruppendiskussionen mit Kindern und mit
Lehrkräften, Befragungen der Eltern, Forschungstagebücher, Dokumentationen zum Projektverlauf
und zu Entwicklungen im Projekt).
Ziel der Begleitforschung ist es, aus den Untersuchungen Erkenntnisse für eine mehrjährig
aufbauende didaktische Konzeption zur Vermittlung und zum Erwerb von Artenkenntnis und
ökologischem Systemwissen abzuleiten, die einerseits für die Unterrichtsplanung, andererseits zur
Weiterentwicklung hochschuldidaktischer Konzepte eine Grundlage liefern.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=735

Partizipative Entwicklung des Lehr- und Lerngartens an der PH OÖ

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Kurz, Peter; HS-Prof. Dipl.-Ing. Dr. BEd Prof.
Neuböck-Hubinger, Brigitte; Mag. BEd Prof.
Zmelik, Katharina; Mag. Prof.
Projektleitung intern
Zmelik, Katharina; Mag. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2020 – 2022
Beschreibung
Mit der Planung und Einrichtung eines Lehr-Lerngartens (LLG) an der PH OÖ wurde im Jahr 2017 begonnen. Seitdem wurde der LLG kontinuierlich weiterentwickelt und im Rahmen verschiedener Lehrveranstaltungen in der Primar- und der Sekundarstufenpädagogik sowie in der Fortbildung als Lernumgebung genutzt. Ein eigenes Wahlfach „Projekt Schulgartenarbeit“ wird seit dem Sommersemester 2019 in zwei Teilen (Winter- und Sommersemester) angeboten. Die sukzessive Weiterentwicklung mit der Planung und Einrichtung neuer Ausstattungselemente erfolgt in einem partizipativen Prozess innerhalb einer Arbeitsgruppe aus interessierten und engagierten Kolleg*innen. Eine begleitende Forschung zum Einsatz des LLG in der Fachdidaktik erfolgt im Rahmen von Bachelorarbeiten sowie in Laborprojekten im Masterstudium Biologie.
Ziel des Verlängerungsantrages ist die Sicherung des weiteren Lehrgartenbetriebes sowie dessen Weiterentwicklung als Lernumgebung und als „Feldlabor“ im Rahmen der Primar- und Sekundarstufenausbildung an der PH OÖ.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=7567

Interventionsstudie zur Wirksamkeit von „flex-based learning“ bei Jugendlichen im natur-wissenschaftlichem Unterricht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Haim, Kurt; HS-Prof. Mag. Dr.
Projektleitung intern
Haim, Kurt; HS-Prof. Mag. Dr.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Aschauer, Wolfgang; Mag. Dipl.-Ing. Dr. Prof.
Kloimböck, Christian; Mag. Dipl.-Ing. Dr.
Lechner, Philipp; Mag.
Mader, Ines; Mag.
Putz, Sabine Maria; BEd
Strasser, Florian; Mag. MSc.
Strasser, Joachim; Mag. Prof.
Weber, Christoph; Mag. Dr. Prof.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2020 – 2022
Beschreibung
Angesichts der rapiden Änderungen in unserer Gesellschaft und Umwelt müssen SchülerInnen lernen, mit ungewohnten Situationen fertig zu werden. Sie müssen lernen, Probleme zu lösen, für die sie keine vorgefertigte Strategie haben und sie müssen in der Lage sein, Hindernisse zu überwinden, die einer Lösung im Wege stehen (OECD 2014). Diese Forderung lässt sich nur verwirklichen, wenn Menschen lernen, entsprechende Problemlösestrategien zu entwickeln (Schmidkunz, 2003).
Mit „flex-based learning“ haben Mitglieder des Fachdidaktikzentrums der Naturwissenschaften an der PH OÖ neue Unterrichtstechniken entwickelt, die Maßnahmen zur Förderung des divergenten Denkens und Handels in den Mittelpunkt stellt, um die Problemlösekompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht gezielt zu fördern.
Dieses Forschungsvorhaben verfolgt daher zwei Ziele:
a) Förderung divergenter Denkstrategien im NAWI-Unterricht
b) Förderung kreativer Problemlösekompetenz
c) Förderung der Selbstwirksamkeitserwartung
d) Förderung der Motivation und Freude am Fach.
Folgende Forschungsfragen werden in diesem Projekt behandelt:
a) Wie verändert der Einsatz von flex-based learning im Unterricht die Fähigkeit des divergenten Denkens von Jugendlichen?
b) Wie verändert der Einsatz spezieller flex-Experimente die naturwissenschaftliche Problemlösekompetenz von Jugendlichen?
c) Wie verändert sich die Selbstwirksamkeitserwartung im Laufe der Interventionsstudie? Gibt es genderrelevante Unterschiede?
d) Wie verändert der Einsatz von flex-based learning die Freude am Fach bzw. die Motivation, sich mit fachlichen Inhalten zu beschäftigen?
Im Rahmen eines Lehrgangs, der sowohl 19/20 als auch 20/21 angeboten wird, werden SchülerInnen aus verschiedensten österreichischen Schulen im Laufe eines Schuljahres mit Lerntechniken aus flex-based learning unterrichtet. Sowohl zu Beginn als auch am Ende des Schuljahres erfolgt eine Testung auf divergente Denkfähigkeit sowie der Problemlösefähigkeit mit dem vom Autorenteam eigens entwickelten validen ADPS-Test (Assessment of Divergent Problemsolving in Science). Weiters findet zu beiden Messzeitpunkten eine Befragung der Jugendlichen zur Selbstwirksamkeitserwartung, Freude und Motivation statt. In Kontrollklassen wird auf den Einsatz der Lerntechniken von flex-based learning verzichtet.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=6683

Professionalisierung von Lehrkräften im Rahmen des Lehrgangs „flex-based learning“

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Aschauer, Wolfgang; Mag. Dipl.-Ing. Dr. Prof.
Projektleitung intern
Aschauer, Wolfgang; Mag. Dipl.-Ing. Dr. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Haim, Kurt; HS-Prof. Mag. Dr.
Kloimböck, Christian; Mag. Dipl.-Ing. Dr.
Lechner, Philipp; Mag.
Mader, Ines; Mag.
Putz, Sabine Maria; BEd
Strasser, Florian; Mag. MSc.
Strasser, Joachim; Mag. Prof.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2020 – 2022
Beschreibung
Für eine nachhaltige Professionalisierung von Lehrkräften wird in der Ausbildung das Fundament gelegt. Aufgrund der Dynamik mit dem sich das Schulsystem und die Aufgaben sowie Anforderungen verändern, steigt die Bedeutung der Fort- und Weiterbildung, da die Professionalisierung der Lehrpersonen als lebenslange Entwicklungsaufgabe angesehen wird (Berkemeyer et al., 2011).
Oft führen Fortbildungen zwar zu einem theoretischen Wissenszuwachs, jedoch findet zu diesem Wissen meist kein nachhaltiger Transfer in das Klassenzimmer statt (Capps et al., 2012). Für eine wirksame und nachhaltige Fortbildung müssen spezielle Rahmenbedingungen auf unterschiedlichen Ebenen erfüllt sein (Kirkpatrick & Kirkpatrick, 2006; Lipowsky, 2011; Lipowsky & Rjezak, 2012; Garet et al., 2007).
Ein Forschungsteam des Fachbereichs Naturwissenschaftliche Bildung der PH OÖ entwickelte ein Fortbildungsdesign für einen Lehrgang zum Thema „flex-based learning“. Dabei wurde von Beginn an versucht, die Elemente einer wirksamen und nachhaltigen Fortbildung zu integrieren. Im vorliegenden Forschungsprojekt soll das Fortbildungskonzept evaluiert werden, sowie Teilaspekte der Professionalisierung untersucht werden.
Folgende Forschungsziele stehen im Rahmen des Projekts im Mittelpunkt:
 Evaluierung der Wirksamkeit und Nachhaltigkeit des Lehrgangs zu „flex-based learning“ auf Ebene der teilnehmenden Lehrkräfte
 Erhebung und Förderung der Diagnosekompetenz der Lehrkräfte bezüglich divergenter Problemlösefähigkeit von Jugendlichen
 Einrichtung von „Professionellen Lerngemeinschaften (PLG)“ im Rahmen des Lehrgangs und Identifizierung von Faktoren für die Effektivität von PLG
Zu „flex-based learinng“ wurde ein Fortbildungskonzept entwickelt, welches seit 2019 als Lehrgang angeboten wird. Die Zielgruppe sind Lehrkräfte der Sekundarstufe aus den naturwissenschaftlichen Fächern Chemie, Physik oder Biologie.
Die Evaluierung der Wirksamkeit und Nachhaltigkeit des Fortbildungskonzepts basiert auf Daten, die im dreisemestrigen Lehrgang zu vier verschiedenen Messzeitpunkten erhoben werden. Untersucht wird, ob sich durch die Fortbildung das Wissen, die Kompetenz und auch das Verhalten der Lehrkräfte im Unterricht im Hinblick auf „flex-based learning“ verändert.
Die Forschungsschwerpunkte Diagnosekompetenz und PLG werden im Rahmen der Lehrgänge (19/20 & 20/21) durchgeführt. Für die Erhebung der Diagnosekompetenz wird untersucht, wie stark die Urteile der Lehrkräfte mit den Ergebnissen ihrer Schülerinnen und Schüler im divergenten Problemlösen korrelieren. Inwieweit die Diagnosekompetenz der Lehrkräfte durch ein spezielles Schulungsprogramm im Rahmen der Lehrgänge gesteigert werden kann, wird in einer Interventionsstudie erhoben. Die Wirksamkeit der PLG, vor allem für die effektive Umsetzung der gewünschten Implementierungsmaßnahmen im eigenen Unterricht, wird in einer explorativen Studie untersucht, bei der sowohl retrospektivische Interviews als auch quantitative Fragenbatterien zum Einsatz kommen.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=6684

Lehrer/innenkompetenz und Einschätzung im naturwissenschaftlichen Sachunterricht (Projekt KoEinS)

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Neuböck-Hubinger, Brigitte; Mag. BEd
Projektleitung intern
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Peschel, Markus; Prof. Dr.
Kooperationspartner
Universität des Saarlandes
Laufzeit
2015 – 2020
Beschreibung
Eine zentrale naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise ist das Experimentieren und wird im Perspektivrahmen
(GDSU 2013) im Sinne der Scientific Literacy neben dem Erwerb konzeptuellem Wissen
auch für den Grundschulbereich eingefordert. Grundschulkinder in diesem Bereich erfolgreich zu fördern
und fordern, setzt jedoch voraus, dass (zukünftige) Lehrkräfte über das pädagogische, fachliche und
fachdidaktische Wissen im naturwissenschaftlichen Unterricht verfügen. Professionelle Kompetenzen und
damit auch Überzeugungen und Selbstwirksamkeitsüberzeugungen wirken sich auf das Handeln im Unterricht
aus. Gerade im naturwissenschaftlichen Sachunterricht zeigen Grundschullehrkräfte jedoch nur
wenig Vertrauen in ihre eigenen Fähigkeiten (Tonsun 2000, Möller 2004). Geringe Selbstwirksamkeitsüberzeugung,
negative Vorerfahrungen aus der eigenen Schulzeit (u.a. Appleton & Kindt 2002, Peschel &
Koch 2014) gepaart mit fachlichen Defiziten sind Gründe für Lehrpersonen naturwissenschaftliche Themen
im eigenen Unterricht zu vermeiden. Wichtig dabei ist es, von Beginn an Studierende im Bereich
naturwissenschaftlichen Sachunterricht in der Theorie und Praxis zu stärken.
Die vorgestellte Studie verfolgt das Ziel, experimentelle Fähigkeiten bei angehenden Sachunterrichtslehrkräften
in der Ausbildung zu fördern. Die zentrale Fragestellung ist, wie sich zwei unterschiedliche Ausbildungskonzepte
auf die individuellen Überzeugungen zum Experimentieren in der Grundschule sowie der
persönlichen Einschätzung des Professionswissens auswirken. Die beiden Ausbildungskonzepte (Lehrer/
innenbildung 2007 und Lehrer/innenbildung NEU) unterscheiden sich durch die Dauer der Ausbildung
(6 bzw. 8/10 Semester), Möglichkeit einer Schwerpunktsetzung im mathematisch-naturwissenschaftlich
und technischen Bereich, sowie der Lehrveranstaltungskonzeptionen hinsichtlich geschlossener Experimenten
und inquiry based experiments.
Die Untersuchung erfolgt in Form einer quantitativen und qualitativen Längsschnittstudie mit einer Laufzeit
von vier Jahren. An der Studie nehmen 149 Studierende des alten Studiengangs und 104 Studierende
des neuen Studiengangs (Lehramt für Primarstufe) teil. Mittels Fragebogen werden die geschätzten
fachlichen und fachdidaktischen Kompetenzen erhoben. Bei der Befragung werden bewusst Items aus
dem Fragebogen (Gofex 2014) adaptiert und eingebaut, sodass die beiden Datensätze für einen späteren
internationalen Ländervergleich genützt werden können. Ergänzend dazu sollen Studierende zu ihren
vorbereiteten Unterrichtsplanungen mittels halbstandardisierten Interview befragten werden. Zur Ermittlung
der Veränderung ist ein Prä-, Post- und Follow-up Test geplant.
Appleton, K. & Kindt, I. (2002). Beginning Elementary Teacher´s Development as Teachers of Science. Journal of
Science Teacher Education, 13, 1, 43-61.
Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (2013). Perspektivrahmen Sachunterricht. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Möller, K. (2004). Naturwissenschaftliches Lernen in der Grundschule – Welche Kompetenzen brauchen Grundschullehrkräfte?
In: Merkens, H. (Hrsg.): Lehrerbildung: IGLU und die Folgen. Opladen, 65-84.
Peschel, M. & Koch, A. (2014). Lehrertypen – Typisch Lehrer? Clusterungen im Projekt SUN. In: Bernholt, S. (Hrsg.)
Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht. Kiel: IPN.
Tonsun, T. (2000). The Beliefs of Preservice Elementary Teachers toward Science and Science Teaching. School Science
and Mathematics, 100, 7, 374-379.
Beschreibung (engl.)
Experimentation is a key method of scientific inquiry. Teachers are required to build up knowledge and
experimental skills with their students already during primary school. Therefore, primary science teachers
need to retain a scientific literacy, including knowledge about experimental skills and the capacity to
teach these skills. Professional competence, self-concepts and beliefs are important for teachers and
teacher students in order to successfully plan lessons and for dealing with expert and didactical
knowledge. Primary science teachers, as well as teacher students frequently appear to have little confidence
in their own abilities (Tonsun 2000, Möller 2004). Due to low self-efficacy, negative own school
experiences (e.g. Appleton & Kindt 2002, Peschel & Koch 2014) and the lack of expert knowledge teachers
often avoid science topics in their teaching. It is important to reinforce students in the course of
teacher education in teaching science both in theory and in practice. Experiments result in scientific literacy
of learners rather than merely representing exercises of working methods (Haagen-Schützenhofer
2014).
In this study we ask whether two essentially different training concepts (2007 and 2015) result in different
individual beliefs of scientific experimentation in primary school and whether the training concept
may affect the students’ self-efficacy of professional knowledge.
The study will be conducted with quantitative and qualitative approaches over a term of four years. The
study involves cohorts of students who were instructed either following curriculum A (no focus on scientific
experiments), or based on curriculum B (with focus on scientific experiments). Questionnaires are
used to assess the students’ content knowledge and content pedagogical knowledge three times at regular
intervals of 18 months. The items of the questionnaire are adapted to be compatible with the larger
data set collected in the frame of the DACH project ‘Gofex’. Furthermore, the students will be interviewed
about their preparedness to experimenting during instruction using semi-structured interviews. To test
whether changes of self-efficacy and beliefs occur, pre-, post and follow-up tests are planned. The
presented study aims at demonstrating the effectiveness of promoting experimental skills in students of
primary science education.
Appleton, K. & Kindt, I. (2002). Beginning elementary teacher´s development as teachers of science. Journal of Science
Teacher Education, 13, 1, 43-61.
Haagen-Schützenhöfer, C. (2014). Professionalisierung durch Lehren: Lehramtsstudierende lehren und beforschen die
Lernprozesse von Schülerinnen und Schülern. In Feyerer, E., Hirschenhauser, K. & Soukup-Altrichter, K.
(Hrsg.) Last oder Lust? Forschung und Lehrer_innenbildung. Waxmann: Münster.
Möller, K. (2004). Naturwissenschaftliches Lernen in der Grundschule – Welche Kompetenzen brauchen Grundschullehrkräfte?
In: Merkens, H. (Hrsg.): Lehrerbildung: IGLU und die Folgen. Opladen, 65-84. Köhnlein, W.
(2012). Sachunterricht und Bildung. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Peschel, M. & Koch, A. (2014). Lehrertypen – Typisch Lehrer? Clusterungen im Projekt SUN. In: Bernholt, S.
(Hrsg.) Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht. Kiel: IPN.
Tonsun, T. (2000). The beliefs of preservice elementary teachers toward science and science teaching. School Science
and Mathematics, 100, 7, 374-379.
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=36

Flex-Based Learning im naturwissenschaftlichen Unterricht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Haim, Kurt; Mag. Dr.
Projektleitung intern
Interne Projektmitarbeiter/innen
Aschauer, Wolfgang; Mag. Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.
Kloimböck, Christian; Mag. Dipl.-Ing. Dr.
Strasser, Joachim; Mag. Prof.
Weber, Christoph; Mag. Dr.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2016 – 2019
Beschreibung
Die Kernaufgabe der Schule muss darin liegen, dass junge Menschen lernen, gegenwärtige Problemlagen zu erkennen und entsprechende Problemlösestrategien zu entwickeln. Deshalb wird es eine wesentliche Aufgabe im Bildungsprozess sein, Methoden zu entwickeln, die zu einer großen geistigen Flexibilität führen, die Lernende zur erfolgreichen Lösung einer unbekannten Problemsituation befähigen (Schmidkunz, 2003).
Gerade naturwissenschaftliche Fächer sind bestens geeignet, Problemlösestrategien aufzuzeigen und diese experimentell, handlungsorientiert umzusetzen.
Neben konvergentem Denken stellt vor allem divergentes Denken, das als ein Kollektiv von flüssigem, flexiblem, originellem und elaboriertem Denken betrachtet werden kann, eine unverzichtbare intellektuelle Fähigkeit für erfolgreiches Problemlösen dar (Glover et al., 1989).
Mit „flex-Based Learning“ haben Mitglieder des Fachdidaktikzentrums der Naturwissenschaften an der Pädagogischen Hochschule-OÖ eine neue Unterrichtsmethode entwickelt, die Maßnahmen zur Förderung des divergenten Denkens und Handels in den Mittelpunkt stellt, um die Problemlösekompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht gezielt zu fördern.
2. Ziele und Forschungsfragen:
a) Förderung divergenter Denkstrategien durch das Trainieren geistiger Flexibilität.
Mit Hilfe spezieller „DenkFlex“-Übungen inklusiver „Ideensammlung“ und „Perspektivencheck“ soll die kognitive Flexibilität gefördert werden.
b) Förderung kreativer Problemlösekompetenz durch flex-Experimente.
flex (flexibel, lösungsorientiert Experimentieren) ist eine spezielle Experimentiermethode, die SchülerInnen vor unbekannte Problemstellungen stellt und kreative Problemlösekompetenz erfordert (Haim & Weber, 2014)

Forschungsfragen:
a) Wie verändert sich die intellektuelle Fähigkeit des divergenten Denkens innerhalb eines Schuljahres, durch die Intervention mit einem speziellen Förderprogramm („DenkFlex“)?
b) Sind flex-Experimente geeignet, um die kreative Problemlösekompetenz hinsichtlich chemie- und physikrelevanter Aufgabenstellungen bei SchülerInnen der 6. – 9. Schulstufe fördern zu können.
c) Wie beeinflussen die „DenkFlex“-Übungen sowie die flex-Experimente, die Einstellung zum Fach Chemie & Physik sowie die intrinsische Motivation sich mit dem Fach auseinanderzusetzen?
d) Wie gestaltet sich die Umsetzbarkeit von „flex-Based Learning“ für Lehrkräfte im Schulalltag?

3. Methode & Vorgehen:
Insgesamt nehmen bei dieser Langzeitstudie 13 Schulen teil, die in Oberösterreich mit einem technisch-naturwissenschaftlichem Schwerpunkt (TN2MS … Technisch-Naturwissenschaftliche NMS) geführt werden.
Fördermaßnahmen
Die folgenden Maßnahmen gehen davon aus, dass im Laufe von 8 Nachmittagen mit jeweils 2-3 Stunden Sonderunterricht aus dem Fach Physik bzw. Chemie stattfindet.
Kontrollgruppen: Zur Schulung experimenteller Grundkompetenz werden 4 Basisversuche in den Unterrichtseinheiten durchgeführt.
Experimentalgruppen: Es werden 4 Basisversuche mit den dazugehörigen flex-Experimenten durchgeführt. Weiters werden in diesen Gruppen aus den entsprechenden Themen ca. 10 „DenkFlex“-Übungen zur Förderung kognitiver Flexibilität durchgenommen.

Neben Tests zur Erfassung der divergenten Problemlösekompetenz (auch Fachspezifisch), werden auch motivationale Aspekte (intrinsische Motivation, …) sowohl zu T1 als auch zu T2 erfasst.

Quellenangaben:
Glover, J.A.; Ronning, R.R. & Reynolds, C.R. (1989): Handbook of creativity. New York: Plenum Press

Haim, K., & Weber, C. (2014) KLEx – Eine Experimentiertechnik zur Förderung kreativer Problemlösekompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht. In: Last oder Lust? Die Rolle der Forschung in der Lehrer/innenbildung. Waxman, Münster. 2014

Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=38

Einführung elektrischer und magnetischer Felder in der Sekundarstufe

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Aschauer, Wolfgang; Mag. Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.
Projektleitung intern
Interne Projektmitarbeiter/innen
Kloimböck, Christian; Mag. Dipl.-Ing. Dr.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2015 – 2017
Beschreibung
Problemaufriss:
Felder ganz allgemein und elektrische bzw. magnetische Felder im speziellen sind grundlegende Konzepte in der modernen Physik. In der Schule stellen sie einen zent-ralen Bestandteil des Physikunterrichts dar. Zahlreiche internationale Studien (Bilal & Erol 2009, Borges et al. 1998, Demirci 2006, Furió et al. 2003, Furió & Guisasola 1998, Guisasola et al. 2004, Pocovi & Finley 2002, Pocovi 2007) zeigen jedoch, dass Schülerinnen und Schüler sowie Studentinnen und Studenten gravierende Fehlvorstel-lungen über elektrische und magnetische Felder aufweisen. Dies belegen auch eigene Forschungsergebnisse (Aschauer & Hopf 2014). In der Literatur findet man allerdings nur wenige empirisch erprobte Unterrichtsansätze. Daher wurde im ersten Schritt eine Unterrichtssequenz zur Einführung der Felder in einem Laborsetting konzipiert und evaluiert (Aschauer & Hopf 2015). Die Untersuchung der Praxistauglichkeit in einer Feldstudie ist aber noch ausständig, da noch kein geeignetes Testinstrument vorliegt.
Ziele:
Entwicklung eines Fragebogens für die formative und summative Evaluation von Un-terricht über Felder, der so ausgereift ist, dass das Instrument auch für die empirische fachdidaktische Forschung verwendbar ist.
Untersuchung der Praxistauglichkeit des entwickelten Einführungsunterrichts.
Empirische Untersuchung über die Konzepte, die die Lernenden im Rahmen des Ein-führungsunterrichts entwickeln.

Methoden:
Expertenvalidierung, Präpilotierung der Testitems, Itemanalysen

Lit:
Aschauer, W. & Hopf, M. (2014). Konzepte über elektrische und magnetische Felder in der Sekundarstufe II. In: Bern-holt, S. (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht. Kiel: IPN, 627-629.

Aschauer, W. & Hopf, M. (2015). Einführung elektrischer und magnetischer Felder in der Sekundarstufe II. In: Bernholt, S. (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Kiel: IPN, 435-437.

Bilal, E.; Erol, M. (2009): Investigating Students´Conceptions of Some Electricity Concepts. In: Latin-American
Journal of Physics Education 3 (2), S. 193–201

Borges, A. Tarciso; Tecnico, Colegio; Gilbert, John K. (1998): Models of magnetism. In: International Journal of
Science Education 20 (3), S. 361–378

Demirci, N. (2006): Students´Conceptual Knowledge about Electricity and Magnetism and Its Implications: An
Example of Turkish University. In: Science Education International 17 (1), S. 49-64

Furió, Carlos; Guisasola, J. (1998): Difficulties in learning the concept of electric field. In: Sci. Ed. 82, S. 511–526

Furió, Carlos; Guisasola, J.; Almudi, J. M.; Ceberio, M. (2003): Learning the electric field concept as oriented
research activity. In: Sci. Ed. 87 (5), S. 640–662

Guisasola, Jenaro; Almudi, Jose M.; Zubimendi, Jose L. (2004): Difficulties in learning the introductory magnetic
field theory in the first years of university. In: Sci. Ed. 88 (3), S. 443–464

Pocoví, M. Cecilia (2007): The effects of a history-based instructional material on the students‘ understanding
of field lines. In: J. Res. Sci. Teach. 44 (1), S. 107–132

Pocovi, M. Cecilia; Finley, Fred (2002): Lines of Force: Faraday’s and Students‘ Views. In: Sci & Educ 11 (5), S. 459–474

Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=24

Außerschulische Angebote im Sachunterricht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Hirschenhauser, Katharina Maria; Mag. Dr. Prof.
Neuböck-Hubinger, Brigitte; Mag. BEd
Projektleitung intern
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Konrad Lorenz Research Station
Oberösterreichisches Landesmuseum
Laufzeit
2015 – 2017
Beschreibung
Der Einsatz von lebenden Tieren im Sachunterricht ist für Lehrpersonen aufwändig, aber für Schüler/innen erlebnisreich und fachdidaktisch wertvoll. Außerschulische Angebote können den Aufwand z. B. für Tierpflege und -haltung „outsourcen“, nehmen aber dennoch oft einen großen Anteil der Unterrichtszeit in Anspruch. In diesem Projekt sollen die Erwartungen und pädagogischen Nutzen sichtbar gemacht werden, die mit dem Einbinden von außerschulischen Expertinnen und Experten in den Unterricht verbunden sind. Unter Mitarbeit von Studierenden der PHOÖ werden die Lernwege und veränderte Vorstellungen der Schüler/innen im Projektverlauf, sowie die Erwartungen und Einstellungen von Lehrpersonen untersucht. Auch die Einstellungen von Lernenden und Lehrenden zu Grundlagenforschung per se sollen erhoben werden. Mit Fokus auf naturwissenschaftliche Projektangebote des Programms Sparkling Science werden zudem ungenutzte Potenziale für Konzepte der inklusiven Pädagogik beleuchtet.
Das Projekt wird in Kooperation mit der Universität Wien (Dr. D. Frigerio, Sparkling Science Projekt „Quo volis Geronticus eremita?“) und dem OÖ Landesmuseum (Mag. A. Bisenberger, Natur auf Tour) durchge-führt. Es werden Schüler/innen und Lehrpersonen in verschiedenen Schulen, aus Klassen beider Grundschulstufen untersucht, die außerschulische Lernangebote in Anspruch nehmen. Die gewählten Ansätze verschneiden Erkenntnisse aus quantitativen und qualitativen Erhebungen, es werden empirisch Daten gesammelt und Interviews mit Lehrpersonen durchgeführt.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=30

Wirkungen außerschulischer Angebote im Sachunterricht II

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Hirschenhauser, Katharina Maria; Mag. Dr. Prof.
Neuböck-Hubinger, Brigitte; Mag. BEd Prof.
Projektleitung intern
Hirschenhauser, Katharina Maria; HS-Prof. Mag. Dr. Prof.
Neuböck-Hubinger, Brigitte; Mag. BEd Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2018 – 2019
Beschreibung
Das Programm „Sparkling Science“ hat in den letzten zehn Jahren eine Fülle von Kooperationen zwischen Wissenschaft und Schule angeregt. Im vorliegenden Projekt hinterfragen wir kritisch, welchen Mehrwert die Teilnahme an einem solchen Projektangebot explizit für die Bildungsseite darstellen kann. Gleichzeitig bieten die Kooperationen im Rahmen des Programms „Sparkling Science“ auch Lehramtsstudierenden wertvolle Gelegenheiten, pädagogisches Professionswissen zu generieren und Lerninhalte sowie inklusive Aspekte des Lernens in neuen Zusammenhängen zu erkennen.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=208

Einführung des Feldbegriffs im Physikunterricht der Sekundarstufe I

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Aschauer, Wolfgang; Mag. Dipl.-Ing. Dr.
Projektleitung intern
Aschauer, Wolfgang; Mag. Dipl.-Ing. Dr. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2017 – 2019
Beschreibung
Michael Faradays Vorstellung von einem mit Kraftlinien bzw. Feldlinien erfüllten Raum revolutionierte die Interpretation der Wechselwirkung zwischen Ladungen bzw. stromdurchflossenen Leitern und initiierte gleichzeitig die Entwicklung der Feldtheorie. James Clerk Maxwell konnte, aufbauend auf diesem Konzept, die Grundgesetze der Elektrodynamik in sich konsistent und quantitativ formulieren. Die nach ihm benannten Maxwell-Gleichungen stellen einen Meilenstein in der klassischen Physik dar. Heutzutage stellt der Feldbegriff in der modernen Physik ein zentrales Konzept dar.
Internationale und eigene Studien zeigen allerdings, dass Lernende nur sehr vage Vorstellungen über den Feldbegriff aufweisen und den ontologischen sowie den epistemologischen Status des Feldbegriffs nicht kennen (Bar & Zinn, 1997; Furio & Guisasola, 1998; Pocovi & Finley, 2002; Saarelainen et al., 2007; Aschauer & Hopf, 2014). Evaluierte Unterrichtsvorschläge, die diesem Umstand entgegenwirken, finden sich in der Fachliteratur nicht.
Ziel des Forschungsprojekts ist es daher, eine Unterrichtssequenz zur Einführung des Feldbegriffs am Beispiel elektrischer und magnetischer Felder für die Sekundarstufe I zu konzipieren und zu evaluieren. Zentrales Element der Unterrichtssequenz ist eine neu entwickelte Analogie, mit der der sehr abstrakte Feldbegriff anschaulich eingeführt werden kann und der ontologische bzw. epistemologische Status des Feldbegriffs offensichtlich wird.
Das Forschungsprojekt folgt der Prämisse des Design-Based Research (Design-Based Research Collective, 2003; Barab & Squire, 2004). Nicht nur die Konzeption einer praxistauglichen Einführungssequenz steht im Vordergrund. Nach Möglichkeit sollen auch im Rahmen der Evaluation Ergebnisse erzielt werden, die wiederum in Form lokaler Theorien (Prediger & Link, 2012) einen Beitrag zur Grundlagenforschung leisten. Bei der empirischen Überprüfung der Intervention wird die Methode der Akzeptanzbefragung (Jung, 1992) eingesetzt. Dabei lassen sich einerseits lernförderliche bzw. lernhemmende Elemente identifizieren. Anderseits kann aber auch Wissen über die Lern- und Lehrprozesse im entsprechenden Inhaltsbereich generiert werden, das zur Theoriebildung beiträgt.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht
Quelle
https://www.ph-online.ac.at/ph-ooe/wbLDB.detailLeistung?pLstNr=230

Sachgebiete

Forschungslandkarte der Pädagogischen Hochschulen Österreichs. 2007 - 2025.

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