Kategorie: Fachdidaktik (Naturwissenschaften)

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Habicher, Artur; HOL MA. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Projektleitung intern
Habicher, Artur; BEd M.A. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Bucher-Spielmann, Petra; Mag. Dipl.-Päd. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2016 – 2018
Beschreibung
Von Oktober 2013 bis Dezember 2015 wurde im Projekt NAWIskript u.a. untersucht, inwieweit sich
das Verfassen von Texten durch SchülerInnen im naturwissenschaftlichen Unterricht auf die
Entwicklung der naturwissenschaftlichen Kompetenzen und auf ausgewählte Teilbereiche der Schreibkompetenz auswirkt. Im Untersuchungszeitraum wurden elf Lehrpersonen in die Methode des selbstständigen Schreibens im Rahmen von Projekttreffen eingeführt und in Folge haben die
SchülerInnen zehnmal selbstständig Texte verfasst. Ausgewählte Texte wurden von der Lehrperson
gemeinsam mit den SchülerInnen besprochen und überarbeitet. Einige Lehrpersonen haben außerdem SchülerInnentexte nach einer Einschulung mit Hilfe eines Auswertungsrasters analysiert und wurden so zu ExpertInnen für diese Methode.
Uns interessiert nun, inwieweit die Teilnahme an dem Projekt zu einer Veränderung des eigenen
Unterrichts auch nach Projektabschluss geführt hat. Zudem möchten wir herausfinden, ob und wie
die Lehrpersonen die Methode für sich adaptiert haben und welche Vor- und Nachteile sie in Bezug
auf diese Methode nennen. Zusätzlich möchten wir auch die Sichtweise der SchülerInnen auf die
Methode in den Blick nehmen und sie mit der Einschätzung der Lehrpersonen vergleichen. Studien belegen, dass Lehrpersonen bereits in den ersten Berufsjahren ein stabiles
Verhaltensrepertoire in ihrem unterrichtlichen Handeln aufbauen, das nicht mehr bewusst eingesetzt
wird, sondern weitgehend automatisch abläuft (Wahl, 2002). Eine Veränderung von Handlungen im
Unterricht erfordert Lernschritte, die wesentlich schwieriger sind, als die Ansammlung von neuen
Informationen (Grewe, 2007). Veränderungen scheinen nur dann einzutreten, wenn sich das
pädagogische Wissen der Lehrpersonen ändert, Reflexionsprozesse stattfinden können und positive
Beispiele das neu erworbene Wissen verstärken (Drexl 2014). Zudem ist ein gewisser Grad an
Frustrationstoleranz genauso wichtig wie Behutsamkeit und Zeit (Helmke, 2012). Erfahrungen von
Lehrpersonen und Forschungsergebnisse zeigen, dass Teamarbeit und wechselseitige Unterstützung
im LeherInnenteam für Veränderungen im Sinne von Unterrichtsentwicklung förderlich sind (u.a.
Müller, Andreitz, Krainer & Mayr, 2011), allerdings betont Helmke (2012), dass bei entsprechend
hoher Motivation auch eine einzelne Lehrperson an einer Schule ihren Unterricht weiterentwickeln
und damit zeitverzögert KollegInnen Impulse in Richtung Schulentwicklung geben kann. Aufgrund dieser Forschungsergebnisse gehen wir davon aus, dass die Teilnahme am Forschungsprojekt NAWIskript alle Voraussetzungen erfüllt, um eine gelungene Aufnahme der
Methode des selbstständigen Schreibens in die Handlungsroutine der Lehrpersonen zu ermöglichen
und damit zur Etablierung dieser Methode geführt hat.
Beschreibung (engl.)
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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Habicher, Artur; HOL MA. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Projektleitung intern
Habicher, Artur; BEd M.A. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Struger, Jürgen; Ass.Prof.Mag.Dr.
Kooperationspartner
Laufzeit
2016 – 2017
Beschreibung
Im Projekt NAWIskript wurde untersucht, welche Auswirkungen das selbstständige Verfassen von
Texten durch SchülerInnen auf die Entwicklung der naturwissenschaftlicher Kompetenzen und auf
ausgewählte Teilbereiche der Schreibkompetenz hat. Im Interventionszeitraum (März 2014 bis Mai
2015) wurde in elf Versuchsklassen im naturwissenschaftlichen Unterricht zehnmal die Methode des
selbstständigen Schreibens zur Verarbeitung und Festigung der Inhalte eingesetzt.
Die Analyse der SchülerInnentexte zeigte kein einheitliches Bild. Die Effekte hinsichtlich Entwicklung
naturwissenschaftlicher Kompetenzen und Schreibkompetenz waren in den einzelnen Klassen
unterschiedlich stark ausgeprägt.
Drei Unterrichtseinheiten von zehn Einheiten, in denen Schreibinterventionen während des Projektes
NAWIskript umgesetzt wurden, waren bezüglich Durchführung des Unterrichts und Umsetzung der
Schreibintervention vom Projektteam vorgegeben. Die anderen sieben Einheiten sollten in ähnlicher
Form durchgeführt werden Der Unterricht samt Schreibinterventionen wurde von den Lehrpersonen
nach ihren Vorstellungen selbstständig geplant und umgesetzt. Auch der Schreibauftrag wurde von
ihnen formuliert.
Es soll nun erhoben werden, wie die einzelnen Lehrpersonen die Schreibinterventionen
methodisch-didaktisch umsetzten. Darüber hinaus soll die Einstellung der beteiligten Lehrpersonen zur Methode des selbstständigen Schreibens in Erfahrung gebracht werden. Die Ergebnisse dieser
Untersuchungen werden dann in Beziehung zu den Ergebnissen der einzelnen Versuchsklassen
gesetzt, um herauszufinden welchen Einfluss die didaktische Aufbereitung bzw. die Einstellung der
Lehrperson auf die Lerneffekte haben kann.
Schließlich sollen aus den Ergebnissen Hinweise für die Durchführung von gelungene
Schreibinterventionen, die Lerneffekte erwarten lassen, abgeleitet werden.
Beschreibung (engl.)
URL
Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Habicher, Artur; HOL MA. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Projektleitung intern
Habicher, Artur; BEd M.A. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Oberhauser, Herbert; BEd Dipl.-Päd. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Externe Projektmitarbeiter/innen
Dür, Wolfgang; assoz.Prof.Mag.Dr. / Universität Innsbruck
Kooperationspartner
Universität Innsbruck
Laufzeit
2016 – 2020
Beschreibung
Die Entwicklung und Einführung von Bildungsstandards und Kompetenzlernen hängen unmittelbar
zusammen. Mit der Einführung von Bildungsstandards und damit verbunden mit einem
kompetenzorientiertem Unterricht wird versucht, verschiedene Bildungsziele im
naturwissenschaftlichen Unterricht zu erreichen (Venus-Wagner, Weiglhofer & Zumbach 2012, S.
189). In Österreich gilt die gesetzliche Regelung der Bildungsstandards für die Unterrichtsfächer
Deutsch, lebende Fremdsprache und Mathematik, nicht aber für die naturwissenschaftlichen Fächer.
Vermutlich aus Gründen der Finanzierbarkeit kam es in den naturwissenschaftlichen Fächern nicht
zur Implementierung der Bildungsstandards.
Allerdings wurde auch in diesen Fächern Entwicklungsarbeit geleistet. So wurde 2011 (BIFIE) ein
dreidimensionales Kompetenzmodell für Naturwissenschaften veröffentlicht, ebenso pilotierte
Testaufgaben.
Mit Testaufgaben wird überprüft inwieweit die im Kompetenzmodell abgebildeten Kompetenzen
erreicht werden. Zur Entwicklung von Kompetenzen tragen Test- bzw. Leistungsaufgaben nur
bedingt bei. Aus diesem Grund entschloss sich eine Arbeitsgruppe des RECC Physik West
kompetenzorientierte Lernaufgaben für den Einsatz im Physikunterricht zu entwickeln. Leisen (2010)
definierte Lernaufgaben folgendermaßen: „Eine Lernaufgabe ist eine Lernumgebung zur
Kompetenzentwicklung. Sie steuert den individuellen Lernprozess durch eine Folge von gestuften
Aufgabenstellungen mit entsprechenden Lernmaterialien so, dass die Lerner möglichst eigentätig die
Problemstellung entdecken, Vorstellungen entwickeln und Informationen auswerten. Dabei erstellen
und diskutieren sie ein Lernprodukt, definieren und reflektieren den Lernzugewinn und üben sich
abschließend im handelnden Umgang mit Wissen.“Dieser Definition entsprechend entwickelte die
Arbeitsgruppe einige Lernaufgaben, die im Rahmen des Projektes pilotiert werden, um sie auf ihre
Eignung für den Einsatz im Unterricht zu überprüfen und wenn notwendig, um sie zu verbessern und
damit Verständlichkeit und hohe Qualität der Aufgaben sicher zu stellen.
In Folge werden weitere Aufgaben entwickelt, verbreitet und es wird der Einsatz von
kompetenzorientierten Lernaufgaben im Unterricht aus verschiedenen Blickwinkeln unter die Lupe
genommen. Insbesondere soll erhoben werden, welchen Beitrag diese Aufgaben zur Entwicklung
naturwissenschaftlicher Kompetenzen bei Lernenden leisten kann und welche Auswirkungen auf die
Gestaltung des Physikunterrichtes sichtbar werden.
Beschreibung (engl.)
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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Kosler, Thorsten; Dr. Hochschulprof.
Projektleitung intern
Kosler, Thorsten; Dr. Hochschulprof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Reiter, Christine; Mag.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2023 – 2024
Beschreibung
Sprachbildung im Sachunterricht am Beispiel forschenden Lernens zum Thema Hören

Im Projekt «Primarhörer» (PHT 2128) wurde ein Unterrichtsentwurf für forschendes Lernen zum Thema «Wie hören wir?» im Sachunterricht entwickelt und erprobt. Der Entwurf hat sich in der Erprobung als erfolgreich erwiesen. Die Analyse der Daten wird 2023 abgeschlossen. Auf Basis der erfolgreichen Erprobung wurde eine Fortbildung entwickelt. Die Fortbildung ist bereits mehrfach durchgeführt worden. Es gab sehr positive Rückmeldungen zur Fortbildung. Im Rahmen dieses Projektes soll der Unterrichtsentwurf und die Fortbildung nun so um sprachbildende Elemente ergänzt werden, dass der Unterrichtsentwurf fachlichen Anforderungen an einen sprachbildenden Sachunterricht entspricht. Die Fortbildung soll so gezielt zu einer exemplarischen Einführung in forschendes Lernen und in Sprachbildung im Sachunterricht am Beispiel des Themas «Wie hören wir?» erweitert werden.

Beschreibung (engl.)
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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Hirsch, Silvia; Mag. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Projektleitung intern
Hirsch, Silvia; Mag.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Hirsch, Silvia; Mag. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Externe Projektmitarbeiter/innen
Knapp, Julika; Dipl.Ing. / Universität Innsbruck
Kooperationspartner
Universität Innsbruck (Institut für Botanik)
Laufzeit
2016 – 2018
Beschreibung
Mülltrennung ist für viele SchülerInnen selbstverständlich. Sie wissen auch, dass Glas, Metall, Plastik etc. wiederverwertet werden. Aber was geschieht mit Holz? Ist es wiederverwertbar und recyclebar?

Im Holzrecyclingkoffer sollen verschiedene Verwertungsmöglichkeiten von Holz nachvollziehbar dargestellt werden.

1. Einsatzbereiche von Holz (Bau, Möbel, Verpackungen, Zellstoff/Papier, etc.)
2. Kaskadische Nutzung (zunächst stoffliche, dann energetische Nutzung)
3. Altholzaufbereitung und Recycling (Abfallarten Holzabfälle, Aufbereitung- und Recyclingmethoden, etc.)
4. Energetische Verwertung oder Abfallentsorgung

Die begleitende Evaluation soll helfen, ein optimales Produkt zu entwickeln.

Beschreibung (engl.)
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Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Lukasser-Vogl, Elisabeth; Dr.
Projektleitung intern
Mayr, Helga; MMag. PhD. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Goreth, Sebastian; Dr. M.A. Prof.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Maleczek, Rupert; Mag. Dr.
Kooperationspartner
klasse!forschung (Verein)
Laufzeit
2022 – 2026
Beschreibung
CYANce – Climate Creativity – Youth for Alpine Needs gibt Kindern und Jugendlichen einen vorurteilsfreien Raum, um gemeinsam mit Menschen aus Wissenschaft und Wirtschaft an Themen und Bedürfnissen des alpinen Lebensraumes zu forschen und co-kreativ Lösungsansätze zum Klimaschutz, zur Klimawandelanpassung und zur Nutzung erneuerbarer Energieressourcen zu finden. Damit soll ein Bewusstsein geschaffen werden, dass die Klimakrise nur durch das Zusammenwirken eines reflektierten, verantwortungsvollen Umgangs, sowie den effizienten Einsatz unserer Ressourcen und der Entwicklung zukunftsweisender Technologien bewältigt werden kann. Über ein Grundwissen für Lösungsansätze, das in CYANce vermittelt wird, sollen Kinder und Jugendliche Zusammenhänge verstehen und befähigt werden, aktiv etwas zu bewegen, weg von einer Konsumgesellschaft und Gewinnmaximierung hin zu einer ökosozialen Grundeinstellung.
CYANce wirkt als Katalysator für hervorragende Forschung und zukunftsweisende, grüne Technologien in Tirol, der stimuliert durch soziale, umweltrelevante und gesellschaftliche Herausforderungen und kombiniert mit co-kreativen Umsetzungsinstrumenten, spannende und motivierende Bildungsangebote zu den geforderten Innovationsfeldern erzeugt. CYANce bietet durch da breite, interdisziplinäre Partnernetzwerk die Möglichkeit, sich im Rahmen der Themenbereich Wasser und Bioressourcen mit einer Auswahl von insgesamt 12 Themenschwerpunkten interessensgeleitet und fächerübergreifend, dem STEAM-Gedanken folgend, auseinander zu setzen. Variable Infrastruktur, Tools und Methoden fördern individuell junge Talente: Biolabs im Science Center Micromondo+ und an den Universitäten ermöglichen eine naturwissenschaftliche Bearbeitung in authentischen Arbeitswelten, digitale Fabrikationslabore die Annäherung über die Technik und das Handwerk, beteiligte Architekt:innen, WErklehrer:innen und Mikrobiolog:innen verbinden die Naturwissenschaft mit Kunst & Design und ermöglichen die Annäherung über kreatives und künstlerisches Arbeiten, digitale Lernspiele ermöglichen über einen sprachlichen Zugang sich mit den Themenbereichen zu beschäftigen und Wechselwirkungen und Regelmechanismen zu begreifen. Variable, stationäre und mobile, über ganz Tirol verteilte Labore ermöglichen den Zugang auch in abgelegenen Regionen, eine modulare Nutzung der Angebote reagiert auf begrenzende Rahmenbedingungen der Nutzer:innen. Die zentrale Koordination von CYANce durch den Verein klasse!forschung sichert die erforderliche Transdisziplinarität und Qualität, vermeidet Doppelgleisigkeiten und schafft Synergien für eine dauerhafte Einrichtung mit langfristigen Kooperationen. Ein umfangreiches Netzwerk sichert die Verwertung der Bildungsangebote, die Themenschwerpunkte Wasser und Bioressourcen bergen zudem international viel Potenzial der Bearbeitung auf Bildungsebene, eine Gegenüberstellung von regionalen und überregionalen Fragestellungen erweitert das Bewusstsein der Nutzer:innen für die globale Bedeutung von Klimaschutz, Klimawandelanpassungen und grünen Technologien.
Beschreibung (engl.)
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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Bucher-Spielmann, Petra; Mag. Dipl.-Päd. / ZEN100 Zentrum für Fachdidaktik
Projektleitung intern
Bucher-Spielmann, Petra;
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Vrabl, Pamela; Dr. / Universität Innsbruck (Geologisches Institut)
Kooperationspartner
Universität Innsbruck
Laufzeit
2016 – 2018
Beschreibung
Holz besteht zu einem sehr hohen Prozentsatz aus Lignin, Hemicellulose und Cellulosen. Diese Stoffe
werden in natürlichen Ökosystemen sehr häufig durch Pilze abgebaut (Larcher, 2001). Obwohl dieser
Vorgang für den Erhalt der Ökosysteme extrem wichtig ist und ständig vor unseren Augen ablaüft,
nehmen wir ihn meist nicht bewusst wahr. Hier setzt dieses Projekt an. Wir möchten diese
„versteckten“ Prozesse sichtbar machen. Darum geht es zunächst um die Suche nach geeigneten
Hölzern und Pilzen, dann um die Frage, wie der Unterricht konzipiert sein muss, dass SchülerInnen
sinnvolle Forschungsfragen finden, in weiterer Folge ein Experiment dazu planen und umsetzen,
sowie dann gewonnene Daten darstellen, analysieren und präsentieren können.
Aus Sicht der fachdidaktischen Forschung wollen wir die Gelegenheit nützen, ein wenig tiefer in die
bei SchülerInnen vorhandenen Kompetenzen zur graph. Darstellung von Daten zu blicken. Das bietet sich einerseits durch das Forschungsdesign an, weil im Konzepts des problembasierten Unterrichts
Schülernnen selbstständig Lösungen zu Problemem finden müssen. Ein (wahrscheinlich über eine Woche) laufender Versuch ermöglicht es, regelmäßig Daten zu sammeln, diese dann auszuwerten und darzustellen. Damit müssen SchülerInnen eine Kompetenz anwenden, über die sie laut der
Kompetenzmodelle BISTA 4 und BISTA 8 (Mathematik) verfügen sollten (www.bifie.at, 2011,2013).
Allerdings wird diese bisher vorallem im Zusammenhang mit dem Mathemathikunterricht überprüft.
Wir wollen nun wissen, ob die Kompetenz so nachhaltig entwickelt wurde, dass sie von SchülerInnen
auch fachfremd, nämlich im Sachunterricht der Volksschule bzw. im Biologieunterricht der
Sekundarstufe I, angewandt werden kann. Da mit ca. 20 das Unterrichtskonzept durchführenden Schulklassen gerechnet werden kann, kommen wir, sozusagen nebenbei, auf eine hohe Stichprobenzahl, die sonst nur schwer erreichbar wäre. Dazu kommt, dass die SchülerInnen, weil die „Kompetenzüberprüfung“ ja für sie nicht als solche erkennbar ist, Daten aus einer „Nichtprüfungs-Situation“ liefern. Der Vergleich mit bisher erhobenen Daten liefert möglicherweise
interessante Ergebnisse.
Beschreibung (engl.)
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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Tirol
Sprache
Projektleitung gesamt
Eghtessad, Axel Behan; Dr. Hochschulprof.
Goreth, Sebastian; Dr. M.A. Prof.
Projektleitung intern
Eghtessad, Axel; Dr. phil.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Dechant, Antoinette; Mag.
Habicher, Artur; BEd M.A. Prof.
Hadlauer, Katharina Mercedes;
Hecher, Nicole; Mag.
Kocak, Elif;
Reichmann, Hannah;
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2021 – 2023
Beschreibung
Das Projekt VidNuT zielt darauf ab, in den Fächern Chemie, Physik und Technik/Textil entsprechende Videovignetten zum gezielten Einsatz in ausgewählten Lehrveranstaltungsabschnitten zu generieren. Als gemeinsamer verbindender fachdidaktischer Fokus wird die professionelle Unterrichtswahrneh­mung von Schüler*innenvorstellungen adressiert. Ziel ist der Aufbau einer DSGVO-konformen Vignetten-Datenbank zur Nutzung durch die Projektpartner*innen des deutschsprachigen Raums. VidNuT wird eingebettet in die Förderlinie „Strategische Partnerschaften“ des Programms „Erasmus+ Hochschulbildung“ der Europäischen Union. Das Projekt ist eine länderübergreifende Kooperation von Hochschulen, Bildungseinrichtungen und NGOs in Österreich, Deutschland, Italien, der Schweiz und der Slowakei.

Der Einsatz von Videovignetten ermöglicht die Erschließung und Nutzbarmachung unterrichtlicher Situationen in der universitären Ausbildung (Blomberg et al., 2013) und lässt gleichzeitig eine objek­tive, proximale Kompetenzerfassung zu (Kunter & Klusmann, 2010; Rehm & Bölsterli, 2014). Die Fähigkeit zur Unterrichtswahrnehmung gilt als ein wesentlicher Bestandteil von Lehrer*innenexper­tise (Seidel, Blomberg & Stürmer, 2010), ihre Förderung ist grundlegende Aufgabe von Lehrer*innen­professionalisierung (Sherin & van Es, 2009). Aktuelle Publikationen versprechen einen Mehrwert von vignettengestützten Formaten für die Lehramtsausbildung (Straub, Geißel & Rehm, 2020) oder unter­suchen einzelne Wirksamkeitsaspekte von Videovignetten in Lehr-Lernlaboren (Meister et al., 2020) innerhalb des naturwissenschaftlich-technischen Fächerclusters. Für den Bereich der Professio­nellen Unterrichtswahrnehmung (PU) besteht hier ein Desiderat in der systematischen Aufbereitung von Lehrkonzeptionen mit Unterrichtsvideovignetten. Mit dem skizzierten Projekt wird dieser Produktbedarf adressiert und folgende Forschungsfrage untersucht:

Gelingt die effektive Förderung der PU in Abhängigkeit unterschiedlicher Lehrveranstaltungsformate?

Schüler*innenvorstellungen haben eine herausragende Rolle für Lehr-Lern-Prozesse (Gropengießer & Marohn, 2018). Eine Fokussierung auf Schüler*innenvorstellungen als bedeutsame theoretische Rahmung fachdidaktischer Forschungs- und Entwicklungsarbeit stellt somit einen tragenden Zugang zur professionellen Wahrnehmung naturwissenschaftlich-technischen Unterrichtsgeschehens dar. Ein Projektertrag ist entsprechend die Etablierung einer DSGVO-konformen Datenbank mit Videovignet­ten zu Schüler*innenvorstellungen in den beteiligten Fächern. Weiter werden detaillierte Informatio­nen über best-practice-Lehrkonzepte generiert sowie Hypothesen für weiterführende Forschungs­projekte gewonnen.

Beschreibung (engl.)
Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Steiermark
Sprache
Projektleitung gesamt
Reichel, Erich; Mag. Dr. Prof.
Projektleitung intern
Reichel, Erich; Dr.rer.nat.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Reichel, Erich; Mag. Dr. Prof.
Schittelkopf, Eduard; Prof.
Matischek-Jauk, Marlies; Mag. Dr. Dipl.-Päd.
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2013 – 2016
Beschreibung
Das forschende Lernen im Physikunterricht hat im Speziellen durch das veränderte Experimentieren Einzug gefunden. Im Gegensatz zum traditionellen Experimentieren, in dem nach Rezept vorgegangen wird, zielt offenes, forschendes Experimentieren auf das eigene Fragen, Untersuchen und Erforschen durch die Lernenden ab. Dadurch wird die Wahrnehmung der Schülerinnen und Schüler einerseits geschult und ihnen andererseits der Zugang zu wissenschaftlichen Ideen und Zusammenhängen erleichtert. Fachdidaktische Forschung zeigt, dass handlungsorientierter Wissenserwerb eine positive Auswirkung auf die Motivation der Lernenden hat (Frischknecht-Tobler & Labudde, 2010). Der Überprüfung der Vermutung (Hypothesenbildung durch die beteiligten Schülerinnen und Schüler) folgt eine Dokumentation des Fortschrittes auf Schüler- und Schülerinnenseite, indem diese Audiodateien erstellen. Eine Audiodatei enthält idealerweise eine Kurzfassung des gesamten Forschungszyklus von der Forschungsfrage über die Überprüfung der Vermutung bis zur Interpretation der Ergebnisse. Ziel des Forschungsprojekts ist es, diese fachdidaktische Vorgehensweise zu optimieren und forschend zu begleiten. Dies wird seit dem Studienjahr 2013/14 durch einen Design-Based-Research-Ansatz in mehreren Erkenntnisschleifen gewährleistet.
Als Forschungsfeld fungiert dabei die Forscherwerkstatt Physik an der Praxis-NMS der PH Steiermark, für die sich interessierte Schüler/innen im Begabungsfeld Naturwissenschaft und Technik jedes Semester anmelden können. Die Schüler/innengruppen sind daher altersheterogen zusammengesetzt (1. bis 4. Klasse). Jede Unterrichtssequenz dieser Forscherwerkstatt richtet sich nach einer vorgegebenen Struktur (Planung, Tagesaktuelle Vorbereitung, Unterricht, Nachbereitung des Unterrichts, Folgestunde) und wird von Lehramtsstudierenden unter Anleitung vorbereitet und durchgeführt. Forschungsmethodisch kommen sowohl quantitative als auch qualitative Zugänge zum Einsatz. Im Studienjahr 2013/14 werden drei parallele Erkenntnisschleifen initiiert. Die zentralen Forschungsfragen lauten wie folgt: (1) Quantitative Studie: Inwiefern können Schüler/innen individuell bzw. auch als Gruppe ihre Handlungskompetenzen im Fokus auf die Bereiche „Wissen organisieren“ und „Erkenntnisse gewinnen“ in der Forscherwerkstatt weiterentwickeln? (2) Qualitative Studie 1: Inwiefern lassen sich Kompetenzen und Begabungen der Schüler/innen durch forschendes Lernen fördern? (3) Qualitative Studie 2: Welche Erfahrungen machen Lehramtsstudierende des Fachs Physik mit dem Unterrichtsmodell Research and Broadcast an der Pädagogischen Hochschule Steiermark? Zum Einsatz kommen Erhebungsmethoden wie Gruppendiskussionsverfahren mit Schüler/innen, nicht-teilnehmende Beobachtung von Unterrichtsstunden, halb-strukturierte Interviews mit Lehramtsstudierenden sowie quantitative Vergleiche von Lehr-/Lernzielen von Lehramtsstudierenden mit Audiotranskriptionen der Schüler/innen. Aufgrund der Ergebnisse dieser drei Erkenntnisschleifen sollen weitere Forschungsfragen designt und forschungsmethodisch begleitet werden. Im Zuge der Forschungsbegleitung sollen weiters Feedback-Tools zur Rückmeldung von Leistungen an Schüler/innen entwickelt werden. Zusätzlich fließen die Erkenntnisse in die Aus-, Fort- und Weiterbildung von Lehrer/innen ein. Die Ergebnisse werden entsprechend der Stufen des Design-Based-Research-Ansatzes in der professional und scientific community publiziert.
Beschreibung (engl.)
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Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Steiermark
Sprache
Projektleitung gesamt
Graß, Karl-Heinz; HS-Prof. Mag. Dr. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Projektleitung intern
Graß, Karl-Heinz; HS-Prof. Mag. Dr.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Kelz, Jakob; Mag. PhD. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Longhino, Daniela; MEd Prof. / 6100 Institut für Elementar- und Primarpädagogik
Externe Projektmitarbeiter/innen
Schütky, Robert; Prof. Mag. Dr. / Private Pädagogische Hochschule Augustinum
Kooperationspartner
Praxisvolksschule der PH Steiermark
Private Pädagogische Hochschule Augustinum
Laufzeit
2020 – 2026
Beschreibung
Das Professionswissen von Lehrkräften der Mathematik ist seit einigen Jahren im Fokus mehrerer nationaler und internationaler Studien. Allen gemein ist, dass sie fachbezogenes Wissen als einen zentralen Aspekt professioneller Lehrerkompetenz beschreiben. Die hohe Relevanz des fachbezogenen Wissens der Lehrperson für die Mathematikleistungen der unterrichteten Schülerinnen und Schüler wurde in COACTIV auch empirisch belegt. Prediger betont, dass es an der Hochschule nicht nur um das Erlernen der später zu vermittelnden Stoffe gehen soll, sondern das Ziel der mathematischen Fachausbildung die „Mathematische Fundierung didaktischen Handelns“ einschließt. Dieser in einer Diskussion um die Gymnasiallehrerausbildung formulierte Anspruch lässt sich unserer Meinung nach direkt auf angehende Grundschullehrpersonen übertragen. Sie setzen sich zwar mit vermeintlich einfacherem Stoff auseinander, vermitteln aber in den ersten Schuljahren essenzielle mathematische Grundlagen, auf denen die gesamte weitere Schullaufbahn der Lernenden fußt. Dass angehende Grundschullehrpersonen, in Leistungstests signifikant schlechter abschneiden als angehende Lehrpersonen anderer Schulformen – auch in „grundschulrelevanten“ Inhaltsbereichen, zeigt auch empirisch, dass diese Art von Mathematik eben nicht „jeder kann“ und dass im Bereich der Grundschullehrerbildung noch einiges verbessert werden kann und sollte.
Neben fachspezifischem Wissen werden in der fachdidaktischen Forschung zunehmend auch nicht-kognitive Merkmale der Lernenden als bedeutungshaltige Voraussetzungen für Lernerfolg in Mathematik fokussiert. Unter nicht-kognitiven Merkmalen versteht man beispielsweise Interesse, Selbstkonzept, motivationale Orientierungen, Erwartungen und Werte sowie Einstellungen und Vorstellungen zum Lerngegenstand. Insbesondere für (angehende) Lehrerinnen und Lehrer ist eine positive Einstellung zum Fach, das sie später unterrichten werden von großer Bedeutung. „Weil Einstellungen in Lernprozessen erworben werden, in die die (sozialen) Umweltbedingungen wesentlich eingehen, kann man auch die These aufstellen, dass die Einstellungen der Lehrer, die Einstellungen der Schülerinnen und Schüler maßgeblich beeinflussen – zum einen in der direkten Kommunikation im Mathema-tikunterricht, zum anderen indirekt über die konkrete Ausgestaltung (Stoff- und Methodenauswahl, Beurtei-lungssystem) des Mathematikunterrichts“. Sehr treffend beschreibt diesen Zusammenhang auch Artmann in seinem Leserbrief „Zum Bild der Mathematik in der Öffentlichkeit“. Er konstatiert, „[…], dass das Bild der Mathematik für weiteste Kreise in der Schule geprägt wird. […] Die Mathematiklehrer sind ausschlaggebend für das Bild der Mathematik in der Öffentlichkeit.“
In Anbetracht dieser Überlegungen, wollen wir mit diesem Projekt, einerseits die Einflüsse nicht-kognitiver Merkmale auf das Lernverhalten angehender Grundschullehrerinnen und Grundschullehrer und auf die fachbezogene Leistung selbiger analysieren und andererseits die Entwicklung der nicht-kognitiven Merkmale, des Lernverhaltens sowie der fachbezogenen Leistung während des Bachelorstudiums des Lehramts Primarstufe untersuchen. Um durch das Projekt die Wirksamkeit von einstellungs- und interessensfördernden Maßnahmen zu analysieren, wird ein Tutorensystem als Hilfestellung in den Lehrbetrieb implementiert und auf seine Wirksamkeit hin untersucht.
Für die konkrete Umsetzung dieser Ziele werden zu insgesamt fünf Messzeitpunkten neben den mathematischen Leistungswerten (Arithmetik) nicht-kognitive Merkmale erhoben, die die Einstellungen der Studierenden zur Mathematik (beispielsweise zum mathematischen Weltbild, zum Interesse am Fach Mathematik, zum mathematischen Selbstkonzept) sowie auf genutzte Lernstrategien liefern. Durch ein Zweikohortendesign werden zudem die Wirkungen des Tutorensystems durch einen Vergleich der beiden Kohorten analysiert.
Beschreibung (engl.)
Projektmitarbeiter*innen gesamt:

Graß Karl-Heinz,

Kelz Jakob,

Longhino Daniela,

Imp Christina (bis SoSe 24),

Krammer Georg (bis SoSe 24),

Stöckl Claudia (bis SoSe 24),

Gruber Christoph (bis SoSe 24)

Jana Sitte (PVS, Kooperationspartnerin)

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Bericht