Forschungsschwerpunkt: Physikdidaktik

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Steiermark
Sprache
Projektleitung gesamt
Reichel, Erich; Mag. Dr. Prof.
Projektleitung intern
Reichel, Erich; Mag. Dr.
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.)
URL
Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Steiermark
Sprache
Projektleitung gesamt
Mathelitsch, Leopold; / UNI Graz- Institut für Physik
Projektleitung intern
Reichel, Erich; Mag. Dr.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Ranz, Josef; Mag. Dipl.-Ing.
Rath, Gerhard; Mag.rer.nat. Dr.rer.nat.
Schittelkopf, Eduard;
Externe Projektmitarbeiter/innen
Holl, Peter;
Kooperationspartner
Regionales Fachdidaktik Zentrum Physik, http://www.brgkepler.at/~rath/veroeff/pdgOEPG.pdf
Laufzeit
2009 – 2009
Beschreibung
Die besten Köpfe braucht das Land! Dieses Motto der Industriellenvereinigung weist auf das in der Industrie speziell wahrgenommene Problem des Mangels an naturwissenschaftlich-technischen Fachkräften auf allen Ausbildungsebenen hin. Die Industriellenvereinigung Steiermark ersuchte das RFDZ für Physik, eine Unterrichtsmethode zu entwickeln, die regionale Betriebe stärker in den Unterricht, vor allem den Physikunterricht, einbinden hilft. Das RFDZ sondierte Prinzipien, die sich international zu diesem Thema entwickelt haben und untersucht nun eine Variante, die Schule und Betriebe als Lernorte verbindet. Ziel ist die engere Verknüpfung des Physikunterrichts mit dem technischen Umfeld unserer Gesellschaft. Durch Einbindung von regional benachbarten Industrieunternehmen soll Schüler/innen ein fundierter Einblick in die technische Berufswelt gegeben werden. Die Inhalte werden sowohl auf den Lehrplan als auch auf das Tätigkeitsfeld der beteiligten Firma abgestimmt. Die Einrichtung der Pilotregion soll ein TechLab im Großraum Graz werden, an dem in Zukunft weitere Betriebe und Schulen dauerhaft eingebunden werden. Das Projekt gliedert sich grundsätzlich in vier Bereiche: Erarbeitung eines didaktisch begründeten Konzepts zur Einbindung technischer Inhalte in den Physikunterricht Durchführung der Lerneinheiten in den Partnerschulen Betriebsbesichtigung der vorbereiteten Klassen Begleitforschung angeleitet durch das RFDZ für Physik
Beschreibung (engl.)
Bericht

Projektdetails

Hochschule
Pädagogische Hochschule Steiermark
Sprache
Projektleitung gesamt
Krumphals, Ingrid; HS-Prof. Mag. Dr. / 6200 Institut für Sekundarstufe Allgemeinbildung
Projektleitung intern
Krumphals, Ingrid; HS-Prof. Mag. Dr.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
de Wit, Rosmarie; Dr.in / Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG)
Plotz, Thomas; Mag. Dr. / KPH Wien/Krems
Watzka, Bianca; Jun. Prof. Dr. / Otto von Guericke Universität Magdeburg
Kooperationspartner
Laufzeit
2022 – 2024
Beschreibung
Wetter und Klima sind Begriffe und Phänomene, die uns zu jeder Zeit umgeben. Durch die drohende rasche Klimaänderung ist ein naturwissenschaftliches Grundverständnis für eine umfassende gesell-schaftliche Teilhabe unablässig. Das Thema Wetter ist sowohl im aktuellen als auch im künftigen Lehr-plan des Sachunterrichts Thema. Auch in der Sekundarstufe I wird dem Thema Wetter und Klima, laut vorläufiger Entwurfsform des neuen Lehrplans, wesentlicher Platz eingeräumt und muss daher sowohl in der Primarstufe als auch in der Sekundarstufe behandelt werden. Unabhängig davon stellen Kinder und Jugendliche bereits seit dem Kleinkindalter Fragen zu Wetter und Wetterphänomenen, die alters-adäquat im Unterricht beantwortet und bearbeitet werden müssen. Hierfür gibt es bisher nur wenige Unterrichtsmaterialien, die aus einer fachdidaktischen Perspektive erstellt und empirisch als lernwirk-sam identifiziert wurden. Kinder und Jugendliche bilden die Gesellschaft von morgen und stellen jene Bevölkerungsgruppe dar, die am stärksten von den aktuellen gesellschaftlichen und politischen Ent-scheidungen und den daraus resultierenden Folgen für die Klimaänderungen betroffen sein wird.
Daraus leitet sich das Ziel für dieses Projekt ab: Im Fokus des Projekts steht die Entwicklung von Unter-richtsmaterial, welches es den Schüler*innen ermöglicht Wetter besser zu verstehen.

Lehr- und Lernmaterial zum Thema Wetter (und Klima) findet sich in Österreich in der Primarstufe nur vereinzelt. Diese ohnehin schon spärlich vorhandenen Unterrichtsmaterialen sind außerdem nicht empi-risch erprobt und scheinen hinsichtlich der Lernprozesse von Schüler*innen deutlich ausbaufähig.
Dieser Umstand erweist sich auch für Sekundarstufe als zutreffend, weshalb bereits in einzelnen Projek-ten mit der ZAMG seit 2020 daran gearbeitet (z.B. Entwicklung von Unterrichtsbausteinen für die Sekun-darstufe I zu Wetter und Klima, Verständlichkeit von Wetterprognosetexten – siehe dazu Krumphals et al., 2021; Krumphals & de Wit, 2022) wird. Aus ersten Unterrichtserprobungen konnten Hinweise auf Herausforderungen und Schwierigkeiten in Bezug auf die Lernprozesse von Schüler*innen der Se-kundarstufe I zur Unterscheidung von Wetter und Klima gewonnen werden. Zudem ergeben sich aus einer österreichweiten Fragebogenerhebung Hinweise bzgl. Verständnisschwierigkeiten bei Wetterprog-nosetexten innerhalb der Bevölkerung (Krumphals & de Wit, 2022). Diese Erkenntnisse unter-streichen sowohl die vordingliche Notwendigkeit nach einer Entwicklung von Lehr- und Lernmaterialien, hinsichtlich der Unterscheidung von Wetter und Klima, sowie die Bedeutung einer Grundbildung zum Thema Wetter und einem fundierten Verständnis zu Wetterberichten. Um eine solche Grundbildung erwerben zu können, müssen bereits früh, also auch in der Primarstufe, entsprechende Inhalte und Kompetenzen aufgebaut und entwickelt werden.

Beschreibung (engl.)
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