Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich (original) (raw)

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References (416)

4.5 Forschungsergebnisse.......................................................................................................
4.6 Heutige Nutzung von mathematischer Modellbildung in Schulen ...................................
4.7 Zusammenfassung ............................................................................................................
DATENERHEBUNG UND -AUSWERTUNG IM PHYSIKUNTERRICHT .................................... 6.1 Allgemeines zur Datenerhebung im Physikunterricht .............................................
2 Videoanalyse von Bewegungen ...............................................................................
2.1 Definition .........................................................................................................................
2.2 Entwicklung der Videoanalysesoftware ...........................................................................
2.3 Gründe für den Einsatz von Videoanalyseprogrammen im Physikunterricht ..................
Forschungsergebnisse.......................................................................................................
2.5 Heutige Nutzung von Videoanalysesoftware in Schulen .................................................
2.6 Zusammenfassung ............................................................................................................
II. FORSCHUNGSANSATZ .................................................................................................
EINORDNUNG DER ARBEIT UND FORSCHUNGSFRAGEN ..................................................
1 Einordnung der Arbeit in den aktuellen Forschungsstand ......................................
2 Forschungsfragen ....................................................................................................
Quantitativer Teil .............................................................................................................
Qualitativer Teil ...............................................................................................................
ANLAGE UND DURCHFÜHRUNG DER EMPIRISCHEN STUDIE ............................................
Videoanalyse .......................................................................................................................
1.1 "Newton-II"......................................................................................................................
1.2 "measure dynamics" .........................................................................................................
2 Allgemeine Design-Entscheidungen auf Basis der bekannten Theorie ...................
3 Konkrete Ausgestaltung der Studie .........................................................................
Stichprobe ........................................................................................................................
Interventionen ................................................................................................................
4 Testinstrument .......................................................................................................
4.1 Vorhandene Tests zur Mechanik ....................................................................................
4.2 Entwicklung des Testinstruments ...................................................................................
4.3 Pilotierung des Testinstruments ..................................................................................... Inhaltsverzeichnis
4.4 Gütekriterien des Testinstruments .................................................................................. 8.5 Lehrerfragebogen ..................................................................................................
6 Bildschirmvideos ...................................................................................................
6.1 Auswahl des Versuchs für die Aufnahme der Bildschirmvideos ...................................
6.2 Qualitative Inhaltsanalyse .............................................................................................. III. EVALUATION DER STUDIE ......................................................................................
ERGEBNISSE ZUM KONZEPTVERSTÄNDNIS ....................................................................
9.1 Power Analysis ......................................................................................................
9.2 Wirksamkeit ...........................................................................................................
Mathematische Modellbildung .......................................................................................
Videoanalyse ..................................................................................................................
3 Vergleich der Interventionen .................................................................................
Kontrollvariablen ...........................................................................................................
3.2 Nachtestergebnisse .........................................................................................................
Vortestergebnisse ...........................................................................................................
Absoluter Lernzuwachs ..................................................................................................
3.5 Lernzuwachs nach Terzilen ............................................................................................
3.6 Kontrolle der Vortestergebnisse .....................................................................................
3.7 Unterscheidung zwischen Geschlechtern .......................................................................
3.8 Hierarchisches lineares Modell ......................................................................................
9 Unterschiede in den einzelnen Inhaltsbereichen ............................................................
ERGEBNISSE ZU WEITEREN QUANTITATIVEN TESTS ......................................................
1 Modellverständnis ................................................................................................. 10.2 Einschätzung der Lernenden ................................................................................. 10.3 Cognitive Load ...................................................................................................... 10.4 Theoretisierende vs. Experimentierende ...............................................................
5 Schülervorstellungen ............................................................................................. 10.6 Auswertung des Lehrerfragebogens ......................................................................
Computereinsatz im Unterricht ..................................................................................
6.2 Bewertung der Items ..................................................................................................
Konzeptverständnis ....................................................................................................
7 Zusammenfassung zum quantitativen Teil .............................................................
ERGEBNISSE DES QUALITATIVEN TEILS DER STUDIE ....................................................
1 Schwierigkeiten .....................................................................................................
Inhaltliche Schwierigkeiten .......................................................................................
1.2 Schwierigkeiten mit der Software ..............................................................................
2 Argumentationsrichtung ........................................................................................
3 Schülervorstellungen .............................................................................................
4 Vorgehensweise .....................................................................................................
Gruppe Modellbildung ...............................................................................................
Gruppe Videoanalyse .................................................................................................
5 Zusammenhänge mit dem Lernerfolg ....................................................................
Gruppe Modellbildung ...............................................................................................
Gruppe Videoanalyse .................................................................................................
5.3 Gesamtbetrachtung ....................................................................................................
6 Zusammenfassung zum qualitativen Teil ...............................................................
KOMBINATION DER ERGEBNISSE................................................................................... 12.1 Verbesserung der Ergebnisse im ersten Newtonschen Gesetz .............................. 12.2 Prädiktoren für einen erfolgreichen Einsatz der genutzten Software ...................
3 Argumentationsrichtungen ....................................................................................
IV. ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................
ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION ........................................................................ 13.1 Wirksamkeit der durchgeführten Interventionen ................................................... 13.2 Vergleich der durchgeführten Interventionen .......................................................
3 Einflussfaktoren auf die Änderung des Konzeptverständnisses ............................
4 Weitere Beobachtungen aus den aufgezeichneten Schüleraktivitäten ...................
5 Diskussion der Ergebnisse ....................................................................................
6 Fazit .......................................................................................................................
SUMMARY AND DISCUSSION ......................................................................................... 14.1 Effect of the interventions ...................................................................................... Inhaltsverzeichnis
2 Comparison of the two interventions ..................................................................... 14.3 Predictors of learning gain in conceptual understanding .....................................
4 Further findings from the screen recordings and conversations ..........................
5 Discussion .............................................................................................................
6 Conclusion .............................................................................................................
DANKSAGUNG ...............................................................................................................
LITERATURVERZEICHNIS ...............................................................................................
ANHANG ........................................................................................................................ 17.1 Vortest ...................................................................................................................
2 Nachtest .................................................................................................................
3 Kodiermanual ........................................................................................................
Abb. 24: Boxplot der richtigen Antworten in Prozent der Gruppe Modellbildung im Bereich der Dynamik im Vor-und Nachtest. Abb. 25: Q-Q-Plot der prozentualen Punktzahlen in Vor-und Nachtest in der Gruppe der Modellbildung.
9 Ergebnisse zum Konzeptverständnis Abb. 59: Absoluter Lernzuwachs nach Terzilen in beiden Gruppen mit 95%-Konfidenzintervallen. Es kommt nicht zu einem Matthäus-Effekt. Die Korrelation zwischen Vortestergebnis und Lernzuwachs ist in beiden Gruppen mit = -0,17 (Modellbildung) bzw. = -0,21 (Videoanalyse) negativ. Dabei gibt es in den Terzilen keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Bessere Schüler*innen haben in absoluten Werten weniger dazugelernt. Das motiviert die Betrachtung des relativen Zuwachses nach Terzilen (Abb. 60).
Abb. 60: Relativer Lernzuwachs nach Terzilen in beiden Gruppen mit 95%-Konfidenzintervallen.
9 Ergebnisse zum Konzeptverständnis Abb. 61: Ergebnisse in Vor-und Nachtest in beiden Gruppen (gematcht durch Entfernen der extremen Lernzuwächse, N=111 pro Gruppe) mit 95%-Konfidenzintervallen.
Die gematchten Gruppen mit je 111 Teilnehmer*innen haben je eine durchschnittliche Punktzahl von 4,86 Punkten im Vortest. Im Nachtest erreicht die Gruppe der Modellbil- dung 8,23 Punkte und die Gruppe der Videoanalyse 7,99 Punkte. Es gibt also keinen sig- nifikanten Unterschied zwischen den Gruppen. Wenn die mittleren Lernfortschritte ent- fernt werden, ergibt sich ein ähnliches Bild (Abb. 62): Abb. 62: Ergebnisse in Vor-und Nachtest in beiden Gruppen (gematcht durch Entfernen der mittleren Lernzuwächse, N=111 pro Gruppe) mit 95%-Konfidenzintervallen.
Abb. 80: Geschätzte Mittelwerte im Nachtest für beide Gruppen im Bereich "Von der Bewegung auf die Kräfte schlie- ßen" bei einem Vortestergebnis von 28,5 % mit 95%-Konfidenzintervallen.
Erstes Newtonsches Gesetz Abb. 81: Geschätzte Mittelwerte im Nachtest für beide Gruppen im Bereich "1. Newtonsches Gesetz" bei einem Vor- testergebnis von 24,8 % mit 95%-Konfidenzintervallen.
Abb. 93: Score in der Skala "Theoretisieren" über dem Score in der Skala "Experimentieren" mit Winkelhalbierender. Dabei sind die Proband*innen in vier Cluster nach dem k-Means-Verfahren eingeteilt. Abb. 94: Nachtestergebnisse mit 95%-Konfidenzintervallen für die vier Cluster bei Kontrolle des Vortestergebnisses. Dieser Effekt ist mit einem generalisierten Eta-Quadrat von H m 4 = 0,08 (Bakeman, 2005)
als mittel bis hoch einzustufen. Diese Effektstärke korrespondiert nach Lenhard und Lenhard (2017) mit einer Effektstärke nach Cohen von = 0,59. Diejenigen Schüler*in- nen ( = 50), die primär an theoretischen Zusammenhängen interessiert sind, erreichen 10 Ergebnisse zu weiteren quantitativen Tests abzuleiten, was wiederum zu dem oben berichteten höheren Anteil richtiger Antworten geführt haben könnte. Das untere Terzil verbringt mehr Zeit mit der Erzeugung von Mess- daten, welche dann an anderer Stelle fehlt. Außerdem beschäftigt sich das obere Terzil mehr mit Diagrammen zur Betrachtung der Daten und das untere Terzil mehr mit Pfeilen. Dies muss aber nicht heißen, dass Pfeile schlechter für das Verständnis geeignet sind. Das Meiden von Diagrammen könnte für Unsicherheiten im Bereich der Diagrammkompe- tenz sprechen. Dies könnte im unteren Terzil ausgeprägter sein, sodass mehr auf leichter verständliche Pfeile zurückgegriffen wird.
Phase Oberes Terzil Häufigkeit (Dauer in h:mm:ss) Unteres Terzil Häufigkeit (Dauer in h:mm:ss) Erzeugung der Messdaten 10 (0:11:21) 12 (0:21:20)
Darstellung und Interpretation der Daten Stroboskopbild 2 (0:01:35) 1 (0:01:31)
Formulierung von Ergebnissen bzw. Beantwortung der Abschlussfragen Ohne die Messdaten 6 (0:06:34) 11 (0:13:55)
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Entwicklung und Erprobung eines Unterrichtskonzeptes mit Hilfe des Computers ISBN 978-3-8325-2293-3 82.50 EUR Maja Brückmann: Sachstrukturen im Physikunterricht. Ergebnisse einer Videostudie ISBN 978-3-8325-2272-8 39.50 EUR Sabine Fechner: Effects of Context-oriented Learning on Student Interest and Achie- vement in Chemistry Education ISBN 978-3-8325-2343-5 36.50 EUR Clemens Nagel: eLearning im Physikalischen Anfängerpraktikum ISBN 978-3-8325-2355-8 39.50 EUR Josef Riese: Professionelles Wissen und professionelle Handlungskompetenz von (angehenden) Physiklehrkräften ISBN 978-3-8325-2376-3 39.00 EUR Sascha Bernholt: Kompetenzmodellierung in der Chemie. Theoretische und empirische Reflexion am Beispiel des Modells hierarchischer Komplexität ISBN 978-3-8325-2447-0 40.00 EUR Holger Christoph Stawitz: Auswirkung unterschiedlicher Aufgabenprofile auf die Schülerleistung. 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Treibhauseffekt, saurer Regen und stratosphärischer Ozonabbau als Kontexte zur Vermittlung von Basiskonzepten der Chemie ISBN 978-3-8325-4059-3 45.50 EUR Kathrin Steckenmesser-Sander: Gemeinsamkeiten und Unterschiede physikbezogener Handlungs-, Denk-und Lernprozesse von Mädchen und Jungen ISBN 978-3-8325-4066-1 38.50 EUR Cornelia Geller: Lernprozessorientierte Sequenzierung des Physikunterrichts im Zusammenhang mit Fachwissenserwerb. Eine Videostudie in Finnland, Deutschland und der Schweiz ISBN 978-3-8325-4082-1 35.50 EUR Jan Hofmann: Untersuchung des Kompetenzaufbaus von Physiklehrkräften während einer Fortbildungsmaßnahme ISBN 978-3-8325-4104-0 38.50 EUR Andreas Dickhäuser: Chemiespezifischer Humor. Theoriebildung, Materialentwicklung, Evaluation ISBN 978-3-8325-4108-8 37.00 EUR Stefan Korte: Die Grenzen der Naturwissenschaft als Thema des Physikunterrichts ISBN 978-3-8325-4112-5 57.50 EUR Carolin Hülsmann: Kurswahlmotive im Fach Chemie. Eine Studie zum Wahlverhalten und Erfolg von Schülerinnen und Schülern in der gymnasialen Oberstufe ISBN 978-3-8325-4144-6 49.00 EUR Caroline Körbs: Mindeststandards im Fach Chemie am Ende der Pflichtschulzeit ISBN 978-3-8325-4148-4 34.00 EUR Andreas Vorholzer: Wie lassen sich Kompetenzen des experimentellen Denkens und Arbeitens fördern? Eine empirische Untersuchung der Wirkung eines expliziten und eines impliziten Instruktionsansatzes ISBN 978-3-8325-4194-1 37.50 EUR Anna Katharina Schmitt: Entwicklung und Evaluation einer Chemielehrerfortbildung zum Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung ISBN 978-3-8325-4228-3 39.50 EUR Christian Maurer: Strukturierung von Lehr-Lern-Sequenzen ISBN 978-3-8325-4247-4 36.50 EUR Helmut Fischler, Elke Sumfleth (Hrsg.): Professionelle Kompetenz von Lehrkräften der Chemie und Physik ISBN 978-3-8325-4523-9 34.00 EUR Simon Zander: Lehrerfortbildung zu Basismodellen und Zusammenhänge zum Fachwissen ISBN 978-3-8325-4248-1 35.00 EUR Kerstin Arndt: Experimentierkompetenz erfassen. Analyse von Prozessen und Mustern am Beispiel von Lehramtsstudierenden der Che- mie ISBN 978-3-8325-4266-5 45.00 EUR Christian Lang: Kompetenzorientierung im Rahmen experimentalchemischer Praktika ISBN 978-3-8325-4268-9 42.50 EUR Eva Cauet: Testen wir relevantes Wissen? Zusammenhang zwischen dem Professions- wissen von Physiklehrkräften und gutem und erfolgreichem Unterrichten ISBN 978-3-8325-4276-4 39.50 EUR Patrick Löffler: Modellanwendung in Problemlöseaufgaben.Wie wirkt Kontext? ISBN 978-3-8325-4303-7 35.00 EUR Carina Gehlen: Kompetenzstruktur naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung im Fach Chemie ISBN 978-3-8325-4318-1 43.00 EUR Lars Oettinghaus: Lehrerüberzeugungen und physikbezogenes Professionswissen. Vergleich von Absolventinnen und Absolventen verschiedener Ausbildungswege im Physikreferendariat ISBN 978-3-8325-4319-8 38.50 EUR Jennifer Petersen: Zum Einfluss des Merkmals Humor auf die Gesundheitsförderung im Chemieunterricht der Sekundarstufe I. Eine Interventionsstudie zum Thema Sonnenschutz ISBN 978-3-8325-4348-8 40.00 EUR Philipp Straube: Modellierung und Erfassung von Kompetenzen naturwissenschaftli- cher Erkenntnisgewinnung bei (Lehramts-) Studierenden im Fach Physik ISBN 978-3-8325-4351-8 35.50 EUR Martin Dickmann: Messung von Experimentierfähigkeiten. Validierungsstudien zur Qualität eines computerbasierten Testverfahrens ISBN 978-3-8325-4356-3 41.00 EUR Markus Bohlmann: Science Education. Empirie, Kulturen und Mechanismen der Didaktik der Naturwissenschaften ISBN 978-3-8325-4377-8 44.00 EUR Martin Draude: Die Kompetenz von Physiklehrkräften, Schwierigkeiten von Schüle- rinnen und Schülern beim eigenständigen Experimentieren zu diagnostizieren ISBN 978-3-8325-4382-2 37.50 EUR Henning Rode: Prototypen evidenzbasierten Physikunterrichts. Zwei empirische Studien zum Einsatz von Feedback und Blackboxes in der Sekundarstufe ISBN 978-3-8325-4389-1 42.00 EUR Jan-Henrik Kechel: Schülerschwierigkeiten beim eigenständigen Experimentieren. Eine qualitative Studie am Beispiel einer Experimentieraufgabe zum Hooke'schen Gesetz ISBN 978-3-8325-4392-1 55.00 EUR Katharina Fricke: Classroom Management and its Impact on Lesson Outcomes in Physics. A multi-perspective comparison of teaching practices in primary and secondary schools ISBN 978-3-8325-4394-5 40.00 EUR Hannes Sander: Orientierungen von Jugendlichen beim Urteilen und Entscheiden in Kontexten nachhaltiger Entwicklung. Eine rekonstruktive Perspektive auf Bewertungs- kompetenz in der Didaktik der Naturwissenschaft ISBN 978-3-8325-4434-8 46.00 EUR Inka Haak: Maßnahmen zur Unterstützung kognitiver und metakognitiver Prozesse in der Studieneingangsphase. Eine Design-Based-Research-Studie zum universitären Lernzentrum Physiktreff ISBN 978-3-8325-4437-9 46.50 EUR Martina Brandenburger: Was beeinflusst den Erfolg beim Problemlösen in der Physik? Eine Untersuchung mit Studierenden ISBN 978-3-8325-4409-6 42.50 EUR Corinna Helms: Entwicklung und Evaluation eines Trainings zur Verbesserung der Erklärqualität von Schülerinnen und Schülern im Gruppenpuzzle ISBN 978-3-8325-4454-6 42.50 EUR Viktoria Rath: Diagnostische Kompetenz von angehenden Physiklehrkräften. Model- lierung, Testinstrumentenentwicklung und Erhebung der Performanz bei der Diagnose von Schülervorstellungen in der Mechanik ISBN 978-3-8325-4456-0 42.50 EUR Janne Krüger: Schülerperspektiven auf die zeitliche Entwicklung der Naturwissen- schaften ISBN 978-3-8325-4457-7 45.50 EUR Stefan Mutke: Das Professionswissen von Chemiereferendarinnen und -referendaren in Nordrhein-Westfalen. Eine Längsschnittstudie ISBN 978-3-8325-4458-4 37.50 EUR Sebastian Habig: Systematisch variierte Kontextaufgaben und ihr Einfluss auf kogni- tive und affektive Schülerfaktoren ISBN 978-3-8325-4467-6 40.50 EUR Sven Liepertz: Zusammenhang zwischen dem Professionswissen von Physiklehr- kräften, dem sachstrukturellen Angebot des Unterrichts und der Schülerleistung ISBN 978-3-8325-4480-5 34.00 EUR Elina Platova: Optimierung eines Laborpraktikums durch kognitive Aktivierung ISBN 978-3-8325-4481-2 39.00 EUR Tim Reschke: Lesegeschichten im Chemieunterricht der Sekundarstufe I zur Unter- stützung von situationalem Interesse und Lernerfolg ISBN 978-3-8325-4487-4 41.00 EUR Lena Mareike Walper: Entwicklung der physikbezogenen Interessen und selbstbezo- genen Kognitionen von Schülerinnen und Schülern in der Übergangsphase von der Primar-in die Sekundarstufe. Eine Längsschnittanalyse vom vierten bis zum siebten Schuljahr ISBN 978-3-8325-4495-9 43.00 EUR Stefan Anthofer: Förderung des fachspezifischen Professionswissens von Chemielehramtsstudierenden ISBN 978-3-8325-4498-0 39.50 EUR Marcel Bullinger: Handlungsorientiertes Physiklernen mit instruierten Selbst- erklärungen in der Primarstufe. Eine experimentelle Laborstudie ISBN 978-3-8325-4504-8 44.00 EUR Thomas Amenda: Bedeutung fachlicher Elementarisierungen für das Verständnis der Kinematik ISBN 978-3-8325-4531-4 43.50 EUR Sabrina Milke: Beeinflusst Priming das Physiklernen? Eine empirische Studie zum Dritten Newtonschen Axiom ISBN 978-3-8325-4549-4 42.00 EUR Corinna Erfmann: Ein anschaulicher Weg zum Verständnis der elektromagnetischen Induktion. Evaluation eines Unterrichtsvorschlags und Validierung eines Leistungs- diagnoseinstruments ISBN 978-3-8325-4550-5 49.50 EUR Hanne Rautenstrauch: Erhebung des (Fach-)Sprachstandes bei Lehramtsstudierenden im Kontext des Faches Chemie ISBN 978-3-8325-4556-7 40.50 EUR Tobias Klug: Wirkung kontextorientierter physikalischer Praktikumsversuche auf Lernprozesse von Studierenden der Medizin ISBN 978-3-8325-4558-1 37.00 EUR Mareike Bohrmann: Zur Förderung des Verständnisses der Variablenkontrolle im na- turwissenschaftlichen Sachunterricht ISBN 978-3-8325-4559-8 52.00 EUR Anja Schödl: FALKO-Physik -Fachspezifische Lehrerkompetenzen im Fach Physik. Entwicklung und Validierung eines Testinstruments zur Erfassung des fachspezifischen Professionswissens von Physiklehrkräften ISBN 978-3-8325-4553-6 40.50 EUR Hilda Scheuermann: Entwicklung und Evaluation von Unterstützungsmaßnahmen zur Förderung der Variablenkontrollstrategie beim Planen von Experimenten ISBN 978-3-8325-4568-0 39.00 EUR Christian G. Strippel: Naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung an chemischen Inhalten vermitteln. Konzeption und empirische Untersuchung einer Ausstellung mit Experimentierstation ISBN 978-3-8325-4577-2 41.50 EUR Sarah Rau: Durchführung von Sachunterricht im Vorbereitungsdienst. Eine längs- schnittliche, videobasierte Unterrichtsanalyse ISBN 978-3-8325-4579-6 46.00 EUR Thomas Plotz: Lernprozesse zu nicht-sichtbarer Strahlung. Empirische Untersuchun- gen in der Sekundarstufe 2 ISBN 978-3-8325-4624-3 39.50 EUR Wolfgang Aschauer: Elektrische und magnetische Felder. Eine empirische Studie zu Lernprozessen in der Sekundarstufe II ISBN 978-3-8325-4625-0 50.00 EUR Anna Donhauser: Didaktisch rekonstruierte Materialwissenschaft. Aufbau und Kon- zeption eines Schülerlabors für den Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materi- als ISBN 978-3-8325-4636-6 39.00 EUR Katrin Schüßler: Lernen mit Lösungsbeispielen im Chemieunterricht. Einflüsse auf Lernerfolg, kognitive Belastung und Motivation ISBN 978-3-8325-4640-3 42.50 EUR Timo Fleischer: Untersuchung der chemischen Fachsprache unter besonderer Berück- sichtigung chemischer Repräsentationen ISBN 978-3-8325-4642-7 46.50 EUR Rosina Steininger: Concept Cartoons als Stimuli für Kleingruppendiskussionen im Chemieunterricht. Beschreibung und Analyse einer komplexen Lerngelegenheit ISBN 978-3-8325-4647-2 39.00 EUR Daniel Rehfeldt: Erfassung der Lehrqualität naturwissenschaftlicher Experimental- praktika ISBN 978-3-8325-4590-1 40.00 EUR Sandra Puddu: Implementing Inquiry-based Learning in a Diverse Classroom: Inve- stigating Strategies of Scaffolding and Students' Views of Scientific Inquiry ISBN 978-3-8325-4591-8 35.50 EUR Markus Bliersbach: Kreativität in der Chemie. Erhebung und Förderung der Vorstel- lungen von Chemielehramtsstudierenden ISBN 978-3-8325-4593-2 44.00 EUR Lennart Kimpel: Aufgaben in der Allgemeinen Chemie. Zum Zusammenspiel von che- mischem Verständnis und Rechenfähigkeit ISBN 978-3-8325-4618-2 36.00 EUR Louise Bindel: Effects of integrated learning: explicating a mathematical concept in inquiry-based science camps ISBN 978-3-8325-4655-7 37.50 EUR Michael Wenzel: Computereinsatz in Schule und Schülerlabor. Einstellung von Phy- siklehrkräften zu Neuen Medien ISBN 978-3-8325-4659-5 38.50 EUR Laura Muth: Einfluss der Auswertephase von Experimenten im Physikunterricht. Er- gebnisse einer Interventionsstudie zum Zuwachs von Fachwissen und experimenteller Kompetenz von Schülerinnen und Schülern ISBN 978-3-8325-4675-5 36.50 EUR Annika Fricke: Interaktive Skripte im Physikalischen Praktikum. Entwicklung und Evaluation von Hypermedien für die Nebenfachausbildung ISBN 978-3-8325-4676-2 41.00 EUR Julia Haase: Selbstbestimmtes Lernen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht. Eine empirische Interventionsstudie mit Fokus auf Feedback und Kompetenzerleben ISBN 978-3-8325-4685-4 38.50 EUR Antje J. Heine: Was ist Theoretische Physik? Eine wissenschaftstheoretische Betrach- tung und Rekonstruktion von Vorstellungen von Studierenden und Dozenten über das Wesen der Theoretischen Physik ISBN 978-3-8325-4691-5 46.50 EUR Claudia Meinhardt: Entwicklung und Validierung eines Testinstruments zu Selbst- wirksamkeitserwartungen von (angehenden) Physiklehrkräften in physikdidaktischen Handlungsfeldern ISBN 978-3-8325-4712-7 47.00 EUR Ann-Kathrin Schlüter: Professionalisierung angehender Chemielehrkräfte für einen Gemeinsamen Unterricht ISBN 978-3-8325-4713-4 53.50 EUR Stefan Richtberg: Elektronenbahnen in Feldern. Konzeption und Evaluation einer webbasierten Lernumgebung ISBN 978-3-8325-4723-3 49.00 EUR Jan-Philipp Burde: Konzeption und Evaluation eines Unterrichtskonzepts zu einfachen Stromkreisen auf Basis des Elektronengasmodells ISBN 978-3-8325-4726-4 57.50 EUR Frank Finkenberg: Flipped Classroom im Physikunterricht ISBN 978-3-8325-4737-4 42.50 EUR Florian Treisch: Die Entwicklung der Professionellen Unterrichtswahrnehmung im Lehr-Lern-Labor Seminar ISBN 978-3-8325-4741-4 41.50 EUR Desiree Mayr: Strukturiertheit des experimentellen naturwissenschaftlichen Pro- blemlöseprozesses ISBN 978-3-8325-4757-8 37.00 EUR Katrin Weber: Entwicklung und Validierung einer Learning Progression für das Kon- zept der chemischen Reaktion in der Sekundarstufe I ISBN 978-3-8325-4762-2 48.50 EUR Hauke Bartels: Entwicklung und Bewertung eines performanznahen Videovignetten- tests zur Messung der Erklärfähigkeit von Physiklehrkräften ISBN 978-3-8325-4804-9 37.00 EUR Karl Marniok: Zum Wesen von Theorien und Gesetzen in der Chemie. Begriffsanalyse und Förderung der Vorstellungen von Lehramtsstudierenden ISBN 978-3-8325-4805-6 42.00 EUR Marisa Holzapfel: Fachspezifischer Humor als Methode in der Gesundheitsbildung im Übergang von der Primarstufe zur Sekundarstufe I ISBN 978-3-8325-4808-7 50.00 EUR Anna Stolz: Die Auswirkungen von Experimentiersituationen mit unterschiedlichem Öffnungsgrad auf Leistung und Motivation der Schülerinnen und Schüler ISBN 978-3-8325-4781-3 38.00 EUR Nina Ulrich: Interaktive Lernaufgaben in dem digitalen Schulbuch eChemBook. Ein- fluss des Interaktivitätsgrads der Lernaufgaben und des Vorwissens der Lernenden auf den Lernerfolg ISBN 978-3-8325-4814-8 43.50 EUR Kim-Alessandro Weber: Quantenoptik in der Lehrerfortbildung. Ein bedarfsgeprägtes Fortbildungskonzept zum Quantenobjekt " Photon" mit Realexperimenten ISBN 978-3-8325-4792-9 55.00 EUR Nina Skorsetz: Empathisierer und Systematisierer im Vorschulalter. Eine Fragebogen- und Videostudie zur Motivation, sich mit Naturphänomenen zu beschäftigen ISBN 978-3-8325-4825-4 43.50 EUR Franziska Kehne: Analyse des Transfers von kontextualisiert erworbenem Wissen im Fach Chemie ISBN 978-3-8325-4846-9 45.00 EUR Markus Elsholz: Das akademische Selbstkonzept angehender Physiklehrkräfte als Teil ihrer professionellen Identität. Dimensionalität und Veränderung während einer zen- tralen Praxisphase ISBN 978-3-8325-4857-5 37.50 EUR Joachim Müller: Studienerfolg in der Physik. Zusammenhang zwischen Modellierungs- kompetenz und Studienerfolg ISBN 978-3-8325-4859-9 35.00 EUR Jennifer Dörschelln: Organische Leuchtdioden. Implementation eines innovativen The- mas in den Chemieunterricht ISBN 978-3-8325-4865-0 59.00 EUR Stephanie Strelow: Beliefs von Studienanfängern des Kombi-Bachelors Physik über die Natur der Naturwissenschaften ISBN 978-3-8325-4881-0 40.50 EUR Dennis Jaeger: Kognitive Belastung und aufgabenspezifische sowie personenspezifische Einflussfaktoren beim Lösen von Physikaufgaben ISBN 978-3-8325-4928-2 50.50 EUR Vanessa Fischer: Der Einfluss von Interesse und Motivation auf die Messung von Fach- und Bewertungskompetenz im Fach Chemie ISBN 978-3-8325-4933-6 39.00 EUR René Dohrmann: Professionsbezogene Wirkungen einer Lehr-Lern-Labor-Veranstal- tung. Eine multimethodische Studie zu den professionsbezogenen Wirkungen einer Lehr-Lern-Labor-Blockveranstaltung auf Studierende der Bachelorstudiengänge Lehr- amt Physik und Grundschulpädagogik (Sachunterricht) ISBN 978-3-8325-4958-9 40.00 EUR Meike Bergs: Can We Make Them Use These Strategies? Fostering Inquiry-Based Science Learning Skills with Physical and Virtual Experimentation Environments ISBN 978-3-8325-4962-6 39.50 EUR Marie-Therese Hauerstein: Untersuchung zur Effektivität von Strukturierung und Bin- nendifferenzierung im Chemieunterricht der Sekundarstufe I. Evaluation der Struktu- rierungshilfe Lernleiter ISBN 978-3-8325-4982-4 42.50 EUR Verena Zucker: Erkennen und Beschreiben von formativem Assessment im naturwis- senschaftlichen Grundschulunterricht. Entwicklung eines Instruments zur Erfassung von Teilfähigkeiten der professionellen Wahrnehmung von Lehramtsstudierenden ISBN 978-3-8325-4991-6 38.00 EUR Victoria Telser: Erfassung und Förderung experimenteller Kompetenz von Lehrkräften im Fach Chemie ISBN 978-3-8325-4996-1 50.50 EUR Kristine Tschirschky: Entwicklung und Evaluation eines gedächtnisorientierten Auf- gabendesigns für Physikaufgaben ISBN 978-3-8325-5002-8 42.50 EUR Thomas Elert: Course Success in the Undergraduate General Chemistry Lab ISBN 978-3-8325-5004-2 41.50 EUR Britta Kalthoff: Explizit oder implizit? Untersuchung der Lernwirksamkeit verschie- dener fachmethodischer Instruktionen im Hinblick auf fachmethodische und fachin- haltliche Fähigkeiten von Sachunterrichtsstudierenden ISBN 978-3-8325-5013-4 37.50 EUR Thomas Dickmann: Visuelles Modellverständnis und Studienerfolg in der Chemie. Zwei Seiten einer Medaille ISBN 978-3-8325-5016-5 44.00 EUR Markus Sebastian Feser: Physiklehrkräfte korrigieren Schülertexte. Eine Explo- rationsstudie zur fachlich-konzeptuellen und sprachlichen Leistungsfeststellung und -beurteilung im Physikunterricht ISBN 978-3-8325-5020-2 49.00 EUR Matylda Dudzinska: Lernen mit Beispielaufgaben und Feedback im Physikunterricht der Sekundarstufe 1. Energieerhaltung zur Lösung von Aufgaben nutzen ISBN 978-3-8325-5025-7 47.00 EUR Ines Sonnenschein: Naturwissenschaftliche Denk-und Arbeitsprozesse Studierender im Labor ISBN 978-3-8325-5033-2 52.00 EUR Florian Simon: Der Einfluss von Betreuung und Betreuenden auf die Wirksamkeit von Schülerlaborbesuchen. Eine Zusammenhangsanalyse von Betreuungsqualität, Betreu- ermerkmalen und Schülerlaborzielen sowie Replikationsstudie zur Wirksamkeit von Schülerlaborbesuchen ISBN 978-3-8325-5036-3 49.50 EUR Marie-Annette Geyer: Physikalisch-mathematische Darstellungswechsel funktionaler Zusammenhänge. Das Vorgehen von SchülerInnen der Sekundarstufe 1 und ihre Schwierigkeiten ISBN 978-3-8325-5047-9 46.50 EUR Susanne Digel: Messung von Modellierungskompetenz in Physik. Theoretische Her- leitung und empirische Prüfung eines Kompetenzmodells physikspezifischer Modellie- rungskompetenz ISBN 978-3-8325-5055-4 41.00 EUR Sönke Janssen: Angebots-Nutzungs-Prozesse eines Schülerlabors analysieren und ge- stalten. Ein design-based research Projekt ISBN 978-3-8325-5065-3 57.50 EUR Knut Wille: Der Productive Failure Ansatz als Beitrag zur Weiterentwicklung der Aufgabenkultur ISBN 978-3-8325-5074-5 49.00 EUR Lisanne Kraeva: Problemlösestrategien von Schülerinnen und Schülern diagnostizieren ISBN 978-3-8325-5110-0 59.50 EUR Jenny Lorentzen: Entwicklung und Evaluation eines Lernangebots im Lehramtsstudi- um Chemie zur Förderung von Vernetzungen innerhalb des fachbezogenen Professi- onswissens ISBN 978-3-8325-5120-9 39.50 EUR Micha Winkelmann: Lernprozesse in einem Schülerlabor unter Berücksichtigung indi- vidueller naturwissenschaftlicher Interessenstrukturen ISBN 978-3-8325-5147-6 48.50 EUR Carina Wöhlke: Entwicklung und Validierung eines Instruments zur Erfassung der professionellen Unterrichtswahrnehmung angehender Physiklehrkräfte ISBN 978-3-8325-5149-0 43.00 EUR Thomas Schubatzky: Das Amalgam Anfangs-Elektrizitätslehreunterricht. Eine multi- perspektivische Betrachtung in Deutschland und Österreich ISBN 978-3-8325-5159-9 50.50 EUR Amany Annaggar: A Design Framework for Video Game-Based Gamification Elements to Assess Problem-solving Competence in Chemistry Education ISBN 978-3-8325-5150-6 52.00 EUR Alexander Engl: Chemie Pur -Unterrichten in der Natur: Entwicklung und Evalua- tion eines kontextorientierten Unterrichtskonzepts im Bereich Outdoor Education zur Änderung der Einstellung zu " Chemie und Natur" ISBN 978-3-8325-5174-2 59.00 EUR Christin Marie Sajons: Kognitive und motivationale Dynamik in Schülerlaboren. Kon- textualisierung, Problemorientierung und Autonomieunterstützung der didaktischen Struktur analysieren und weiterentwickeln ISBN 978-3-8325-5155-1 56.00 EUR Philipp Bitzenbauer: Quantenoptik an Schulen. Studie im Mixed-Methods Design zur Evaluation des Erlanger Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik ISBN 978-3-8325-5123-0 59.00 EUR Malte S. Ubben: Typisierung des Verständnisses mentaler Modelle mittels empirischer Datenerhebung am Beispiel der Quantenphysik ISBN 978-3-8325-5181-0 43.50 EUR Wiebke Kuske-Janßen: Sprachlicher Umgang mit Formeln von LehrerInnen im Phy- sikunterricht am Beispiel des elektrischen Widerstandes in Klassenstufe 8 ISBN 978-3-8325-5183-4 47.50 EUR Kai Bliesmer: Physik der Küste für außerschulische Lernorte. Eine Didaktische Re- konstruktion ISBN 978-3-8325-5190-2 58.00 EUR Nikola Schild: Eignung von domänenspezifischen Studieneingangsvariablen als Prädik- toren für Studienerfolg im Fach und Lehramt Physik ISBN 978-3-8325-5226-8 42.00 EUR Daniel Averbeck: Zum Studienerfolg in der Studieneingangsphase des Chemiestudi- ums. Der Einfluss kognitiver und affektiv-motivationaler Variablen ISBN 978-3-8325-5227-5 51.00 EUR Martina Strübe: Modelle und Experimente im Chemieunterricht. Eine Videostudie zum fachspezifischen Lehrerwissen und -handeln ISBN 978-3-8325-5245-9 45.50 EUR Wolfgang Becker: Auswirkungen unterschiedlicher experimenteller Repräsentationen auf den Kenntnisstand bei Grundschulkindern ISBN 978-3-8325-5255-8 50.00 EUR Marvin Rost: Modelle als Mittel der Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht der Sekundarstufe I. Entwicklung und quantitative Dimensionalitätsanalyse eines Testin- struments aus epistemologischer Perspektive ISBN 978-3-8325-5256-5 44.00 EUR Christina Kobl: Förderung und Erfassung der Reflexionskompetenz im Fach Chemie ISBN 978-3-8325-5259-6 41.00 EUR Ann-Kathrin Beretz: Diagnostische Prozesse von Studierenden des Lehramts -eine Videostudie in den Fächern Physik und Mathematik ISBN 978-3-8325-5288-6 45.00 EUR Judith Breuer: Implementierung fachdidaktischer Innovationen durch das Angebot materialgestützter Unterrichtskonzeptionen. Fallanalysen zum Nutzungsverhalten von Lehrkräften am Beispiel des Münchener Lehrgangs zur Quantenmechanik ISBN 978-3-8325-5293-0 50.50 EUR Michaela Oettle: Modellierung des Fachwissens von Lehrkräften in der Teilchenphysik. Eine Delphi-Studie ISBN 978-3-8325-5305-0 57.50 EUR Volker Brüggemann: Entwicklung und Pilotierung eines adaptiven Multistage-Tests zur Kompetenzerfassung im Bereich naturwissenschaftlichen Denkens ISBN 978-3-8325-5331-9 40.00 EUR Stefan Müller: Die Vorläufigkeit und soziokulturelle Eingebundenheit naturwissen- schaftlicher Erkenntnisse. Kritische Reflexion, empirische Befunde und fachdidakti- sche Konsequenzen für die Chemielehrer*innenbildung ISBN 978-3-8325-5343-2 63.00 EUR Laurence Müller: Alltagsentscheidungen für den Chemieunterricht erkennen und Ent- scheidungsprozesse explorativ begleiten ISBN 978-3-8325-5379-1 59.00 EUR Lars Ehlert: Entwicklung und Evaluation einer Lehrkräftefortbildung zur Planung von selbstgesteuerten Experimenten ISBN 978-3-8325-5393-71 41.50 EUR Florian Seiler: Entwicklung und Evaluation eines Seminarkonzepts zur Förderung der experimentellen Planungskompetenz von Lehramtsstudierenden im Fach Chemie ISBN 978-3-8325-5397-5 47.50 EUR Nadine Boele: Entwicklung eines Messinstruments zur Erfassung der professionellen Unterrichtswahrnehmung von (angehenden) Chemielehrkräften hinsichtlich der Lern- unterstützung ISBN 978-3-8325-5402-6 46.50 EUR Franziska Zimmermann: Entwicklung und Evaluation digitalisierungsbezogener Kom- petenzen von angehenden Chemielehrkräften ISBN 978-3-8325-5410-1 49.50 EUR Lars-Frederik Weiß: Der Flipped Classroom in der Physik-Lehre. Empirische Unter- suchungen in Schule und Hochschule ISBN 978-3-8325-5418-7 51.00 EUR Tilmann Steinmetz: Kumulatives Lehren und Lernen im Lehramtsstudium Physik. Theorie und Evaluation eines Lehrkonzepts ISBN 978-3-8325-5421-7 51.00 EUR Kübra Nur Celik: Entwicklung von chemischem Fachwissen in der Sekundarstufe I. Validierung einer Learning Progression für die Basiskonzepte " Struktur der Materie", " Chemische Reaktion" und " Energie" im Kompetenzbereich " Umgang mit Fachwissen" ISBN 978-3-8325-5431-6 55.00 EUR Matthias Ungermann: Förderung des Verständnisses von Nature of Science und der experimentellen Kompetenz im Schüler*innen-Labor Physik in Abgrenzung zum Re- gelunterricht ISBN 978-3-8325-5442-2 55.50 EUR Christoph Hoyer: Multimedial unterstütztes Experimentieren im webbasierten Labor zur Messung, Visualisierung und Analyse des Feldes eines Permanentmagneten ISBN 978-3-8325-5453-8 45.00 EUR Tobias Schüttler: Schülerlabore als interessefördernde authentische Lernorte für den naturwissenschaftlichen Unterricht nutzen ISBN 978-3-8325-5454-5 50.50 EUR Christopher Kurth: Die Kompetenz von Studierenden, Schülerschwierigkeiten beim eigenständigen Experimentieren zu diagnostizieren ISBN 978-3-8325-5457-6 58.50 EUR Dagmar Michna: Inklusiver Anfangsunterricht Chemie Entwicklung und Evaluation einer Unterrichtseinheit zur Einführung der chemischen Reaktion ISBN 978-3-8325-5463-7 49.50 EUR Marco Seiter: Die Bedeutung der Elementarisierung für den Erfolg von Mechanikun- terricht in der Sekundarstufe I ISBN 978-3-8325-5471-2 66.00 EUR Jörn Hägele: Kompetenzaufbau zum experimentbezogenen Denken und Arbeiten. Vi- deobasierte Analysen zu Aktivitäten und Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern der gymnasialen Oberstufe bei der Bearbeitung von fachmethodischer Instruktion ISBN 978-3-8325-5476-7 56.50 EUR Erik Heine: Wissenschaftliche Kontroversen im Physikunterricht. Explorationsstudie zum Umgang von Physiklehrkräften und Physiklehramtsstudierenden mit einer wissen- schaftlichen Kontroverse am Beispiel der Masse in der Speziellen Relativitätstheorie ISBN 978-3-8325-5478-1 48.50 EUR Simon Goertz: Module und Lernzirkel der Plattform FLexKom zur Förderung experi- menteller Kompetenzen in der Schulpraxis Verlauf und Ergebnisse einer Design-Based Research Studie ISBN 978-3-8325-5494-1 66.50 EUR Christina Toschka: Lernen mit Modellexperimenten Empirische Untersuchung der Wahrnehmung und des Denkens in Analogien beim Umgang mit Modellexperimenten ISBN 978-3-8325-5495-8 50.00 EUR Alina Behrendt: Chemiebezogene Kompetenzen in der Übergangsphase zwischen dem Sachunterricht der Primarstufe und dem Chemieunterricht der Sekundarstufe I ISBN 978-3-8325-5498-9 40.50 EUR Manuel Daiber: Entwicklung eines Lehrkonzepts für eine elementare Quantenmecha- nik Formuliert mit In-Out Symbolen ISBN 978-3-8325-5507-8 48.50 EUR Felix Pawlak: Das Gemeinsame Experimentieren (an-)leiten Eine qualitative Studie zum chemiespezifischen Classroom-Management ISBN 978-3-8325-5508-5 46.50 EUR Liza Dopatka: Konzeption und Evaluation eines kontextstrukturierten Unterrichts- konzeptes für den Anfangs-Elektrizitätslehreunterricht ISBN 978-3-8325-5514-6 69.50 EUR Arne Bewersdorff: Untersuchung der Effektivität zweier Fortbildungsformate zum Ex- perimentieren mit dem Fokus auf das Unterrichtshandeln ISBN 978-3-8325-5522-1 39.00 EUR Thomas Christoph Münster: Wie diagnostizieren Studierende des Lehramtes physik- bezogene Lernprozesse von Schüler*innen? Eine Videostudie zur Mechanik ISBN 978-3-8325-5534-4 44.50 EUR Ines Komor: Förderung des symbolisch-mathematischen Modellverständnisses in der Physikalischen Chemie ISBN 978-3-8325-5546-7 46.50 EUR Verena Petermann: Überzeugungen von Lehrkräften zum Lehren und Lernen von Fachinhalten und Fachmethoden und deren Beziehung zu unterrichtsnahem Handeln ISBN 978-3-8325-5545-0 47.00 EUR Jana Heinze: Einfluss der sprachlichen Konzeption auf die Einschätzung der Qualität instruktionaler Unterrichtserklärungen im Fach Physik ISBN 978-3-8325-5545-0 47.00 EUR Jannis Weber: Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der New- tonschen Dynamik im Vergleich ISBN 978-3-8325-5566-5 68.00 EUR Fabian Sterzing: Zur Lernwirksamkeit von Erklärvideos in der Physik Eine Untersu- chung in Abhängigkeit von ihrer fachdidaktischen Qualität und ihrem Einbettungsfor- mat ISBN 978-3-8325-5576-4 52.00 EUR Lars Greitemann: Wirkung des Tablet-Einsatzes im Chemieunterricht der Sekundar- stufe I unter besonderer Berücksichtigung von Wissensvermittlung und Wissenssiche- rung ISBN 978-3-8325-5580-1 50.00 EUR Fabian Poensgen: Diagnose experimenteller Kompetenzen in der laborpraktischen Chemielehrer*innenbildung ISBN 978-3-8325-5587-0 48.00 EUR William Lindlahr: Virtual-Reality-Experimente Entwicklung und Evaluation eines Konzepts für den forschend-entwickelnden Physikunterricht mit digitalen Medien ISBN 978-3-8325-5595-5 49.00 EUR Bert Schlüter: Teilnahmemotivation und situationales Interesse von Kindern und El- tern im experimentellen Lernsetting KEMIE ISBN 978-3-8325-5598-6 43.00 EUR Katharina Nave: Charakterisierung situativer mentaler Modellkomponenten in der Chemie und die Bildung von Hypothesen Eine qualitative Studie zur Operationalisie- rung mentaler Modell-komponenten für den Fachbereich Chemie ISBN 978-3-8325-5599-3 43.00 EUR Alle erschienenen Bücher können unter der angegebenen ISBN direkt online (http://www.logos- verlag.de) oder per Fax (030 -42 85 10 92) beim Logos Verlag Berlin bestellt werden. Studien zum Physik-und Chemielernen Herausgegeben von Martin Hopf, Hans Niedderer, Mathias Ropohl und Elke Sumfleth Die Reihe umfasst inzwischen eine große Zahl von wissenschaftlichen Arbei- ten aus vielen Arbeitsgruppen der Physik-und Chemiedidaktik und zeichnet damit ein gültiges Bild der empirischen physik-und chemiedidaktischen For- schung im deutschsprachigen Raum. Die Herausgeber laden daher Interessenten zu neuen Beiträgen ein und bitten sie, sich im Bedarfsfall an den Logos-Verlag oder an ein Mitglied des Heraus- geberteams zu wenden. Kontaktadressen: Univ.-Prof. Dr. Martin Hopf Universität Wien, Österreichisches Kompetenzzentrum für Didaktik der Physik, Porzellangasse 4, Stiege 2, 1090 Wien, Österreich, Tel. +43-1-4277-60330, e-mail: martin.hopf@univie.ac.at Prof. Dr. Mathias Ropohl Didaktik der Chemie, Fakultät für Chemie, Universität Duisburg-Essen, Schützenbahn 70, 45127 Essen, Tel. 0201-183 2704, e-mail: mathias.ropohl@uni-due.de Prof. Dr. Hans Niedderer Inst. f. Didaktik der Naturwissenschaften, Abt. Physikdidaktik, FB Physik/ Elektrotechnik, Universität Bremen, Postfach 33 04 40, 28334 Bremen Tel. 0421-218 4695 (Sekretariat), e-mail: niedderer@physik.uni-bremen.de Prof. Dr. Elke Sumfleth Didaktik der Chemie, Fakultät für Chemie, Universität Duisburg-Essen, Schützenbahn 70, 45127 Essen Tel. 0201-183 3757/3761, e-mail: elke.sumfleth@uni-due.de