DiSiE - Diagnose von Schülerschwierigkeiten beim Experimentieren

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Das Projekt DiSiE (Diagnose von Schülerschwierigkeiten beim Experimentieren) startete mit den beiden Promotionsvorhaben von Martin Draude und Jan-Henrik Kechel sowie einigen Examensarbeiten im Bereich der Didaktik der Physik. Am Beispiel einer konkreten Experimentieraufgabe zum Hooke'schen Gesetz wurde u.a. den Fragen nachgegangen, welche Schwierigkeiten Schülerinnen und Schüler bei der Bearbeitung dieser Experimentieraufgabe besitzen und inwiefern Lehrkräfte in der Lage sind, diese Schwierigkeiten zu diagnostizieren. Im Rahmen des Projektes konnte eine erste Klassifizierung der Schülerschwierigkeiten vorgenommen werden, die aktuell an weiteren Experimenten überprüft und ergänzt wird, um Lehrerinnen und Lehrer gezielt für die auftretenden Schwierigkeiten sensiblisieren zu können.

In einer aktuellen Studie von Christopher Kurth wird genauer untersucht, wie gut Studierende bereits in der Lage sind, Schwierigkeiten zu diagnostizieren und welche Lernumgebungen in der Lehreraus- und -fortbildung die Entwicklung von Diagnosekompetenz sinnvoll unterstützen können.

Ansprechpartner: Prof. Dr. Rita Wodzinski, Christopher Kurth
 

Übersicht über das DiSiE-Projekt

Kechel: Diagnose von Schülerschwierigkeiten beim eigenständigen Experimentieren

(Promotionsvorhaben Jan-Henrik Kechel)

Die seit langem bestehende Forderung, Schülerexperimente stärker in den Mittelpunkt des Physikunterrichts zu rücken (Girwidz, 2009), ist spätestens seit der Einführung  der Bildungsstandards Physik im Jahre 2004 mit dem Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung neu aufgekommen (KMK, 2004). In dem vorangegangenen Projekt Experimentieren mit gestuften Hilfen wurde untersucht, inwiefern das Format der gestuften Hilfen Schülerinnen und Schüler beim eigenständigen Experimentieren unterstützen kann (Wodzinski, Strehlau, Schmidt-Weigand, Hänze & Blum, eing.). Entgegen den Erwartungen konnten keine eindeutigen Effekte der gestuften Hilfen auf den Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler nachgewiesen werden. Als ein Erklärungsansatz hierfür kann angeführt werden, dass die angebotenen Hilfen möglicherweise nicht mit den tatsächlich benötigten Hilfen übereinstimmten. Hieraus ergeben sich die grundlegenden Fragen, mit welchen Schwierigkeiten Schülerinnen und Schüler überhaupt beim eigenständigen Experimentieren konfrontiert sind und inwieweit sie diese Schwierigkeiten selbst einschätzen und ihnen begegnen können.

Um diesen Fragen in ersten Ansätzen nachzugehen, sollen – neben einer weitgreifenden Literaturrecherche – einzelne Schülerpaare bei der Bearbeitung einer Experimentieraufgabe zur Vertiefung des Hooke’schen Gesetzes nichteilnehmend beobachtet (Bortz & Döring, 2006) und danach gemeinsam mit weiteren Schülerpaaren in einem Gruppeninterview (Bortz & Döring, 2006) zu den aufgetretenen Schwierigkeiten befragt werden. Zusätzlich werden die Schülerpaare wiederum einzeln mit Hilfe der Methode des stimulated recall (Calderhead, 1981) zu den Ursachen ihrer Schwierigkeiten und gewünschten Hilfestellungen interviewt. Mittels qualitativer Inhaltsanalyse (Mayring, 2010) sollen aus dem erstellten Interviewmaterial u.a. Kategorien über die bei diesem Experiment aufgetretenen Schwierigkeiten gewonnen werden, die es dann in späteren Untersuchungen bei anderen Experimenten zu überprüfen, zu erweitern und zu verallgemeinern gilt.

Literatur:

Bortz, J. & Döring, N. (2006). Forschungsmethoden und Evaluation für Human- und Sozialwissenschaftler (4. Aufl.). Berlin, Heidelberg: Springer.

Calderhead, J. (1981). Stimulated Recall: A Method For Research On Teaching. British Journal of Educational Psychology, 51, 211–217. Zugriff am 21.06.2013.

Girwidz, R. (2009). Medien im Physikunterricht. In E. Kircher, R. Girwidz & P. Häußler (Hrsg.), Physikdidaktik. Theorie und Praxis (2. Aufl, S. 201–264). Berlin: Springer.

KMK. (2004). Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren Schulabschluss. Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 16.12.2004. Zugriff am 30.09.2013. Verfügbar unter www.kmk.org/fileadmin/veroeffentlichungen_beschluesse/2004/2004_12_16-Bildungsstandards-Physik-Mittleren-SA.pdf

Mayring, P. (2010). Qualitative Inhaltsanalyse. Grundlagen und Techniken (11. Aufl.). Weinheim: Beltz.

Wodzinski, R., Strehlau, T., Schmidt-Weigand, F., Hänze, M. & Blum, S. (eing.). Gestufte Lernhilfen bei experimentellen Aufgaben: Wie beeinflusst die Experimentierumgebung die Nutzung und die Wirkung von gestuften Lernhilfen. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften.