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Ziel der Dissertation ist die Steigerung der Attraktivität von Sach- bzw. Physikunterricht. Dies soll durch individualisierte Umsetzung von Sach- bzw. Physikunterricht mithilfe des Cartesianischen Tauchers als exemplarisch ausgewählten Unterrichtsgegenstands erreicht werden.
Für den angemessenen Einsatz eines Cartesianischen Tauchers als individualisierten Freihand- bzw. Lernversuch war nicht nur die Untersuchung physikalischer Erklärungsansätze notwendig, sondern auch die Entwicklung physikdidaktischer Konzeptionen (z. B. Dichte, Auftrieb und Verdrängung, Handkraft usw.), sowie deren konkrete Umsetzung mit anschließender Einholung von individuellen Rückmeldungen zur Validierung.
Die über 370-jährige Geschichte des Cartesianischen Tauchers und seine frühe internationale Bekanntheit erforderte Untersuchungen hinsichtlich der Namensgebung und dessen vielfältige Verwendung, um möglichst umfassend das historische Experiment zu betrachten und damit vielseitige Möglichkeiten für den erfolgreichen individualisierten Einsatz im Unterricht bereitzustellen.
Die jeweilige Lehr-Lern-Situation wurde im Anschluss im Sinne der ‚Aktionsforschung‘ empirisch evaluiert. Als Befragungsinstrument diente ein ‚leeres Blatt Papier‘, das nur mit einer konkreten Aufgabenstellung jedoch ohne eine Fragestellung die unmittelbaren Eindrücke und Einschätzungen der Kinder und Jugendlichen zunächst qualitativ erheben sollte. Die individuellen Rückmeldungen wurden mithilfe der diktionärsbasierten und qualitativen Inhaltsanalyse nach Udo Kuckartz ausgewertet.
Ein Ergebnis dieser Dissertation ist, dass nicht nur die Individualisierung von Sach- bzw. Physikunterricht mit dem Cartesianischen Taucher als Unterrichtsgegenstand von den Lernenden ‚attraktiv‘ eingestuft wird. Vielmehr empfanden die Lernenden auch andere individualisiert umgesetzten Unterrichtsinhalte ‚attraktiv‘. Individualisierung kann deshalb definitiv als ein Schlüssel zu attraktivem Sach- bzw. Physikunterricht gesehen werden.
Phänomen Basteln
(2022)
Mit der Orientierung an der Leitfrage Was heißt Basteln? wurde in einer theoretischen Annäherung der zentrale Begriff der vorliegenden Untersuchung eingeordnet. In den Ausführungen zeigte sich eine Verwendung des Begriffs des Bastelns in vielfältigen Kontexten. Angeschlossen an dieses Resultat wurde herausgearbeitet, dass sich das Basteln als dehnbarer Begriff einer vollständigen bzw. eindeutigen Beschreibung entzieht und sich aus dieser Vielfalt heraus ein plurales Begriffsverständnis beschreiben lässt. In der Pluralität konnten übergreifende Gemeinsamkeiten gefunden werden, die eine Konturierung des Begriffs des Bastelns ermöglichten. Gefasst als begriffsbestimmende Merkmale nähern sich diese dem Basteln aus verschiedenen Perspektiven (Subjekt, Dilettantismus, Tätigkeit, Fundus) an und bilden eine Klammer um dessen vielfältige Ausprägungen. Sie tragen somit zu einem besseren Begriffsverständnis bei und bilden die Basis für die weitere Diskussion des selbstbestimmten Bastelns.
Die vorgestellte empirische Untersuchung mit der Orientierung an der zugrundeliegenden Forschungsfrage Was tut das Kind, wenn es selbstbestimmt bastelt? widmete sich in ihrer Anlage dem Phänomen des kindlichen selbstbestimmten Bastelns. Die methodenbasierte Studie leistet im Sinne der Grundlagenforschung einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis dieses Phänomens. Durch die Strukturierung des erhobenen Datenmaterials mittels einer qualitativen typenbildenden Inhaltsanalyse konnte die selbstbestimmte Basteltätigkeit in der Herausbildung zweier Typen näher spezifiziert werden: das selbstbestimmte Basteln lässt sich demnach als nachbildend oder als erfindend charakterisieren.
In einer Diskussion konnten durch die Verknüpfung der begriffsbestimmenden Merkmale aus der theoretischen Annäherung mit den zentralen Ergebnissen der empirischen Untersuchung Implikationen für den kunstpädagogischen Kontext abgeleitet werden. In der Darstellung der kunstpädagogischen Bedeutung wurden Determinanten eines gelingenden Umgangs mit dem selbstbestimmten Basteln in der institutionellen Praxis bestimmt.
Darüber hinaus wurde mit der Einordnung des selbstbestimmten Bastelns als Form kulturellen Lernens eine weitere kunstpädagogische Implikation herausgestellt. In dem hierin formulierten Lernverständnis deutet sich eine Metaebene an, die auf das allgemeinpädagogische Selbstverständnis ausstrahlt und das konkrete kunstpädagogische Handeln beeinflusst. Als weiterer Aspekt konnte hierbei ein mimetischer Prozess im selbstbestimmten Basteln identifiziert und im Hinblick auf die zwei herausgestellten Typen ausdifferenziert werden, wodurch folgerecht das selbstbestimmte Basteln als anthropologische Konstante eingeordnet werden konnte.
Das selbstbestimmte Basteln ist daher beides: kindliche Ausdrucksform im ästhetischen Handeln und Gestalten sowie anthropologische Konstante in dem sich zeigenden Lernprozess.
In this paper, the formula for measuring creativity in Fermi problems is developed.
Fermi problems are open problems, treated as a type of mathematical modelling, that requires a quick estimation of an unclear quantity. The problem usually requires decomposing and transforming the initial Fermi problem into understandable subproblems. It has been suggested that such decompositions and transformations require creativity. However, there are limited studies that analyze and discuss how creativity in Fermi problems should be viewed, although Fermi problems have potential related to creativity. Therefore, the author conducted empirical studies of Fermi problems from the perspective of creativity, based on previous studies on creativity.
In previous studies, creativity is often measured by three factors: Fluency, Flexibility, and Originality. Fluency is measured by the number of ideas for solving a problem. Flexibility is measured by the number of categories of ideas for solving a problem. Originality is measured by the rarity of ideas to solve the problem. However, there are several criticisms of these measures. The first are criticisms of Flexibility. Because of the similarity between Fluency and Flexibility, some studies do not include Flexibility as a factor of creativity. Furthermore, the categorization of ideas is arbitrary, so the measurement of Flexibility could change depending on the evaluator. The second is a criticism of Originality. Most studies arbitrarily set the rarity of ideas to measure this factor. For example, some studies say that less than 5% of ideas are rare, while others say that less than 1% are rare.
The formula to measure creativity in Fermi problems, which could resolve the above criticisms, is proposed. The formula is developed by applying information theory. It does not include the concept of Flexibility, which is evaluated in terms of the number of categories of ideas. Furthermore, the formula does not set a criterion for determining idea rarity, using as it does the relative occurrence rate of ideas.
The results of the analysis using structural equation modeling, which is a statistical analysis, showed a more than moderate correlation between creativity calculated using the suggested formula and established creativity (e.g., creativity in psychology). Furthermore, the proposed formula performed better than a formula measuring creativity in a previous study.
In other words, the proposed formula could solve the issues that have been pointed out in previous studies, and the statistical analysis allowed us to examine the formula.
Wie verhalten sich Kinder im Alter von zwei bis drei Jahren, wenn sie Zeuge des Kummers einer erwachsenen Bezugsperson werden? Lassen sie sich von der emotionalen Not ihres Gegenübers anstecken oder gelingt es ihnen, eigene Impulse zu kontrollieren und sich auf die emotionale Gestimmtheit der anderen Person einzulassen? Empirische Studien weisen darauf hin, dass gerade die frühe Kindheit für die Entwicklung von Mitgefühl von besonderer Bedeutung zu sein scheint.
Vor diesem Hintergrund hat die vorliegende Arbeit das Ziel, die Entwicklung von Mitgefühl während des dritten Lebensjahres näher zu untersuchen. Diesbezüglich wurde zum einen der Frage nachgegangen, ob sich mit zunehmendem Alter ein allgemeiner Entwicklungstrend beobachten lässt, oder, ob sich Kinder angesichts des Kummers verschiedener Bezugspersonen (Mutter/Erzieherin) unterschiedlich verhalten. Zum anderen sollte im Hinblick auf die differenzielle Entwicklung von Mitgefühl untersucht werden, welche Faktoren innerhalb und außerhalb des Kindes zu interindividuellen Unterschieden beitragen. Als Persönlichkeitsvariablen wurden das Geschlecht und das Temperament des Kindes erhoben, während als mögliche Sozialisationsfaktoren die Beziehungsqualität mit nahen Bezugspersonen (Bindung Mutter, emotionale Nähe Erzieherin) und kulturelle Aspekte erfasst wurden.
Unter Bezugnahme auf bisherige Theorien zur Entwicklung von Mitgefühl und empirische Forschungsarbeiten in diesem Bereich, wurden die dieser Untersuchung zugrundeliegenden Forschungshypothesen theoriegleitet definiert und anhand verschiedener statistischer Verfahren überprüft. 64 deutsch- und italienischsprachige Kinder aus Südtirol (Italien) und deren Mütter (N = 63) sowie Erzieherinnen (N = 21) beteiligten sich an der Datenerhebung, welche in 10 Kindertagesstätten im Raum Bozen durchgeführt wurde. Zur Erfassung der interessierenden Konstrukte kamen standardisierte Verhaltensbeobachtungen mit Nachbefragungen und verschiedene Fragebogenverfahren zum Einsatz.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die grundsätzliche Fähigkeit einer mitfühlend-tröstenden Reaktionsbereitschaft bereits bei Kindern im Alter von zwei bis drei Jahren beobachtet werden kann, wobei interindividuelle Unterschiede zu verzeichnen sind. Grundsätzlich scheint es Kleinkindern leichter zu fallen, sich gegenüber einer ihnen gut vertrauten Bezugsperson (Mutter) mitfühlend zu verhalten. Individuelle Merkmale des Kindes (Schüchternheit) sowie gewisse Sozialisationserfahrungen (Erleben von emotionaler Nähe) tragen dazu bei, diese Tendenz entweder zu verstärken oder abzuschwächen. Die Ergebnisse dieser Untersuchung liefern deshalb nicht nur wichtige Erkenntnisse bezüglich der Entwicklung von Mitgefühl während der frühen Kindheit, sondern eröffnen darüber hinaus die Möglichkeit, konkrete Anregungen zur Förderung von Mitgefühl im familiären- sowie außerfamiliären Kontext ausfindig zu machen.
Das Auswerten von Daten und die Begründung von wissenschaftlichen Hypothesen kann als zentraler Bestandteil von "Scientific Practice" angesehen werden. Durch das naturwissenschaftliche Experiment können beide Aspekte adressiert werden: Lernende müssen Beobachtungen und Daten mit ihren Hypothesen verbinden. Dieser Prozess kann als Argumentieren aufgefasst werden und bedingt Datenkompetenz bei Lernenden.
Vor diesem Hintergrund hat die vorliegende Arbeit die Förderung von Datenkompetenz zum Ziel. Beim Experimentieren stellt der adäquate Umgang mit Daten und Messunsicherheiten einen wesentlichen Teil der Datenkompetenz dar. Zunächst wurde daher eine didaktische Strukturierung entwickelt, die die Datenkompetenz beim Experimentieren a) auf die für die Sekundarstufe I relevanten Aspekte reduziert und b) in die Kompetenzbereiche „Direktes Messen“, „Indirektes Messen“, „Grafische Auswertung“ und „Signifikanz“ modularisiert. Auf dieser Basis wurden zehn digitale Lernapps entwickelt, die durch eine Expert:innenstudie hinsichtlich der Passung zur Strukturierung und der fachlichen Richtigkeit evaluiert wurden. Die Wirksamkeit der Apps konnte in mehreren Interventionsstudien mit insgesamt n = 132 Schüler:innen mit mittleren bis großen Effekten bezüglich des Kompetenzerwerbs empirisch nachgewiesen werden.
Zudem wurde untersucht, welchen Einfluss die Förderung der Datenkompetenz auf das Argumentieren beim Experimentieren besitzt. In einer längsschnittlichen Studie wurden den Schüler:innen vor und nach der Intervention mit Lernapps Messdaten zum Zusammenhang zwischen der Pendelmasse m und der Periodendauer T eines Fadenpendels gezeigt und ihre Hypothesen sowie die Zustimmung zu vier Argumentkategorien erfasst.
In der Studie mit n = 325 Schüler:innen konnte gezeigt werden, dass der Erwerb von Datenkompetenz a) die Zustimmung zu daten- und evidenzbasierten Argumentkategorien erhöht, b) die Zustimmung zu intuitiven und auf Heuristiken basierenden Argumentkategorien verringert und c) positiv auf die Richtigkeit einer physikalischen Hypothese wirkt.
Die vorliegende Arbeit trägt dazu bei, die Wirkung von Datenkompetenz auf das Argumentieren beim Experimentieren zu verstehen: Durch kurze Interventionen zum Umgang mit Daten und Messunsicherheiten können die Argumentationsfähigkeit der Schüler:innen beim Experimentieren sowie der selbstständige Lernerfolg durch Experimentieren gefördert werden.
Vorstellungen zu(r) Technik
(2023)
Erfahrungen und Vorstellungen zu(r) Technik werden von Laien zumeist vor dem Hintergrund damit einhergehender Bilder und Begriffe reflektiert. Diese erscheinen im Hinblick auf Lehrpersonen der Primarstufe, welche sich vielfach als Generalist:innen verstehen insofern von Bedeutung, da sie im Kontext technikbezogenen Unterrichts als zunehmend implizit und gleichzeitig handlungsleitende Wissensbestände betrachtet werden können.
Die vorliegende Arbeit widmet sich diesem Aspekt und nimmt dabei eine praxeologisch wissenssoziologische Perspektive ein. Kern der damit verbundenen qualitativ-empirischen Studie bilden narrativ fundierte Interviews (n=8) mit Lehrpersonen an österreichischen Grundschulen.
In einer sich daran anschließenden differenzierten dokumentarischen Interpretation konnten wesentliche Orientierungen, mit Blick auf die Biografie, Berufsbiografie und Sozialisation, rekonstruiert werden.
In einer Generalisierung der Ergebnisse, die neben der Falldarstellung und Kontrastierung, insbesondere eine Typenbildung berücksichtigte konnte gezeigt werden, dass Technik insbesondere als ein Spannungsverhältnis von ‚technikzugewandt und technikabgewandt‘ wahrgenommen wird.
Hieraus ergeben sich sowohl für die konkrete Unterrichtspraxis als auch im Hinblick auf eine zukünftige Lehrer:innenbildung weitreichende Impulse.
Pollution through anthropogenic activities is a major threat for freshwater ecosystems. Metals are a relevant group of contaminants that affect aquatic organisms, communities, and ecosystems. This thesis aims at examining the effects of metal pollution across different levels of biological organisation in the anthropogenically degraded environment of the German River Rhine system and at discussing the role of the freshwater snail Theodoxus fluviatilis as an indicator organism. A field investigation to detect the effects of metal pollution at the macroinvertebrate community level in the River Rhine system shows that the measured metals are less relevant than geogenic originated factors at the sampling sites (paper 1). Additionally, the community structure is strongly characterised by a separation of non-native taxa in the River Rhine and native taxa in its tributaries. This indicates that the occurrence of invasive species could possibly be a factor structuring the macroinvertebrate community to such a high extent that the effects of other stressors are masked. Regarding the effects of metal pollution on the population, organism, and physiological level of the Danubian form of T. fluviatilis in the River Rhine, only the metal chromium affects the snail specimens negatively (paper 2). As the Danubian T. fluviatilis seems to be able to cope with the partly high concentrations of copper and zinc at the sampling sites, its suitability as an indicator for metal pollution is questionable. However, in the practice of Rhine monitoring, a distinction between the two occurring, phylogenetically different forms of T. fluviatilis is not made, though the original, native indicator has been replaced by the presumably more tolerant non-native Danubian form. An intraspecific variability in T. fluviatilis is assumed, for what first indications are found regarding differences in the infection of the two forms with parasitic trematodes (paper 3). The investigations about a possible intraspecific variability have to be complemented by comparative laboratory analyses, for which purpose an experiment with the two forms of T. fluviatilis is developed (paper 4). The results of this thesis show that investigations about the effects of pollutants in ecosystems should encompass a variety of responses across different levels of biological organisation, as well as the co-occurrence and interaction of various abiotic and biological stressors. Further, a possible intraspecific variability in the indicator organism T. fluviatilis has to be included in the monitoring strategies and ecological assessment of the anthropogenically degraded River Rhine system.
Eine qualitative Untersuchung von Videodaten anhand eines speziell entwickelten Feinanalyseinstruments zeigte, welche Grundbedingungen und Zusammenhänge im Theaterspielen mit Menschen mit Demenz relevant sind. Auf Basis des Erweiterten Listening Guide (ELG) konnten ästhetische Momente in den theaterpädagogischen Interventionen des Forschungsprojekts TiP.De - Theater in der Pflege von Menschen mit Demenz erfasst werden. Ästhetische Momente im Theaterspielen lassen sich als Phänomene der Wahrnehmung beschreiben. Ihre Qualität zeigt sich an der Vielfalt der ausgelösten sinnlichen Empfindungen. Sie gelten als Zeichen für Resonanz im gemeinsamen Theaterspielen von Menschen mit Demenz, Spielleitung und Spielbegleitung. In einem Wechsel zwischen Theaterspielen und Nicht-Theaterspielen und im Agieren in asynchronen Zeitstrukturen entfalten sich neue Dimensionen theatralen Handelns. Grundbedingung für gelingendes Theaterspielen mit Menschen mit Demenz ist ihr Vermögen, implizites Wissen und Erfahrungen zu verkörpern und sich damit ihres präreflexiven Selbsts zu versichern. Improvisierendes Handeln, impulsive Äußerungen zum eigenen und zum Handeln anderer begünstigen die spielerischen Prozesse. Für Spielleitung und Spielbegleitung gilt es, eine gesteigerte Aufmerksamkeit auf körperliche Nähe und nonverbale Ausdrucksweisen zu legen. Affirmationen und Lachen sind in diesem Kontext als Verständigungsformen über Fiktion und Realität des Theaterspielens anzusehen.
Lehrpersonenvorstellungen rücken zunehmend in den Forschungsfokus der Bildungswissenschaften und Fachdidaktiken. Vorstellungen umfassen kognitive und emotionale Komponenten und wirken auf die Wahrnehmung und das Handeln von Lehrpersonen (vgl. Krey 2012). Vorstellungen sind daher ein fester Bestandteil in Kompetenzmodellierungen zur Professionalität von Lehrpersonen (vgl. Baumert et al. 2011). Die Beachtung lehrpersonenseitiger Vorstellungen ist folglich bedeutsam für das Bestreben, aktuellere fachdidaktische Ansätze und andere Neuerung in der Unterrichtspraxis zu verankern, wie sie in den letzten Jahren in der Grammatikdidaktik konzipiert wurden (vgl. z. B. Hochstadt 2015, Myhill et al. 2013).
Dies gibt Anlass zur Frage, über welche Vorstellungen Lehrpersonen weiterführender Schulformen bezüglich des Grammatikunterrichts verfügen. Bislang gibt es nur wenige Studien, die die Vorstellungen von Lehrpersonen zum Grammatikunterricht systematisieren, insbesondere deutschsprachige Studien sind rar. Dieses Desiderat wird im Rahmen der vorliegenden Studie angegangen. Untersucht wird, welche Vorstellungen sich bei Lehrpersonen bezüglich des Lehrens und Lernens von Grammatik allgemein zeigen, welche Vorstellungen über Probleme und Herausforderungen des Lehrens und Lernens Lehrpersonen entwickeln und mit welchen Maßnahmen die Lehrpersonen gedenken, diesen Problemen und Herausforderungen begegnen zu können. Die vorliegende Arbeit nähert sich dem Forschungsgegenstand anhand des Führens leitfadengestützter Einzelinterviews (n = 28). Die Studie fokussiert sich dabei auf Lehrpersonen nicht-gymnasialer Schularten der Sekundarstufe I in Baden-Württemberg. Ziel des Forschungsvorhabens ist eine Systematisierung der Vorstellungen, die als Grundlage für die Konzeption von Weiterbildungsmaßnahmen bezüglich der Grammatikvermittlung dienen kann.
Insgesamt zeigt sich, dass die Vorstellungen der Lehrpersonen auf verschiedenen Ebenen bzw. Dimensionen anzusiedeln sind, die sich wechselseitig beeinflussen. Die Systematisierung der Lehrpersonenvorstellungen ermöglicht die Konzeption eines sog. „Filtermodells“, welches herangezogen werden kann, um bei der Konzeption von Weiterbildungsmaßnahmen gezielt an verschiedenen Vorstellungssystemen anzusetzen.
Die Auswertungs- und Interviewdateien sind in der Originalfassung im Anhang, jedoch nicht in dieser veröffentlichten Arbeit enthalten.
Das Konzept Literature und Language Awareness (LitLA) verbindet literarisches und sprachliches Lernen in einem migrationsgesellschaftlich perspektivierten Literaturunterricht (vgl. Rösch 2021). Als Lernmedien stehen hierbei literarische Werke im Zentrum, die Migrationsmehrsprachigkeit poetisch gestalten. Das LitLA-Konzept richtet sich explizit an alle Lernenden, unabhängig von ihren jeweiligen spracherwerbsspezifischen Voraussetzungen.
Die hier vorliegende Dissertationsschrift beschreibt erste empirisch fundierte Ergebnisse zu Röschs LitLA-Konzeption, welche anhand einer fachdidaktischen Entwicklungsforschungsstudie gewonnen wurden. Der Schwerpunkt des DBR-Projekts liegt auf der theoretischen und empirischen Spezifizierung und Strukturierung von LitLA als Lerngegenstand. Dabei steht ein migrationsmehrsprachiger Jugendroman als Lernmedium im Zentrum. Es handelt sich um den 2018 in der deutschen Übersetzung von Cordula Setsman erschienenen Text Nicu & Jess des britischen Autor:innenteams Sarah Crossan und Brian Conaghan. Der in freier Versform gestaltete Roman erzählt die Geschichte der Begegnung, Annäherung und unfreiwillig kurzen Liebesbeziehung der beiden fünfzehnjährigen Hauptfiguren. Auf literatursprachlicher Ebene bricht vor allem die Figurensprache Nicus mit Leseerwartungen. Denn seine durchgehend als Lerner:innenvarietät, mit einzelnen rumänischsprachigen Einschüben gestaltete Ausdrucksweise prägt als Erscheinungsform literarischer Migrationsmehrsprachigkeit den Gesamttext deutlich.
In einem explorativen zweitteiligen Design-Experiment setzten sich neunzehn Lernende (9./10. Klassenstufe der nicht-gymnasialen Sekundarstufe) mit der ästhetischen Wirkung der literischen Migrationsmehrsprachigkeit im Text auseinander. Neben sprachlich-literarischen Präkonzepten im Rahmen der Erstbegegnung mit der Sprache der Figur Nicus wurden individuelle Lernwege entlang des im Rahmen der Studie theoriebasiert strukturierten LitLA-Lernpfads untersucht. Forschungs- und Entwicklungsprodukte sind u.a. der anhand der empirischen Daten modifzierte werkspezifische LitLA-Lernpfad sowie ein LitLA-Lernwegs-Diagramm, das Aufschluss über Verläufe und Gelingensbedingungen literarisch-sprachlicher Lernwegsmuster von Jugendlichen im Umgang mit einem mehrsprachigen Jugendroman gibt.