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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.
Ziel dieser Studie ist es, Schülervorstellungen, im Elsass und in Baden-Württemberg, in Grund- und weiterführenden Schulen zum Lebenszyklus der Blütenpflanzen zu untersuchen, mögliche Einflussfaktoren aufzuzeigen und Hauptlernhindernisse zu ermitteln. Drei Elemente gliedern diese Doktorarbeit: 1) eine Vorstudie mit Hilfe von Interviews (n=49), 2) eine Kontextanalyse der naturwissenschaftlichen und im soziokulturellen Bereich liegenden Referenzen, der “zu lehrenden Curricula” anhand von Bildungsplänen und Schulbüchern, und der “unterrichteten Curricula”; 3) eine Hauptstudie anhand von Fragebögen (n=1388). Die Erhebungsinstrumente enthielten Fragen zu Schlüsselkonzepten (Samen, Blüte, Frucht) und Prozessen (Bestäubung, Befruchtung, Frucht- und Samenbildung, Verbreitung), die den Lebenszyklus der Blütenpflanzen charakterisieren. Insbesondere wurden Schüler geben, verschiedene Entwicklungsstadien einiger Pflanzen in eine Reihenfolge zu bringen und diese zu erklären. Unterschiedliche Denkmodelle konnten aus den Ergebnissen abgeleitet werden. Die Konzeptualisierung des pflanzlichen Lebenszyklus ist von der sexuellen Fortpflanzung abhängig und somit auch von Pflanzentypen (zum Beispiel Blume, im alltagssprachlichen Sinn oder Früchte tragende Bäume). Kulturelle Unterschiede konnten ebenfalls ermittelt werden.
Die Arbeit fokussiert den Aufbau von Lehrendenkompetenzen zur Gestaltung von Berufsorientierung in der Schule. Im Theorieteil wird zunächst aus erziehungswissenschaftlicher Perspektive der Bezugsrahmen für die hohe Relevanz von Berufsorientierung in der Sekundarstufe I unter Berücksichtigung gegenwärtiger und historischer Aspekte analysiert und daraus resultierende erforderliche Lehrerkompetenzen expliziert. Kernstück des anschließenden empirischen Teils bildet eine Evaluationsstudie zur Akzeptanz und nachhaltigen Bedeutsamkeit des Betriebspraktikums im Studiengang Realschule an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe vor dem Hintergrund einer Neukonzeptionisierung dieses Studienelements. Die auf Studierendenbefragungen, der Analyse von Portfolios sowie Fallstudien basierenden Evaluationsergebnisse offenbaren die mangelnde Akzeptanz des Betriebspraktikums Studienelements und verweisen ferner auf strukturelle Probleme bei der Qualitätsentwicklung dieses Studienelements für Studierende aller Fachrichtungen. Im dritten Teil der Arbeit werden Konsequenzen und hochschuldidaktische Empfehlungen für die künftige Gestaltung des Studienelementes Betriebspraktikum sowie Ansatzpunkte für weitergehende Forschung aufgezeigt.
Sich in eine andere Welt hineinversetzen, alles um sich herum vergessen, Abenteuer erleben und neue Entdeckungen machen – das alles sind Erfahrungen, die Kinder in Vorlesesituationen machen können und die dazu führen, dass sie das Vorlesen mit Wohlbefinden, Geborgenheit und Genuss assoziieren. Besonders lernförderlich sind diese Vorlesesituationen, wenn die Kinder die Möglichkeit haben, ihre Erfahrungen, Entdeckungen, Gefühle und Fragen in einem gemeinsamen Dialog einzubringen. Es herrscht Konsens darüber, dass diese dialogischen Vorlesesituationen von Relevanz für die Leseentwicklung der Kinder sind.
Zwei der wichtigsten Sozialisationsinstanzen stellen die Familie und die Schule dar.
Insbesondere in der Familie machen die Kinder sehr unterschiedliche Erfahrungen bezüglich des Vorlesens. Vielen Kindern wird nicht bzw. nicht ausreichend vorgelesen. Auch in der Vorlesegestaltung gibt es sehr starke Differenzen. Der Anfangsunterricht muss an diese heterogenen vorschulischen Erfahrungen anknüpfen und (dialogische) Vorleseerfahrungen für die Schülerinnen und Schüler ermöglichen, die zuvor keine machen konnten. So wird Chancengleichheit angebahnt.
Eine Möglichkeit, im Anfangsunterricht an die Lesesozialisation der Kinder anzuknüpfen, stellt das schulische Vorlesegespräch dar. Dieses ist durch seine dialogischen Einschübe an familiäre Vorlesesituationen angelehnt und kann daher insbesondere für Kinder mit einer mangelhaften familiären Lesesozialisation gewinnbringend sein.
Die vorliegende Arbeit betrachtet das Vorlesegespräch im Anfangsunterricht als Fördermöglichkeit für Kinder mit einer mangelhaften familiären Lesesozialisation und zeigt die daraus resultierenden Kompetenzen auf.
Jahrhundertelang schien es, als wären das religiöse und naturwissenschaftliche Weltbild nicht miteinander zu vereinbaren. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts sind die Fronten zwischen Theologie und Naturwissenschaften deutlich aufgebrochen. Der inzwischen sehr lebendig geführte interdisziplinäre Dialog basiert auf der Einsicht, dass die Wirklichkeit viel zu komplex ist, als dass es nur einen möglichen Zugang zu ihr geben könnte. In der Theologie hat sich darum schon seit längerer Zeit die Erkenntnis durchgesetzt, dass die Evolutionstheorie keine Bedrohung des christlichen Schöpfungsglaubens darstellt, auch wenn das biblische Weltbild nicht mit Hilfe evolutiver Kategorien formuliert wurde. Allerdings wurde bislang nur in einzelnen Ansätzen weitergedacht, welche Konsequenzen sich daraus für die Gotteslehre ergeben. So führt die gegenwärtige katholische wie evangelische systematische Theologie einen intensiven Diskurs um die Art und Weise, wie im Kontext eines evolutiven Weltbildes angemessen von Gott zu denken und zu sprechen ist und inwiefern sich eine solche Gottesrede von Beschreibungen des Wirkens Gottes in der traditionellen Theologie unterscheiden muss. Diese Problematik ist zugleich von religionspädagogischer Relevanz, denn ein verändertes Gottesverständnis auf dem Hintergrund des evolutiven Weltverständnisses kann weder in der religionspädagogischen Theoriebildung noch in der inhaltlichen und didaktischen Konzeption eines zeitgemäßen Religionsunterrichts ignoriert werden. Der gewählte Forschungsansatz entfaltet das Wirken Gottes von der Schöpfung her und bedenkt die Fragestellung zugleich aus systematisch-theologischer und aus religionspädagogischer Perspektive. Dabei sollen Religionspädagogik und Systematik in einen Dialog treten, der zu einem beidseitigen Erkenntnisgewinn beiträgt.
Demokratiebildung
(2023)
Demokratiebildung ist eine Querschnittsaufgabe, die alle mit der Lehrerinnen- und Lehrerbildung beschäftigten Personen in ganz verschiedenen Institutionen betrifft. Ein didaktisch reflektierter Umgang mit Verschiedenheit, Möglichkeiten eines wertschätzenden Umgangs miteinander und differenzierte Meinungs- und Urteilsbildung sind nur einige der Themen, die zunehmend auch in den Klassenzimmern und Seminarräumen zum Thema gemacht werden. In dieser Ausgabe des Bildungsjournals DIALOG wird das fächerübergreifend relevante Thema von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe aus ihren jeweiligen Perspektiven entfaltet, kritisch gewendet und weiterentwickelt.
Der EdTech-Index (ETX)
(2023)
Der Megatrend Digitalisierung hat sowohl den Bildungsbereich als auch die Arbeitswelt verändert. Bildungseinrichtungen wie z.B. Schulen stehen vor der Herausforderung, mit digitalen Arbeitsformen und auch Lern- und Lehrangeboten umzugehen. Bildungstechnologie (Educational Technologie oder kurz EdTech) wird dabei als Chance wahrgenommen, die sowohl die digitalen als auch die domänenspezifischen Kompetenzen der Lernenden fördern können.
Gerade im Bereich der Beruflichen Orientierung sind unüberschaubar viele digitale Bildungsangebote im EdTech-Bereich entstanden. Diese Angebote unterliegen oft keiner Qualitätssicherung bzw. wissenschaftsorientierten Begründung. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass Maßnahmen der digitalen Beruflichen Orientierung gesichtet, systematisiert sowie anhand von Qualitätskriterien beurteilt werden. Der Beitrag gibt einen Überblick über den Bildungstechnologiemarkt sowie ein Verständnis von adäquaten Qualitätsmerkmalen, die bei einer Bewertung eines digitalen Bildungsangebotes herangezogen werden können. Er geht der Frage nach, nach welchen Qualitätskriterien die Bildungstechnologie (EdTech) im Bereich der Beruflichen Orientierung beurteilt werden kann.
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.
Aufgrund der bisher wenig erfolgten Aufarbeitung der Berichterstattung über den Maji-Maji-Krieg in der Karlsruher Zeitungslandschaft wurde der Forschungsfrage „Wie berichtete die Karlsruher Zeitung über den Maji-Maji-Krieg?“ nachgegangen. Hierfür wurden eine quantitative und eine qualitative Untersuchung der Zeitungsberichte der Jahre 1905 bis 1906 und Protokolle des Deutschen Reichstags durchgeführt. Festgehalten werden kann, dass die Berichterstattung über den Maji-Maji-Krieg einen regierungstreuen Charakter hatte. Der Widerstand sollte als Kampf der „unzivilisierten“ Gesellschaft gegen die, mit der Kolonisation vordringende, „Kultur“ angesehen werden. Der auslösende Mechanismus ist im „Prozess sozialer Kategorisierung“ (Tajfel u. a. 1971) und der zugrunde liegenden „kognitiven Dissonanz“ (Festinger 1957) zu suchen, durch welche das Kolonialsystem legitimiert und die Kriegsgeschehnisse als Folge der Diskrepanz zwischen kolonialen Überzeugungen und realen Geschehnissen verharmlost wurden. Der koloniale Rassismus kann folglich als Versuch der Aufrechterhaltung der eigenen sozialen Realität gewertet werden, während die Diskrepanz zwischen Berichterstattung und tatsächlichen Ereignissen die allgemeine Widersprüchlichkeit des Kolonialismus deutlich macht.