Design-Based Research
Wir beschäftigen uns im Zuge vieler unserer Projekte mit einer systematischen Weiterentwicklung eines methodologischen Rahmens für Design-Based Research.
In den letzten 30 Jahren etablierte sich in der didaktischen Forschungslandschaft der Ansatz des Design-Based Research. Das Ziel von Design-Based Research ist es, praxisrelevante Lösungen zu entwickeln, wie etwa Unterrichtskonzeptionen oder Lehrveranstaltungen, und gleichzeitig zu verstehen, wie Lernprozesse unterstützt werden können. Wir beschäftigen uns im Zuge vieler unserer Projekte mit einer systematischen Weiterentwicklung eines methodologischen Rahmens für diesen Forschungsansatz.
WattsAhead: Energiekompetent in die Zukunft
Um die Energiewende in unserer Gesellschaft voranzutreiben, sind ein verantwortungsvoller Umgang mit Energie und der Einsatz erneuerbarer Energien dringend notwendig. Wir untersuchen die Energie- und die Zukunftskompetenz von Schüler:innen und Erwachsenen und entwickeln Unterrichtsmaterialien zur Förderung dieser Kompetenzen im Unterricht der Sekundarstufe I.
Über das Forschungsparadigma Design-Based Research
Sowohl international wie auch im deutschsprachigen Raum etabliert sich ein relativ neuer Forschungsansatz: Design-Based Research. Wir beschäftigen uns mit methodologischen Fragen rund um Design-Based Research als Paradigma oder Forschungsansatz zur systematischen forschungsgeleitenden Suche nach Lösungen von Problemen in realen Lehr- und Lernkontexten - sowie dem Verständnis von diesen Lösungen. In verschiedenen Design-Based Research Projekten in unserer Arbeitsgruppe ergründen wir, wie verschiedene Entwicklungs- und Forschungsprozesse gestaltet werden können und welche Grenzen, Herausforderungen, aber auch Potenziale Design-Based Research aufweist.
Obczovsky, M., Bernsteiner, A., Haagen-Schützenhöfer, C., Schubatzky, T. (2024). Systematizing Decisions in Design-Based Research: From Theory to Design. Science Education.
Haagen-Schützenhöfer, C., Obczovsky, M., & Kislinger, P. (2024). Design-based research–Tension between practical relevance and knowledge generation–What can we learn from projects? Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 20(1), em2378.
DiKoLeP - Digitale Kompetenzen von Lehramtsstudierenden im Fach Physik
Die zunehmende Bedeutung digitaler Medien im Unterricht erfordert die Bereitstellung entsprechender fachdidaktischer Lerngelegenheiten in der universitären Lehramtsausbildung. Wir entwickeln und untersuchen in diesem Kooperationsprojekt der RWTH Aachen, Universität Tübingen, Universität Innsbruck und Universität Graz derartige Lerngelegenheiten in der universitären Physiklehramtsausbildung.
Schubatzky, T., Burde, J. P., Große-Heilmann, R., Haagen-Schützenhöfer, C., Riese, J., & Weiler, D. (2023). Predicting the development of digital media PCK/TPACK: The role of PCK, motivation to use digital media, interest in and previous experience with digital media. Computers & Education, 104900.
SUPANCU – Supporting Analyze Curriculum Materials
Unterrichtsmaterialien spielen eine zentrale Rolle beim Gestalten von Unterricht. Wir untersuchen, wie Physiklehramtsstudierende unterstützt werden können, Unterrichtsmaterialien (insbesondere zu Unterrichtskonzeptionen) aus verschiedenen fachdidaktischen Perspektiven zu analysieren, um folglich fundierte Entscheidungen beim Gestalten von Unterricht zu treffen. Dafür entwickeln und beforschen wir in einem Design-Based Research Ansatz Lehr-Lernarrangements für ein Bachelorseminar sowie ein Scaffold für Studierende in Form einer Tabelle (REF-Raster).
Obczovsky, M., Bernsteiner, A., Haagen-Schützenhöfer, C., Schubatzky, T. (2024). Systematizing Decisions in Design-Based Research: From Theory to Design. Science Education.
Obczovsky, M.; Schubatzky, T.; Haagen-Schützenhöfer, C. (2023). Supporting Preservice Teachers in Analyzing Curriculum Materials. Educ. Sci., 13, 518. https://doi.org/10.3390/educsci13050518
ProDigiTrans – Professionalisierung im Bereich der digitalen Transformation
Unsere Gesellschaft im Zeitalter der Digitalität birgt neue Herausforderungen für zukünftige Generationen. Wir untersuchen im Zuge dieses Drittmittelprojekts, wie Lehramtsstudierende mathematisch-naturwissenschaftlicher Fächer darauf vorbereitet werden können, Lehren und Lernen mit und über digitale(n) Medien im mathematisch-naturwissenschaftlichen Fachunterricht umzusetzen, um Schüler:innen auf die Herausforderungen der Digitalität der Gesellschaft vorzubereiten. Dafür entwickeln und beforschen wir in einem Design-Based Research Ansatz die Lehrveranstaltung „Fakten, Fakes und Algorithmen: Digital kompetent im Zeitalter der Digitalität“ für Bachelor- und Masterlehramtsstudierende an der Universität Graz.
Obczovsky, M., Bernsteiner, A., Haagen-Schützenhöfer, C., Schubatzky, T. (2024). Systematizing Decisions in Design-Based Research: From Theory to Design. Science Education.
Bernsteiner, A., Schubatzky, T., Haagen-Schützenhöfer, C. (2023): Misinformation as a Societal Problem in Times of Crisis: A Mixed-Methods Study with Future Teachers to Promote a Critical Attitude towards Information. Sustainability, 15, 10. 8161.
https://www.mdpi.com/2071-1050/15/10/8161
Bernsteiner, A., Haagen-Schützenhöfer, C., Spitzer, P., Schubatzky, T (2023): Entwicklung und Beforschung einer Lehrveranstaltung zu Physical Computing mit Arduino in der mathematisch-naturwissenschaftlichen Lehramtsausbildung, PriSE, 6, 2, 63-90.
https://e-publishing.cern.ch/index.php/prise/article/view/1410
REF – Ein Tool zur Analyse von Unterrichtsmaterialien
Die zentralen Ideen evidenzbasierter Unterrichtskonzeptionen können von Entwickler:innen oft nicht adressatengerecht kommuniziert werden. Wir entwickelten im Zuge des Projektes SupAnCu ein Scaffold für Studierende namens REF-Raster (Repräsentation Essenzieller Features). Dieser REF-Raster lässt sich auch als Tool zur Kommunikation von wesentlichen Charakteristika (Essenzielle Features) von Unterrichtskonzeptionen denken, um die Auseinandersetzung von Lehrpersonen mit Unterrichtskonzeptionen zu unterstützen.
Obczovsky, M.; Schubatzky, T.; Haagen-Schützenhöfer, C. (2023). Supporting Preservice Teachers in Analyzing Curriculum Materials. Educ. Sci., 13, 518.
https://doi.org/10.3390/educsci13050518
Strategien im Umgang mit Fake-News als Professionalisierungsgegenstand
Wissenschaftskommunikation erlebt durch soziale Medien einen Wandel: Die traditionelle Rolle von Massenmedien als Vermittler zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit verliert an Bedeutung, was die Verbreitung von Desinformation begünstigt. Wir entwickeln basierend auf dem Ansatz der aktiven Inokulation Lerngelegenheiten zum Debunking, um angehende Lehrkräfte mit Strategien auszustatten, wie sie im Naturwissenschaftsunterricht Desinformationen erkennen und entkräften können.
Bernsteiner, A., Schubatzky, T., Haagen-Schützenhöfer, C. (2023): Misinformation as a Societal Problem in Times of Crisis: A Mixed-Methods Study with Future Teachers to Promote a Critical Attitude towards Information. Sustainability, 15, 10. 8161.
Schubatzky, T., & Haagen-Schützenhöfer, C. (2022). Debunking Climate Myths Is Easy—Is It Really? An Explorative Case Study with Pre-Service Physics Teachers. Education Sciences, 12(8), 566.
Exver - Experimente verändern
Variablenkontrolle ist eine zentrale Strategie der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung. Wir entwickeln im Rahmen eines Dissertataionsprojekts ein Lehr-Lern-Arrangement zur Förderung der Bildung überprüfbarer Vermutungen und der Variablenkontrollstrategie im Sachunterricht der Primarstufe.
Freytag, E. & Haagen-Schützenhöfer, C. (2021): Experimente verändern – ein Beitrag zur urteilsfähigen Bildung. In: A. Holzinger, S. Kopp-Sixt & S. Luttenberger (Hrsg.), Qualität von Schule und Unterricht (S. 251–262). Waxmann Verlag.
Epo-Eko (Elektrizitätslehre mit Potenzial – Elektrizitätslehre mit Kontexten)
Elektrizität bestimmt unseren Lebensalltag maßgeblich. Trotz Physikunterricht fällt es jedoch oft schwer, ein grundlegendes Verständnis der Schüler:innen für physikalische Konzepte wie Spannung, Stromstärke und Widerstand aufzubauen. Wir entwickeln in diesem Design-Based Research Projekt mit unseren Kooperationspartner:innenn der Universitäten Frankfurt, Tübingen, Wien, Innsbruck, Linz und der TU Darmstadt eine Unterrichtskonzeption zum empirisch erprobten Frankfurter Elektronengasmodell (EPo) weiter. Gleichzeitig untersuchen wir inwiefern eine kontextorientierte Erweiterung dieser Unterrichtskonzeption (EPo-EKo) auf das Interesse von Schüler:innen wirkt.
Burde, J. P., Häßner, F., Dopatkax, L., Spatz, V., Wilhelm, T., Hopf, M., ... & Ivanjek, L. (2021). Die Kontextorientierung im EPo-EKo-Konzept aus Sicht der Lehrkräfte. PhyDid B-Didaktik der Physik-Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung. http://orcid.org/0000-0003-3039-7902
Burde, J. P., Wilhelm, T., Hopf, M., Ivanjek, L., Schubatzky, T., Haagen-Schützenhöfer, C., ... & Spatz, V. (2020, July). Evaluating secondary school students interest and conceptual understanding of circuits. In Physics Education Research Conference Proceedings 2020 (pp. 69-74). full.pdf (uni-graz.at)
Gottschlich, B., Burde, J. P., Wilhelm, T., Dopatka, L., Spatz, V., Schubatzky, T., ... & Hopf, M. Teaching Electric Circuits Using Real-World Contexts–Effects on Conceptual Understanding, Interest, and Self-Concept. Book of Extended Abstracts, 162. 2023GIREP-BookExtendedAbstracts.pdf (cern.ch)
Optik – 6. und 8. Schulstufe
Wir untersuchen, wie Schüler:innen im Unterricht optimal beim Lernen im Anfangsoptikunterricht unterstützt werden können. Dafür entwickeln wir die Sender-Empfänger-Konzeption für die 8. Schulstufe aus Frankfurt und Graz in einem Design-Based Research Projekt weiter, und adaptieren sie forschungsgeleitet für den Neuen Lehrplan der Sekundarstufe 1 - wo Optik nun in der 6. Schulstufe verankert ist.
Haagen-Schützenhöfer, C., & Hopf, M. (2020). Design-based research as a model for systematic curriculum development: The example of a curriculum for introductory optics. Physical Review Physics Education Research, 16(2), 020152. Phys. Rev. Phys. Educ. Res. 16, 020152 (2020) - Design-based research as a model for systematic curriculum development: The example of a curriculum for introductory optics (aps.org)