Unterrichtskonzeptionen
Wir entwickeln Unterrichtskonzeptionen, um Lehrpersonen in der Praxis zu unterstützen und Lehr-Lernprozesse zu verstehen.
Lernwege zum grundlegenden Verständnis physikalischer Konzepte verlaufen oft anders als historisch gewachsene Lehrbücher. Eine zentrale Aufgabe der Physikdidaktik ist es, zusammenhängende, konsistente Lehr-Lernwege zu verschiedenen physikalischen Konzepten zu entwickeln, sogenannte Unterrichtskonzeptionen.
Wir untersuchen, wie Schüler:innen im Unterricht optimal beim Lernen von Optik unterstützt werden können. Dafür entwickeln wir die Sender-Empfänger-Konzeptionen 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 - in welchem 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.
>> Zu den Unterrichtsmaterialien 6. Schulstufe
>> Zu den Unterrichtsmaterialien 8. Schulstufe
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:innen 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)
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.
Die fachdidaktische Forschung der letzten Jahrzehnte liefert zahlreiche Erkenntnisse über Schülervorstellungen und Lernhindernisse in den meisten Inhaltsbereichen der Physik. Forschungsergebnissen über den Bereich der naturwissenschaftlichen Grundlagen des Klimawandels im deutschsprachigen Raum stellen einen neueren Forschungsbereich dar. Wir untersuchen im Rahmen unseres Kooperationsprojektes mit der Universität Innsbruck und der Universität Bochum entsprechende Schülervorstellungen, aber auch deren Zusammenhänge unter der Perspektive von Conceptual Change Theorien. Zudem stellen wir ein entsprechendes Testinstrument, den CCCI-422, zur Diagnose von Schülervorstellungen zur Verfügung.
Schubatzky, T., Wackermann, R., Wöhlke, C., Haagen-Schützenhöfer, C., Jedamski, M., Lindemann, H., & Cardinal, K. (2023). Entwicklung des Concept-Inventory CCCI-422 zu den naturwissenschaftlichen Grundlagen des Klimawandels. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 29(1), 10. Entwicklung des Concept-Inventory CCCI-422 zu den naturwissenschaftlichen Grundlagen des Klimawandels | Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften (springer.com).
Naturwissenschaften werden von Jugendlichen häufig als nur wenig relevant für ihren Lebensalltag wahrgenommen. Wir arbeiten in einem gemeinsamen Aktionsforschungsprojekt mit Chemiedidaktiker:innen der Norwegian University of Science and Technology und der Leuphana Universität Lüneburg sowie mit Naturwissenschaftslehrkräften an der Entwicklung einer digital unterstützten Unterrichtseinheit zum Thema „Formaldehydbelastungen in der Lebenswelt“, basierend auf dem Ansatz von Youth Participatory Science. Unser Ziel ist es, das Interesse an Naturwissenschaften bei Jugendlichen zu steigern und ihre Beteiligung in diesem Bereich zu fördern.