Forschung und Projekte - AG Härtig
Teilprojekt: Sprachkompetenzen beim Lernen mit verschiedenen Repräsentationsformen im Physikunterricht: Herausforderung und Chance
Sowohl fachübergreifend als auch fachspezifisch wird eine sprachbezogene Förderung im Unterricht gefordert (Ministerium für Schule, Jugend und Kinder, 1999; KMK, 2005). Bezieht man für das Fach Physik Formeln, Diagramme und Tabellen in die Überlegungen mit ein, kann nicht davon ausgegangen werden, dass die im Mathematikunterricht erworbenen Kompetenzen vollumfänglich im Physikunterricht nutzbar und ausreichend sind (Rebello et al., 2007). Umgekehrt kann der Physikunterricht aus der Perspektive des Mathe- und Deutschunterrichts als ergänzende Lerngelegenheit im Sinne einer durchgängigen sprachlichen und mathematischen Bildung angesehen werden. Aus dieser Überlegung heraus, wäre eine Integration von Kompetenzen über die Fächergrenzen hinweg wünschenswert. Gleichzeitig ist anzunehmen, dass den Lernenden dieser Transfer kaum eigenständig gelingt.
In diesem Projekt wird daher untersucht, inwieweit der Umgang mit Repräsentationsformen wie Diagrammen, Tabellen und Texten gefördert werden kann. Dabei steht der Wechsel zwischen verschiedenen Repräsentationsformen im Fokus. Im ersten Teil des Projektes wird die Wahrnehmung der Unterstützung im Umgang mit Repräsentationsformen untersucht und zwischen Lehrkräften und Lernenden verglichen. Daran anknüpfend wird Fading als Unterstützungsmethode für den Umgang mit Repräsentationsformen in Versuchsprotokollen erprobt und in Bezug gestellt zu kognitiven und affektiven Merkmalen von Lehrkräften und Lernenden. Das Projekt gliedert sich in drei Studien: Eine Befragung von Lehrkräften und Lernenden in einem Mehrebenenmodell, eine Prä-Post-KG-IG Interventionsstudie sowie eine Untersuchung individueller Lernwege mittels Regressionsanalysen.
Mit dem von der RAG-Stiftung initiierten Projekt "GemeinsamGANZTAG" entwickeln wissenschaftliche Teams gemeinsam mit Lehrkräften aus Ganztagsschulen in herausfordernder Lage Lösungen, um Kinder bei der Sprachbildung und beim selbstgesteuerten Lernen zu unterstützen.
Wie lassen sich bildungsbezogene Ungleichheiten reduzieren? Es ist unsere Überzeugung, dass dazu vor allem Ganztagsschulen in herausfordernder Lage gestärkt werden müssen. Im Projekt "GemeinsamGANZTAG" setzen wir daher genau dort an. Wissenschaftliche Teams aus vier Universitäten der Region erarbeiten auf Augenhöhe mit Schulen Lösungen, wie man chancenbenachteiligte Kinder insbesondere in den Bereichen Sprachbildung und selbstgesteuertes Lernen unterstützen kann. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bringen dabei bereits erprobte Konzepte mit, die aber auf die individuellen Bedarfe der Schulen angepasst werden. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, arbeiten die Universitäten, Schulen, Bildungsbüros und weitere Projektpartner wie Vertreter der Schulaufsicht zudem in Netzwerken oder in einem Netzwerk, die regelmäßig zusammen kommen. Auch das Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen ist eng im Projekt eingebunden.
Textverständnis ist eine wesentliche Variable für akademischen Erfolg im Allgemeinen, aber auch speziell für das Lernen in den Naturwissenschaften und wird allgemein als Produkt einer Wechselwirkung zwischen Merkmalen der Leserin bzw. des Lesers und den Textmerkmalen beschrieben. Mit Blick auf Einflussfaktoren auf das Textverständnis im Allgemeinen findet sich Evidenz für die Bedeutung des Vorwissens, des schlussfolgernden Denkens und des Wortschatzes auf Seiten der Leserinnen und Leser. Gleichzeitig existieren Belege für den Einfluss bestimmter Textmerkmale, zum Beispiel der Kohäsion und der Wort- und Satzkomplexität. Für eine Wechselwirkung zwischen den Personenmerkmalen und den Merkmalen auf der Textebene finden sich, allerdings ohne einen Bezug zu möglichen fachlichen Spezifika, ebenfalls erste Indizien.
Bislang existieren jedoch kaum empirische Untersuchungen dazu, inwieweit bei Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I das Verstehen von Texten, zumal mit bestimmten fachspezifischen Textmerkmalen, allein durch fachspezifisches Vorwissen und allgemeine Lesefähigkeiten, Lesestrategien sowie den Wortschatz erklärt werden kann. Auch wurden Interaktionen zwischen Gestaltungsmerkmalen von naturwissenschaftlichen Fachtexten und Personenmerkmalen in dieser Zielgruppe kaum systematisch empirisch untersucht. Das vorrangige Ziel des Projekts ist daher eine Klärung der Interaktion zwischen Personen- und Textmerkmalen beim Verständnis naturwissenschaftlicher Texte in den Fächern Physik und Chemie der Sekundarstufe I. Besonders berücksichtigt werden dabei ein allgemeines Textverständnis als globales Maß, Lesestrategiewissen, fachspezifisches Vorwissen und der Wortschatz auf der Personenseite sowie fachtypische Merkmale und deren sprachliche Vereinfachung auf der Textseite.
Hintergrund und Projektbeschreibung
Aus verschiedenen Begründungszusammenhängen heraus lässt sich die Forderung postulieren, dass Deutschland mehr Abiturienten und weniger Schulabbrecher braucht. Über den Bildungserfolg von Schülerinnen und Schülern entscheidet jedoch nachweislich noch immer in besonderem Maße die soziale Herkunft des Einzelnen.
Hier setzt das neue Projekt „Ganz In – mit Ganztag mehr Zukunft. Das neue Ganztagsgymnasium NRW“ an. Innerhalb des Projekts haben die bis zu 30 teilnehmenden Gymnasien die Möglichkeit, die organisatorische Struktur nachhaltig zu verändern und eine neue Lernkultur einzuführen, die durch den gebundenen Ganztag mehr Zeit für individuelle Förderung bietet. Dabei sollen besonders diejenigen Schülerinnen und Schüler in den Blick genommen werden, die ein hohes Leistungspotenzial besitzen, es aber aufgrund äußerer Rahmenbedingungen bislang nicht voll ausschöpfen konnten. Die Entfaltung der Leistungspotenziale dieser Schülerinnen und Schüler gelingt dem deutschen Bildungswesen bisher nur unzureichend.
Die Projektlaufzeit ist zunächst auf sechs Jahre begrenzt und soll nach Bewertung eines dann vorliegenden Forschungsberichts auf zehn Jahre ausgeweitet werden. Die von der Stiftung Mercator, dem Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen (MSW) sowie den Universitäten Bochum, Duisburg/Essen und Dortmund bereitgestellte Fördersumme des Projektes beläuft sich für die erste sechsjährige Projektphase auf knapp 10 Millionen Euro.
Zielsetzung
Mehr Schülerinnen und Schüler durch intensivere individuelle Förderung zum Abitur zu führen und eine Verbesserung der Qualität der Abschlüsse insgesamt zu erreichen, sind die zentralen Ziele des von der Stiftung Mercator, dem Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen (MSW) sowie den Universitäten Bochum, Duisburg/Essen und Dortmund unter der wissenschaftlichen Ägide des Instituts für Schulentwicklungsforschung (IfS) initiierten Projekts.
Um die avisierten Zieldimensionen erreichen zu können, haben die Schulen im Rahmen des Projektes neben einer verbesserten sächlichen und personellen Ausstattung Zugriff auf professionelle Unterstützungssysteme. Die Projektschulen
- haben Unterstützung durch einen Schulentwicklungsberater, der die Schule im Entwicklungsprozess begleitet,
- können einen kontinuierlichen wissenschaftlichen Input aus den Fachdidaktiken Deutsch, Mathe, Englisch und Naturwissenschaften sowie der Lernforschung und der Bildungs- und Schulentwicklungsforschung einfordern, um ihre schulischen Entwicklungsprozesse voranzutreiben,
- haben die Möglichkeit, auf durch das Projekt weiterentwickelte (Schul-)Netzwerke in ihrer Bildungsregion zuzugreifen.
Forschergruppe Alster - Teilprojekt C Physikalisch-Mathematische Modellierung als Prädiktor für Studienerfolg
Ziel/Anliegen
Geringer mittlerer Studienerfolg im Fach Physik und in den Ingenieurwissenschaften ist ein fachspezifisches Problem mit gesellschaftlicher Relevanz. Nach Heublein, Schmelzer, Sommer & Wank (2008) sind die Abbruch- (36%) und die Wechselquote (26%) in Physik, aber auch der Bedarf an Physikerinnen, Physikern und Physiklehrpersonen hoch.
Design
Die im beantragten Projekt zu erhebenden Daten werden in für die beiden Studiengänge (B.Sc. Physik, B.Sc. Bauingenieurwissenschaften) verpflichtenden Vorlesungen im Verlauf des ersten Studienjahres (Physik: N = 100; Bauingenieurwissenschaften: N = 150) an den Universitäten Duisburg-Essen und Bochum erhoben.
Ergebnisse
Die in der Pilotierungsstudie erzielten Gütekriterien der jeweils fachspezifischen Tests zur physikalisch-mathematischen Modellierung und zur Messung des physikalischen Fachwissens sind sowohl in der Physik als auch im Bauingenieurwesen gut.
Projekt Interaktion zwischen Personen- und Anforderungsmerkmalen bei Experimenten im Physikunterricht
Schülerinnen und Schüler an das selbstständige Experimentieren heranzuführen, ist ein zentrales Ziel des Physikunterrichts. Es bedarf dabei einer Differenzierung, um jede Schülerin und jeden Schüler nach seinen individuellen Fähigkeiten fördern zu können. Dazu können beispielsweise für eine vorgegebene experimentelle Fragestellung unterschiedliche Materialien zur Verfügung gestellt werden. Leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler können dabei z.B. anspruchsvolleres Material erhalten (mehr Variablen, mehr Material usw.) als leistungsschwächere. In diesem Projekt geht es darum, zunächst aus theoretischer und daran anknüpfend auch aus unterrichtspraktischer Sicht Merkmale zu identifizieren, die Experimente einfach oder schwierig gestalten. Anschließend wird praktisch überprüft, inwiefern sich diese Merkmale tatsächlich zum Differenzieren im Physikunterricht eignen.