Erklärfähigkeit von Physiklehrkräften

Entwicklung eines onlinebasierten Testinstruments für Erklärfähigkeit

Zeitraum31.05.2015 – 30.09.2018
LeitungProf. Dr. Christoph Kulgemeyer
FinanzierungZentrale Forschungsförderung der Universität Bremen
MitarbeiterDr. Hauke Bartels

 

Projektbeschreibung

Das Erklären physikalischer Sachverhalte wird als eine wichtige Fähigkeit von Physiklehrkräften aufgefasst. Gleichzeitig zeigen Studien, dass angehende Lehrkräfte das Erklären von Sachverhalten als anspruchsvoll wahrnehmen. Vor diesem Hintergrund wurde von Kulgemeyer & Schecker (2013), bereits ein Modell entwickelt, das den Prozess des Erklärens in einem Dialog zwischen einem Experten (Erklärer/Lehrkraft) und einem Novizen (Adressat/Schüler) beschreibt. Im Projekt ProfiLe-P (EWis) wurde auf Basis dieses Modells bereits ein Test entwickelt, der die Erklärfähigkeit von Probanden erfolgreich messen kann. Dieser Test erfüllt die Gütekriterien der empirischen Lehr-Lern-Forschung, ist jedoch in Durchführung und Auswertung sehr aufwändig und daher für große Stichproben nur schwer einsetzbar.

Im hier vorgestellten Projekt soll auf Basis der Ergebnisse von EWis ein computerbasierter Kompetenztest entwickelt werden, bei dem die Erklärfähigkeit von Physiklehrkräften in großen Stichproben erhoben werden kann. Dazu sollen Videovignetten erstellt werden, die typische Situationen des Erklärens nachbilden. Am Ende einer Vignette soll der Proband in geschlossenem Antwortformet das aus seiner Sicht beste weitere Vorgehen auswählen und diese Auswahl in einer zweiten Stufe begründen („two-tier Items“).

Dazu wird im ersten Schritt der Onlinetest entwickelt und die Güte des Testverfahrens abgesichert. Anschließend soll untersucht werden, wie groß der Lernerfolg, den Lehrkräfte mit hoher oder niedriger Erklärfähigkeit bei ihren Schülerinnen und Schülern erzielen können, ist.

 

Mit dem Forschungsvorhaben sollen die folgenden Ziele erreicht werden

– Entwicklung eines objektiven, reliablen, validen online-basierten Testverfahrens für die Erklärfähigkeit von Physiklehrkräften

– Analyse des Zusammenhangs der Erklärfähigkeit von Lehrkräften und der Lernwirkung bei Schülerinnen und Schülern

 

Projektplan: Meilensteine

Arbeitsplan

Beiträge auf Fachtagungen

– Poster präsententiert auf der DPG Frühjahrstagung 2016 in Hannover: PDF

– Poster presented at ESERA Sumer School 2016 in České Budějovice, Czech Republic: PDF

– Poster präsentiert auf der Jahrestagung der GDCP 2016 in Zürich:: PDF

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Publikationen

Bücher

Kulgemeyer, C. (Hrsg.). (2016). Themenheft Physik erklären. Naturwissenschaften im Unterricht Physik 27 (152).@book{kulgemeyer2016a, title={Themenheft Physik erklären}, year={2016}, editor={Christoph Kulgemeyer}, booktitle={Naturwissenschaften im Unterricht Physik 27 (152)}, series={Naturwissenschaften im Unterricht Physik 27 (152)} }

Buchartikel

Kulgemeyer, C. (2023). Von Instruktionsqualität und Verstehensillusion. Eine Analyse des Forschungsstandes zum Erklären im Physikunterricht vor dem Hintergrund eines konstruktivistischen Modells des Erklärprozesses. In J. v. Dall'Armi: Erklären als zentrales Vermittlungskonzept der Bildungswissenschaften und Fachdidaktiken (S. 152–165). Beltz.@inbook{Kulgemeyer2023c, title={Von Instruktionsqualität und Verstehensillusion. Eine Analyse des Forschungsstandes zum Erklären im Physikunterricht vor dem Hintergrund eines konstruktivistischen Modells des Erklärprozesses}, author={Kulgemeyer, Christoph}, year={2023}, editor={Dall'Armi, Julia von}, booktitle={Erklären als zentrales Vermittlungskonzept der Bildungswissenschaften und Fachdidaktiken}, publisher={Beltz}, pages={152--165} }

Kulgemeyer, C. (2021). Towards a Culture of Explaining in Science Teaching. How Pre-Service Physics Teachers' Beliefs Impact the Quality of Their Instructional Explanations.. In O. Kramer & M. Gottschling: Recontextualized Knowledge. Rhetoric – Situation – Science Communication. (S. 183–197). Berlin: De Gruyter.@inbook{Kulgemeyer2021, title={Towards a Culture of Explaining in Science Teaching. How Pre-Service Physics Teachers' Beliefs Impact the Quality of Their Instructional Explanations.}, author={Kulgemeyer, Christoph}, year={2021}, editor={Kramer, Olaf and Gottschling, Marcus}, booktitle={Recontextualized Knowledge. Rhetoric – Situation – Science Communication.}, location={Berlin}, publisher={De Gruyter}, pages={183--197} }

Kulgemeyer, C. (2020). Erklären im Physikunterricht. In E. Kircher, R. Girwidz & H. E. Fischer: Physikdidaktik | Grundlagen (S. 403–426). Berlin: Springer.@inbook{Kulgemeyer2020b, title={Erklären im Physikunterricht}, author={Kulgemeyer, Christoph}, year={2020}, editor={Kircher, Ernst and Girwidz, Raimund and Fischer, Hans E.}, booktitle={Physikdidaktik | Grundlagen}, location={Berlin}, publisher={Springer}, pages={403--426}, doi={10.1007/978-3-662-59490-2_11}, url={https://doi.org/10.1007/978-3-662-59490-2_11} }

Kulgemeyer, C. & Schecker, H. (2018). Kognitive Aktivierung durch direkte Instruktion. In Wirksamer Physikunterricht (S. 106–116). Hohengehren: Schneider.@inbook{kulgemeyerschecker2018, title={Kognitive Aktivierung durch direkte Instruktion}, author={Christoph Kulgemeyer and Horst Schecker}, year={2018}, booktitle={Wirksamer Physikunterricht}, location={Hohengehren}, publisher={Schneider}, pages={106--116} }

Kulgemeyer, C. & Tomczyszyn, E. (2016). Verbale Erklärungen in der Physik. In E. Tschirner, O. Bärenfänger & J. Möhring: Deutsch als fremde Bildungssprache: Das Spannungsfeld von Fachwissen, sprachlicher Kompetenz, Diagnostik und Didaktik (S. 255–270). Tübingen: Stauffenburg.@inbook{kulgemeyergrudzinskigebtomczyszyn2016, title={Verbale Erklärungen in der Physik}, author={Christoph Kulgemeyer and Elisabeth Tomczyszyn}, year={2016}, editor={Tschirner, E. and Bärenfänger, O. and Möhring, J.}, booktitle={Deutsch als fremde Bildungssprache: Das Spannungsfeld von Fachwissen, sprachlicher Kompetenz, Diagnostik und Didaktik}, location={Tübingen}, publisher={Stauffenburg}, pages={255--270} }

Zeitschriftenartikel

Kulgemeyer, C. & Geelan, D. (2024). Towards a constructivist view of instructional explanations as a core practice of science teachers. Science Education, sce.21863.@article{kulgemeyer_towards_2024, title={Towards a constructivist view of instructional explanations as a core practice of science teachers}, author={Kulgemeyer, Christoph and Geelan, David}, year={2024}, journal={Science Education}, pages={sce.21863}, doi={10.1002/sce.21863}, issn={0036-8326, 1098-237X}, url={https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.21863} }

Kulgemeyer, C., Riese, J., Vogelsang, C., Buschhüter, D. et al. (2023). How authenticity impacts validity: Developing a~model of teacher education assessment and exploring the effects of the digitisation of assessment methods. Zeitschrift für Erziehungswissenschaft.@article{Kulgemeyer2023b, title={How authenticity impacts validity: Developing a~model of teacher education assessment and exploring the effects of the digitisation of assessment methods}, author={Christoph Kulgemeyer and Josef Riese and Christoph Vogelsang and David Buschhüter and Andreas Borowski and Anna Wei{\ss}bach and Melanie Jordans and Peter Reinhold and Horst Schecker}, year={2023}, publisher={Springer Science and Business Media {LLC}}, journal={Zeitschrift für Erziehungswissenschaft}, doi={10.1007/s11618-023-01154-y} }

Bitzenbauer, P., Teußner, T., Veith, J. & Kulgemeyer, C. (2023). Do Pre-service Teachers Use YouTube Features in the Selection of Instructional Videos for Physics Teaching?. Research in Science Education, 1–26.@article{Bitzenbauer2023, title={Do Pre-service Teachers Use YouTube Features in the Selection of Instructional Videos for Physics Teaching?}, author={Bitzenbauer, P. and Teußner, T. and Veith, J.M. and Kulgemeyer, C.}, year={2023}, journal={Research in Science Education}, pages={1--26}, doi={https://doi.org/10.1007/s11165-023-10148-z} }

Kulgemeyer, C. (2019). Towards a framework for effective instructional explanations in science teaching. Studies in Science Education, 1–31.@article{kulgemeyer2019b, title={Towards a framework for effective instructional explanations in science teaching}, author={Christoph Kulgemeyer}, year={2019}, journal={Studies in Science Education}, pages={1--31}, doi={10.1080/03057267.2018.1598054} }

Bartels, H., Geelan, D. & Kulgemeyer, C. (2019). Developing an approach to the performance-oriented testing of science teachers? action-related competencies. International Journal of Science Education, 41(14), 2024–2048.@article{bartelskulgemeyer2019, title={Developing an approach to the performance-oriented testing of science teachers? action-related competencies}, author={Hauke Bartels and David Geelan and Christoph Kulgemeyer}, year={2019}, journal={International Journal of Science Education}, volume={41}, number={14}, pages={2024--2048}, doi={10.1080/09500693.2019.1658241} }

Bartels, H. & Kulgemeyer, C. (2018). Explaining physics: an online test for self-assessment and instructor training. European Journal of Physics, 1–7.@article{bartelskulgemeyer2018, title={Explaining physics: an online test for self-assessment and instructor training}, author={Hauke Bartels and Christoph Kulgemeyer}, year={2018}, journal={European Journal of Physics}, pages={1--7}, doi={10.1088/1361-6404/aaeb5e} }

Bartels, H. & Kulgemeyer, C. (2018). Explaining physics: an online test for self-assessment and instructor training. European Journal of Physics, 1–6.@article{Bartels2018, title={Explaining physics: an online test for self-assessment and instructor training}, author={Bartels, Hauke and Kulgemeyer, Christoph}, year={2018}, journal={European Journal of Physics}, pages={1--6}, doi={10.1088/1361-6404/aaeb5e} }

Kulgemeyer, C. (2016). Lehrkräfte erklären Physik. Rolle und Wirksamkeit von Lehrererklärungen im Physikunterricht. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 27(152), 2–9.@article{kulgemeyer2016b, title={Lehrkräfte erklären Physik. Rolle und Wirksamkeit von Lehrererklärungen im Physikunterricht}, author={Christoph Kulgemeyer}, year={2016}, journal={Naturwissenschaften im Unterricht Physik}, volume={27}, number={152}, pages={2--9} }

Tomczyszyn, E. & Kulgemeyer, C. (2016). Wie kann man eine verständliche Lehrererklärung vorbereiten? Ein Blick auf das adressatengemäße Erklären.. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 27(152), 10–14.@article{kulgemeyergrudzinskigebtomczyszyn2016a, title={Wie kann man eine verständliche Lehrererklärung vorbereiten? Ein Blick auf das adressatengemäße Erklären.}, author={Elisabeth Tomczyszyn and Christoph Kulgemeyer}, year={2016}, journal={Naturwissenschaften im Unterricht Physik}, volume={27}, number={152}, pages={10--14} }

Wolf, K. & Kulgemeyer, C. (2016). Lernen mit Videos? Erklärvideos im Physikunterricht.. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 27(152), 36–41.@article{kulgemeyer2016c, title={Lernen mit Videos? Erklärvideos im Physikunterricht.}, author={Kartsen Wolf and Christoph Kulgemeyer}, year={2016}, journal={Naturwissenschaften im Unterricht Physik}, volume={27}, number={152}, pages={36--41} }

Kulgemeyer, C. (2016). Impact of Secondary Students' Content Knowledge on Their Communication Skills in Science. International Journal of Science and Mathematics Education.@article{kulgemeyer2016d, title={Impact of Secondary Students' Content Knowledge on Their Communication Skills in Science}, author={Christoph Kulgemeyer}, year={2016}, journal={International Journal of Science and Mathematics Education}, doi={10.1007/s10763-016-9762-6} }

Kulgemeyer, C. & Peters, C. (2016). Exploring the explaining quality of physics online explanatory videos. European Journal of Physics, 37(6), 1–14.@article{kulgemeyer2016e, title={Exploring the explaining quality of physics online explanatory videos}, author={Christoph Kulgemeyer and Peters, C.}, year={2016}, journal={European Journal of Physics}, volume={37}, number={6}, pages={1--14}, doi={10.1088/0143-0807/37/6/065705} }

Artikel in Tagungsbänden

Kulgemeyer, C. (2017). Der Einfluss universitär vermittelter professioneller Kompetenzen auf das Handeln in unterrichtlichen Erklärsituationen. In C. Maurer: Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016 (S. 380–383). Universität Regensburg.@inproceedings{kulgemeyer2017b, title={Der Einfluss universitär vermittelter professioneller Kompetenzen auf das Handeln in unterrichtlichen Erklärsituationen}, author={Christoph Kulgemeyer}, year={2017}, editor={C. Maurer}, booktitle={Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zürich 2016}, location={Universität Regensburg}, pages={380--383}, url={https://www.researchgate.net/publication/315716530_Der_Einfluss_universitar_vermittelter_professioneller_Kompetenzen_auf_das_Handeln_in_unterrichtlichen_Erklarsituationen} }