Professionswissen Lehramtsstudierende (ProfiLe-P)

Professionswissen in der Lehramtsausbildung Physik: Physik erklären - Erklärungswissen von Physikstudierenden

Verbundsprojekt Profile-P

Das Ziel des Verbundprojekts ProfiLe-P ist es, ein Rahmenmodell physikalischen und physikdidaktischen Wissens zu entwickeln und empirisch zu überprüfen. Diese beiden Bereiche können als wesentliche Komponenten der professionellen Handlungskompetenz angehender Physiklehrkräfte betrachtet werden. Dazu soll untersucht werden, wie diese beiden Komponenten auf das konkrete Handeln in unterrichtsnahen Situationen des Erklärens von Physik wirken. Im Rahmen dessen werden Testinstrumente entwickelt.

Der Forschungsverbund ProfiLe-P gliedert sich dazu in drei Teilvorhaben:

  1. EWis (Universität Bremen) beschäftigt sich mit dem Erklärungswissen
  2. DaWis (Universität Paderborn) untersucht die deklarative und analytische Komponente fachdidaktischen Wissens
  3. FaWis (Universität Duisburg-Essen, Universität Potsdam) analysiert die Struktur physikalischen Fachwissens zur Mechanik

Teilprojekt EWis (Erklärungswissen von Physikstudierenden)

In EWis werden ein Modell und diagnostische Methoden für die Kompetenz, Physik sach- und adressatengerecht zu erklären, entworfen. Als Grundlage dafür dient ein Modell physikalischer Kommunikationskompetenz von Schülerinnen und Schülern (Kulgemeyer, 2010).

Um das Erklärungswissen in einer handlungsnahen Situation zu erfassen, wird eine qualitative Methode, ein standardisiertes Lehr-Lern-Rollenspiel, eingesetzt (vgl. Kulgemeyer & Schecker, 2013). Das Rollenspiel ist eine nachgestellte Lehr-Lern-Situation, in der Studierende speziell trainierten Schülerinnen und Schülern einen physikalischen Sachverhalt erklären und dabei videografiert werden. Videos dieser Erklärungen werden mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet. Dabei wird einerseits untersucht, ob die Studierenden Strategien nutzen, die in der Literatur als verständnisförderlich beschrieben werden, z.B. das Nutzen von Darstellungsformen und das Berücksichtigen des Vorwissens. Außerdem wird untersucht, ob die Studierenden in der Lage sind, ihr Erklärverhalten den Bedürfnissen des Adressaten anzupassen, wenn diese einen entsprechenden Impuls („Kannst du das auch leichter sagen?“) geben.

Im Wintersemester 2012/2013 wurden die Rollenspiele pilotiert. Anhand des Videomaterials wird aktuell ein Kodierleitfaden entwickelt, mit dem jedem Erklärungsvideo eine Erklärungsgütescore zugeordnet werden kann. Dieser Score wird durch Expertenratings validiert. Außerdem wurde im Laufe der Pilotierung untersucht, ob die Impulse der Adressaten zu eindeutig bewertbaren Reaktionen führen – z.B. ob die Erklärungen nach einem erfolgten Impuls komplexer oder alltagsnäher gestaltet werden müssen. Dies wurde durch Expertenratings validiert, zudem wurden Simulated Recall Interviews durchgeführt, um herauszufinden, ob die Situationen als authentisch wahrgenommen werden.

Im Wintersemester 2013/2014 beginnen die Haupterhebungen an den Standorten aller Projektpartner. Studierende aus verschiedenen Semestern werden zu verschiedenen Zeitpunkten in ihrem Studium getestet (z. B. vor und nach der Mechanikvorlesung), so dass aufgrund der Lerngelegenheiten im Studium verschiedene Ausprägungen der Wissensarten zu erwarten sind. Die Stichprobe besteht dabei aus Studierenden aller Lehrämter der Physik sowie Physik-Vollfachstudierenden.

Publikationen

Buchartikel

Kulgemeyer, C. & Schecker, H. (2017). Handlungsqualität beim Erklären von Physik: Performanztests in der Lehrerbildung. In H. Fischler & S. E.: Professionelle Kompetenz von Lehrkräften der Chemie und Physik (S. 97–112). Berlin: Logos.@inbook{kulgemeyerschecker2017, title={Handlungsqualität beim Erklären von Physik: Performanztests in der Lehrerbildung}, author={Christoph Kulgemeyer and Horst Schecker}, year={2017}, editor={Helmut Fischler and Sumfleth. E.}, booktitle={Professionelle Kompetenz von Lehrkräften der Chemie und Physik}, location={Berlin}, publisher={Logos}, pages={97--112} }

Zeitschriftenartikel

Riese, J., Vogelsang, C., Schröder, J., Borowski, A. et al. (2022). Entwicklung von Unterrichtsplanungsfähigkeit im Fach Physik: Welchen Einfluss hat Professionswissen?. Zeitschrift für Erziehungswissenschaft, 1–25.@article{Riese2022, title={Entwicklung von Unterrichtsplanungsfähigkeit im Fach Physik: Welchen Einfluss hat Professionswissen?}, author={Riese, Josef and Vogelsang, Christoph and Schröder, Jan and Borowski, Andreas and Kulgemeyer, Christoph and Reinhold, Peter and Schecker, Horst}, year={2022}, journal={Zeitschrift für Erziehungswissenschaft}, pages={1--25}, doi={https://doi.org/10.1007/s11618-022-01112-0} }

Vogelsang, C., Kulgemeyer, C. & Riese, J. (2022). Learning to Plan by Learning to Reflect? Exploring Relations between Professional Knowledge, Reflection Skills, and Planning Skills of Preservice Physics Teachers in a One-Semester Field Experience. Education Sciences, 12(479), 1–21.@article{Vogelsang2022a, title={Learning to Plan by Learning to Reflect? Exploring Relations between Professional Knowledge, Reflection Skills, and Planning Skills of Preservice Physics Teachers in a One-Semester Field Experience}, author={Vogelsang, Christoph and Kulgemeyer, Christoph and Riese, Josef}, year={2022}, journal={Education Sciences}, volume={12}, number={479}, pages={1--21}, doi={https://doi.org/10.3390/educsci12070479} }

Kulgemeyer, C., Kempin, M., Weißbach, A., Borowski, A. et al. (2021). Exploring the impact of pre-service science teachers' reflection skills on the development of professional knowledge during a field experience. International Journal of Science Education, 1–23.@article{Kulgemeyer2021d, title={Exploring the impact of pre-service science teachers' reflection skills on the development of professional knowledge during a field experience}, author={Kulgemeyer, Christoph and Kempin, Maren and Weißbach, Anna and Borowski, Andreas and Buschhüter, David and Enkrott, Patrick and Riese, Josef and Schecker, Horst and Schröder, Jan and Vogelsang, Christoph}, year={2021}, journal={International Journal of Science Education}, pages={1--23}, doi={10.1080/09500693.2021.2006820} }

Kulgemeyer, C., Borowski, A., Buschhüter, D., Enkrott, P. et al. (2020). Professional knowledge affects action-related skills: The development of preservice physics teachers' explaining skills during a field experience. Journal of Research in Science Teaching, 57(10), 1554–1582.@article{kulgemeyer2020c, title={Professional knowledge affects action-related skills: The development of preservice physics teachers' explaining skills during a field experience}, author={Christoph Kulgemeyer and Andreas Borowski and David Buschhüter and Patrick Enkrott and Maren Kempin and Peter Reinhold and Josef Riese and Horst Schecker and Jan Schröder and Christoph Vogelsang}, year={2020}, journal={Journal of Research in Science Teaching}, volume={57}, number={10}, pages={1554--1582}, doi={10.1002/tea.21632} }

Schröder, J., Riese, J., Vogelsang, C., Borowski, A. et al. (2020). Die Messung der Fähigkeit zur Unterrichtsplanung im Fach Physik mit Hilfe eines standardisierten Performanztests. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 26(1), 103–122.@article{schroder_messung_2020, title={Die Messung der Fähigkeit zur Unterrichtsplanung im Fach Physik mit Hilfe eines standardisierten Performanztests}, author={Schröder, Jan and Riese, Josef and Vogelsang, Christoph and Borowski, Andreas and Buschhüter, David and Enkrott, Patrick and Kempin, Maren and Kulgemeyer, Christoph and Reinhold, Peter and Schecker, Horst}, year={2020}, month={dec}, journal={Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften}, volume={26}, number={1}, pages={103--122}, doi={10.1007/s40573-020-00115-w}, issn={0949-1147, 2197-988X}, url={https://link.springer.com/10.1007/s40573-020-00115-w} }

Kulgemeyer, C. & Riese, J. (2018). From professional knowledge to professional performance: The impact of CK and PCK on teaching quality in explaining situations. Journal of Research in Science Teaching, 10–1002.@article{kulgemeyer2018, title={From professional knowledge to professional performance: The impact of CK and PCK on teaching quality in explaining situations}, author={Christoph Kulgemeyer and Josef Riese}, year={2018}, journal={Journal of Research in Science Teaching}, pages={10--1002}, doi={10.1002/tea.21457} }

Riese, J., Kulgemeyer, C., Borowski, A., Fischer, H. E. et al. (2015). Modellierung und Messung des Professionswissens in der Lehramtsausbildung Physik. Zeitschrift für Pädagogik (61. Beiheft), 55–79.@article{kulgemeyerscheckergrudzinskigebtomczyszynfischer2015, title={Modellierung und Messung des Professionswissens in der Lehramtsausbildung Physik}, author={Josef Riese and Christoph Kulgemeyer and Andreas Borowski and Hans E. Fischer and Yvonne Gramzow and Peter Reinhold and Horst Schecker and Elisabeth Tomczyszyn and Simon Zander}, year={2015}, journal={Zeitschrift für Pädagogik (61. Beiheft)}, pages={55--79} }

Kulgemeyer, C. & Tomczyszyn, E. (2015). Physik erklären - Messung der Erklärensfähigkeit angehender Physiklehrkräfte in einer simulierten Unterrichtssituation. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften.@article{kulgemeyergrudzinskigebtomczyszyn2015, title={Physik erklären - Messung der Erklärensfähigkeit angehender Physiklehrkräfte in einer simulierten Unterrichtssituation}, author={Christoph Kulgemeyer and Elisabeth Tomczyszyn}, year={2015}, journal={Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften}, doi={10.1007/s40573-015-0029-5} }

Artikel in Tagungsbänden

Mutschler, T., Buschhüter, D., Kulgemeyer, C. & Borowski, A. (2022). Beispiel-Regel vs. Regel-Beispiel Wie wird Physik besser gelernt?. In S. Habig: GDCP Jahrestagung Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen@inproceedings{Mutschler2022, title={Beispiel-Regel vs. Regel-Beispiel Wie wird Physik besser gelernt?}, author={Mutschler, Tanja and Buschhüter, David and Kulgemeyer, Christoph and Borowski, Andreas}, year={2022}, editor={Habig, Sebastian}, booktitle={GDCP Jahrestagung Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen}, url={https://www.gdcp-ev.de/wp-content/tb2022/TB2022_756_Mutschler.pdf} }

Weißbach, A. & Kulgemeyer, C. (2022). Reflexion von Physikunterricht - ein Online-Assessment mit Feedback. In S. Habig: GDCP Jahrestagung Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen@inproceedings{Weissbach2022, title={Reflexion von Physikunterricht - ein Online-Assessment mit Feedback}, author={Weißbach, Anna and Kulgemeyer, Christoph}, year={2022}, editor={Habig, Sebastian}, booktitle={GDCP Jahrestagung Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen}, url={https://www.gdcp-ev.de/wp-content/tb2022/TB2022_752_Weissbach.pdf} }

Vogelsang, C., Borowski, A., Kulgemeyer, C. & Riese, J. (2022). Relationen von Professionswissen und Performanz im Praxissemester Physik. In S. Habig: GDCP Jahrestagung Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen@inproceedings{Vogelsang2022, title={Relationen von Professionswissen und Performanz im Praxissemester Physik}, author={Vogelsang, Christoph and Borowski, Andreas and Kulgemeyer, Christoph and Riese, Josef}, year={2022}, editor={Habig, Sebastian}, booktitle={GDCP Jahrestagung Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen}, url={https://www.gdcp-ev.de/wp-content/tb2022/TB2022_96_Vogelsang.pdf} }

Kulgemeyer, C., Weißbach, A. & Kempin, M. (2021). Entwicklung von Professionswissen und Reflexionsfähigkeit im Praxissemester. In S. Habig: Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch? (S. 262–265). GDCP.@inproceedings{Kulgemeyer2021a, title={Entwicklung von Professionswissen und Reflexionsfähigkeit im Praxissemester}, author={Kulgemeyer, Christoph and Weißbach, Anna and Kempin, Maren}, year={2021}, editor={Habig, Sebastian}, booktitle={Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?}, publisher={GDCP}, pages={262--265}, url={https://gdcp-ev.de/?page_id=4959} }

Kulgemeyer, C., Vogelsang, C. & Kempin, M. (2020). Wirkung von Professionswissen und Praxiserfahrung auf Erklärfähigkeit. In S. Habig: Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Wien@inproceedings{Kulgemeyer2020, title={Wirkung von Professionswissen und Praxiserfahrung auf Erklärfähigkeit}, author={Christoph Kulgemeyer and Christoph Vogelsang and Maren Kempin}, year={2020}, editor={Habig, Sebastian}, booktitle={Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Wien}, url={https://www.researchgate.net/publication/340175502_Wirkung_von_Professionswissen_und_Praxiserfahrung_auf_Erklarfahigkeit} }

Vogelsang, C., Borowski, A., Kulgemeyer, C. & Riese, J. (2020). Wie entwickeln sich Wissen und Fähigkeiten im Physiklehramtsstudium?. In S. Habig: Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Wien 2019 (S. 427–430). Universität Duisburg-Essen.@inproceedings{Vogelsang2020, title={Wie entwickeln sich Wissen und Fähigkeiten im Physiklehramtsstudium?}, author={Christoph Vogelsang and Andreas Borowski and Christoph Kulgemeyer and Josef Riese}, year={2020}, editor={Sebastian Habig}, booktitle={Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Wien 2019}, publisher={Universität Duisburg-Essen}, pages={427--430}, url={https://www.researchgate.net/publication/340175765_Wie_entwickeln_sich_Wissen_und_Fahigkeiten_im_Physiklehramtsstudium} }

Kempin, M., Kulgemeyer, C. & Schecker, H. (2020). Wirkung von Professionswissen und Praxisphasen auf die Reflexionsfähigkeit von Physiklehramtsstudierenden. In S. Habig: Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Wien 2019 (S. 439–442). Essen: Universität Duisburg-Essen.@inproceedings{Kempin2020, title={Wirkung von Professionswissen und Praxisphasen auf die Reflexionsfähigkeit von Physiklehramtsstudierenden}, author={Kempin, Maren and Kulgemeyer, Christoph and Schecker, Horst}, year={2020}, editor={Sebastian Habig}, booktitle={Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Wien 2019}, location={Essen}, publisher={Universität Duisburg-Essen}, pages={439--442}, url={https://www.researchgate.net/publication/340175758_Wirkung_von_Professionswissen_und_Praxisphasen_auf_die_Reflexionsfahigkeit_von_Physiklehramtsstudierenden} }

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} }

Tomczyszyn, E., Kulgemeyer, C. & Schecker, H. (2015). Messung des Erklärungswissens von Lehramtsstudierenden der Physik. In S. Bernholt: Heterogenität und Diversität - Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht (S. 118–120). Kiel: IPN.@inproceedings{kulgemeyerscheckergrudzinskigebtomczyszyn2015, title={Messung des Erklärungswissens von Lehramtsstudierenden der Physik}, author={Elisabeth Tomczyszyn and Christoph Kulgemeyer and Horst Schecker}, year={2015}, editor={Sascha Bernholt}, booktitle={Heterogenität und Diversität - Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht}, location={Kiel}, publisher={IPN}, pages={118--120} }

Kulgemeyer, C. (2014). Messung des Professionswissens von Lehramtsstudierenden der Physik. Einführung in ein gemeinsames Symposium der Projekte KiL und ProfiLe-P. In S. Bernholt: . Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht@inproceedings{kulgemeyer2014a, title={Messung des Professionswissens von Lehramtsstudierenden der Physik. Einführung in ein gemeinsames Symposium der Projekte KiL und ProfiLe-P}, author={Christoph Kulgemeyer}, year={2014}, editor={Sascha Bernholt}, booktitle={. Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht} }

Tomczyszyn, E., Kulgemeyer, C. & Schecker, H. (2014). Diagnostik des Erklärungswissens von Physikstudierenden. In S. Bernholt: . Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht Kiel: IPN.@inproceedings{kulgemeyerscheckergrudzinskigebtomczyszyn2014, title={Diagnostik des Erklärungswissens von Physikstudierenden}, author={Elisabeth Tomczyszyn and Christoph Kulgemeyer and Horst Schecker}, year={2014}, editor={Sascha Bernholt}, booktitle={. Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht}, location={Kiel}, publisher={IPN}, url={http://www.gdcp.de/images/tb2014/TB2014_114_Tomczyszyn.pdf} }

Kulgemeyer, C. (2014). Gelingensbedingungen physikalischer Erklärungen. Zu einer konstruktivistischen Auffassung des Erklärens. In PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG Frühjahrstagung@inproceedings{kulgemeyer2014b, title={Gelingensbedingungen physikalischer Erklärungen. Zu einer konstruktivistischen Auffassung des Erklärens}, author={Christoph Kulgemeyer}, year={2014}, booktitle={PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG Frühjahrstagung} }

Kulgemeyer, C. (2013). Professionswissen von Lehramtsstudierenden der Physik und der Chemie. In S. Bernholt: Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen (S. 521–523). Kiel: IPN.@inproceedings{kulgemeyer2013a, title={Professionswissen von Lehramtsstudierenden der Physik und der Chemie}, author={Christoph Kulgemeyer}, year={2013}, editor={Sascha Bernholt}, booktitle={Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen}, location={Kiel}, publisher={IPN}, pages={521--523}, url={http://www.gdcp.de/index.php/tagungsbaende/tagungsband-uebersicht/145-tagungsbaende/2013/4994-2013-3947} }

Tomczyszyn, E., Kulgemeyer, C. & and, H. S. (2013). Physik erklären – Erklärungswissen von Physikstudierenden. In S. Bernholt: Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen (S. 524–526). Kiel: IPN.@inproceedings{kulgemeyerscheckergrudzinskigebtomczyszyn2013, title={Physik erklären -- Erklärungswissen von Physikstudierenden}, author={Elisabeth Tomczyszyn and Christoph Kulgemeyer and Horst Schecker and}, year={2013}, editor={Sascha Bernholt}, booktitle={Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen}, location={Kiel}, publisher={IPN}, pages={524--526}, url={http://www.gdcp.de/index.php/tagungsbaende/tagungsband-uebersicht/145-tagungsbaende/2013/4995-2013-3948} }

Kulgemeyer, C., Borowski, A., Fischer, H. E., Gramzow, Y. et al. (2012). ProfiLe-P - Professionswissen in der Lehramtsausbildung Physik. Vorstellung eines Forschungsverbundes. In PhyDid B - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung (S. 1–6).@inproceedings{kulgemeyerscheckergrudzinskigebtomczyszynfischer2012, title={ProfiLe-P - Professionswissen in der Lehramtsausbildung Physik. Vorstellung eines Forschungsverbundes}, author={Christoph Kulgemeyer and Andreas Borowski and Hans E. Fischer and Yvonne Gramzow and Peter Reinhold and Josef Riese and Horst Schecker and Elisabeth Tomczyszyn and Walzer, M.}, year={2012}, booktitle={PhyDid B - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung}, pages={1--6} }