Physikdidaktik
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Projekte des IDN - Abt. Physikdidaktik

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Lernmedien

Auswirkungen verschiedener Lernmedien

Zeitraum: 01.12.2002 - 30.03.2007
Leitung: Dr. Claus Brell
Finanzierung: nebenberuflich, Sachmittel Uni Düsseldorf und Uni Bremen
Kooperationspartner: Dr. Heike Theyßen, Universität Dortmund; Prof. Dr. Dieter Schumacher, Universität Düsseldorf, Physikalische Grundpraktika
Mitarbeiter: Dr. Claus Brell, Prof. Dr. Horst Schecker , PD Dr. Heike Theyßen

Ziele und Hintergrund

Ziel des Promotionsvorhabens ist die Untersuchung der Lernwirksamkeit unterschiedlicher Medien im Physikunterricht. Physikalisches Thema sind Abbildungsvorgänge im menschlichen Auge. Probanden sind Schüler aus achten Klassen an Gymnasien. Es stehen sowohl reale wie auch virtuell aufbereitete Lernmaterialien zur Verfügung. Diese werden in Lehr-Lernszenarien unterschiedlich kombiniert. Die Probanden arbeiten in Zweierteams mit den Materialien. Die Szenarien sollen den Schülern ermöglichen, die Verknüpfung von Theorie und Abstraktion (Strahlengangkonstruktion) mit dem Phänomenen (Abbildung in einem Augenmodell) herzustellen.

Die vorliegenden Forschungsbefunde zur Lernwirksamkeit der „neuen“ Medien sind uneinheitlich. Mögliche Ursachen liegen in

  • unzureichender Berücksichtigung der Lernervariablen
  • mangelnder Vergleichbarkeit von Szenarien mit und ohne Einsatz neuer Medien (z.B. aufwändige Multimediaentwicklung vs. konventionelle Demonstrationsexperimente)

Als Konsequenz hieraus werden in der beabsichtigten Studie die Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler detailliert erhoben, um Zusammenhänge zwischen Lernerfolgen auf der einen Seite und Lernvoraussetzungen sowie Merkmalen der Lernumgebung anderseits untersuchen zu können.

Entwicklung

Als Basis für die Untersuchungen (Lernmedium Realexperiment) dient ein an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf entwickeltes und erprobtes Augenmodell. Für das Augenmodell gibt es Interaktive Bildschirmexperimente, die in eine Hypermedia-Lernumgebung eingebettet werden (Lernmedium virtuelles Experiment). Speziell für den Einsatz in der achten Gymnasialklasse werden dazu Unterrichtsentwürfe mit Schülerexperimenten entwickelt. Die Unterrichtsentwürfe unterstützen die Verknüpfung von Theorie und Abstraktion (Strahlengangkonstruktion) mit dem Phänomenen (Abbildung im Augenmodell).

Die Lehr-Lernszenarien werden so konstruiert, dass sie sich bei Konstanz der physikalischen Inhalte und Informationsangebote i.W. in der Wahl der eingesetzten Medien unterscheiden. Alle Szenarien sollen für Schülerinnen und Schüler gleichermaßen attraktiv sein. Die eingesetzten Medien (insbes. reales und virtuelles Augenmodell) wurden speziell hierfür ausgewählt und adaptiert.

Die Unterrichtsentwürfe stellen sich in einem iterativen Verfahren der empirischen Evaluation (Entwurf-Pilotstudie - Revision-ggf. weitere Studie - ggf. Revision – Hauptstudie).

Empirische Untersuchungen

Für die empirischen Untersuchungen ist vorgesehen, den Lernzuwachs differenziert in der „phänomenologischen Welt“ und der „abstrakten Welt“ sowie in der Verknüpfung der Welten zu erheben. Dazu dient ein Vor- Nachtest-Design.

Die Lernervoraussetzungen werden vor den Untersuchungen erhoben. Das akademische Selbstkonzept dient insbesondere als Kriterium für die Aufteilung der Probanden auf die Gruppen.

Die für die Untersuchungen ausgewählten Lernervoraussetzungen sind:

  • akademisches Selbstkonzept in Bezug auf den Physikunterricht
  • für Physiklernen relevante kognitive Fähigkeiten
  • Vorwissen in geometrischer Optik
  • Computerkenntnisse


Publikationen:


Zeitschriftenartikel
Brell, C. & Theyßen, H. : Die Smiley-Skala als effizientes Messinstrument für die Interessantheit des Unterrichts. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht. 60 (2007), Nr. 8 (2007), 476-479
Brell, C., Theyßen, H. & Schecker, H.: Experimentieren mit einem Augenmodell. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 60, Nr. 1 (2007), 30-35
Artikel in Tagungsbänden
Brell, C., Theyßen, H.. Schecker, H. & Schumacher, D.: Computer vs. Realexperiment - empirische Ergebnisse zum Lernerfolg. In: D. Höttecke (Hrsg.): Kompetenzen, Kompetenzmodelle, Kompetenzentwicklung. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Jahrestagung in Essen 2007, Münster: LIT (2008)
Brell, C., Schecker, H., Theyßen, H. & Schumacher, D.: Computer trifft Realexperiment – besser lernen mit Neuen Medien?. In: DPG, FA Didaktik der Physik (Hrsg.): Vorträge auf der Frühjahrstagung 2005 in Berlin (2005), Tagungs-CD, 4 S.
Brell, C., Schecker, H., Schumacher, D., Theyßen, H.: Auswirkungen verschiedener Lernmedien auf den Lernerfolg. In: CD zur Frühjahrstagung des Fachverbandes Didaktik der Physik in der Deutschen Physikalischen Gesellschaft - Düsseldorf 2004. Redaktion: Nordmeier, V., Oberländer, A., Berlin (2004)

Letzte Änderung: 20.9.2017 | Admin