Schülervorstellungen im Zentrum des Unterrichtsgespräches : Ko-konstruktive Lernprozesse im Chemieunterricht (Volume 30)

Tanja Fendt

• Verlag: Bamberg University Press
• Jahr: 2019
• ISBN:
  9783863096366
• Thema: Bildung
• Thema: Naturwissenschaften & Technik unterrichten

Based on the need in teacher training and further education to deal with student ideas in class, this study has set itself the goal of examining the complex interaction of teacher and student contributions against the background of co-constructive learning processes using the example of chemistry lessons. A theoretical framework was chosen (Chapter 2) that explains learning processes on the basis of moderate constructivism and creates a connection to co-construction processes through social interaction. The conceptual change approach understands learning as a change of ideas and describes conducive conditions for learning processes. From this, conclusions such as characteristics of constructivist learning environments and the importance of student ideas as learning tools are shown. The concept of co-construction is defined for this work and applied to learning processes in groups. Characteristics of co-constructive conversations take up the handling of student ideas in class discussions and lead over to the importance of the conversation conducted by the teacher.The questions (Chapter 3) take up the complexity of the research subject by considering several levels. At the level of the discussions, on the one hand the content of the teacher and student contributions and on the other hand the function of the contributions in the co-construction process are examined. The level of the learner shows individual learning processes and the perception of the role of the teacher in the discussions. The level of the teacher is the focus of the investigation. Your goals and method decisions are the subject of the questions on didactic structuring. The didactic reconstruction model was chosen as the research framework (Chapter 4), as it can grasp the issues from multiple perspectives thanks to the triplet of professional clarification, learner perspectives and didactic structuring. The data collection and evaluation was carried out with different variants of the qualitative content analysis.Based on the technical clarification (Chapter 5), the learner's perspectives (Chapter 6) could be examined. The content analysis of the conversations showed that learning processes take place and that the students develop technical explanations for the chemical issues. The formal analysis indicated that student and teacher contributions met the criteria for successful, co-constructive discussions. Identified conversation patterns and detailed analyzes of teacher and student contributions show exemplary conditions that are conducive to co-construction processes.

Inhaltsverzeichnis

• Inaugural – Dissertation
• Tanja Christina Fendt
• Memmingen
• Bamberg, den 09.07.2018
• Inhaltsverzeichnis
• 1 Einleitung
• 2 Theoretischer Rahmen
• Konstruktion des Wissens ermöglichen
• Relevanz und Bedeutung der Lernererfahrungen
• Soziale Interaktion
• Unterstützung der Schüler beim eigenständigen Lernen
• Wissenschaftliches Wissen
•  U.a. Vorläufigkeit und Grenzen von naturwissenschaftlichem Wissen
• Zusammenfassung: Die konstruktivistische Sichtweise des Lernens
• Balance
• DURCH
• Abb. 3: Wirkung der Dimensionen der Unterrichtsqualität
• Strategien und Methoden des Cognitive-Apprenticeship-Ansatzes
• Naturwissenschaftsdidaktische Aspekte
• Abb. 4: Nutzung von Schülervorstellungen
• Phase 5: Überprüfen und Bewerten der neuen Vorstellung
• Ko-Konstruktion:
• Tab. 4: Formen des Unterrichtsgespräches
•  Dialog: von zwei oder mehreren Personen abwechselnd geführte Rede und Gegenrede; Zwiegespräch, Wechselrede und Gespräche, die zwischen zwei Interessengruppen geführt werden mit dem Zweck des Kennenlernens der gegenseitigen Standpunkte
•  Diskussion: (lebhaftes, wissenschaftliches) Gespräch über ein bestimmtes Thema, Problem
•  Diskurs: (lebhafte) Erörterung; Diskussion
• Naturwissenschaftsdidaktische Aspekte
• Die inhaltliche Betrachtung von ko-konstruktiven Gesprächen
• Die funktionale Betrachtung von ko-konstruktiven Gesprächen
• „Initiating“: Initiieren
• „Eliciting“: Auslösen, Fortführen
• „Extending“: Ausbauen, Erweitern, Ausarbeiten von Ideen
• „Qualifying“: Eignung überprüfen, Bewerten von Beiträgen
• „Responding (Accepting)“: Feedback, (bestätigende) Antwort
• Zusammenfassung: Ko-Konstruktive Lernprozesse im Unterrichtsgespräch
• Fragen und Rückmeldungen der Lehrkraft
• Moderation und Diskursivität
• Lernförderliche Gesprächstypen und Lehrerinterventionen
• Tab. 5: Gesprächstypen und Merkmale
•  Jeder nimmt teil.
•  Die Gesprächspartner gehen kritisch und konstruktiv mit den Ideen der anderen um.
•  Vorläufige Ideen werden mit Respekt verhandelt.
•  Ideen, die zur gemeinsamen Überlegung angeboten werden, dürfen angezweifelt werden.
•  Anzweiflungen müssen belegt und alternative Ideen müssen angeboten werden.
•  Mehrere Meinungen werden gesammelt und berücksichtigt, bevor eine gemeinsame Entscheidung getroffen wird.
•  Machen Sie deutlich, dass Teile des Unterrichts in Form von Diskussionen ablaufen, in welchen Fragen und verschiedene Sichtweisen zu einem Thema vorgestellt werden sollen.
•  Fördern Sie während Klassengesprächen eine Abfolge von Schülerantworten, ohne jeweils eine unmittelbare Bewertung dazu abzugeben.
•  Bitten Sie die Schüler in Klassendiskussionen, den nächsten Schüler auszuwählen, damit Sie als Lehrkraft nicht immer den nächsten Sprecher auswählen müssen.
•  Wenn verschiedene Sichtweisen geäußert werden, fragen Sie die Schüler nach ihrem Argument und der Begründung, bevor es im Gespräch weitergeht.
•  Stellen Sie Klassendiskussionen kurze Gruppenphasen voran, in denen die Schüler gemeinsam geteilte Stellungnahmen vorbereiten können. Als Unterstützung können den Schülern alternative Erklärungen oder kontroverse Aussagen zum Thema angeboten werden,...
•  Bevor Sie als Lehrkraft einen Sachverhalt erklären oder eine Frage beantworten, eruieren Sie die momentanen Ideen mehrerer Schüler zu dem Thema. Verbinden, vernetzen oder verknüpfen Sie Ihre Erklärung mit diesen Ideen.
•  Fragen Sie die Schüler, wie sie in den Gruppen gearbeitet haben. Waren ihre Gruppendiskussionen konstruktiv? Wenn nein, warum nicht? Wie kann die Kommunikation verbessert werden?
• Zusammenfassung: Die Rolle der Lehrkraft bei ko-konstruktiven Gesprächen
• 3 Fragestellungen der Untersuchung
• Fachliche Klärung
• Lernerperspektiven
• Didaktische Strukturierung
• 4 Untersuchungsdesign und Methoden
• Abb. 5: Fachdidaktisches Triplett
• Abb. 6: Untersuchungsdesign und Methoden
• Begründung der qualitativen Methoden
• Gütekriterien qualitativer Forschung
• Auswahl der Lehrkraft
• Auswahl der Inhalte
• Auswahl der Lernenden
• Videographie
• Leitfadengestützte Interviews
• Übersicht zur Datenerhebung und -aufbereitung
• Inhalte:
• Jgst. 8: Streuversuch von Rutherford, Kern-Hülle Modell
• Ko-Konstruktionsprozesse in den Gesprächen (Kapitel 6.2)
• Formale Analyse der Ko-Konstruktionsprozesse (Kapitel 6.2.1)
• 5 Fachliche Klärung – Vorstellungen der Wissenschaftler
• Antike Vorstellungen
• Abb. 8: Hyperbelbahnen von Alpha-Teilchen
• Ab 1925: Quantenmechanisches Atommodell
• Quelle 1: Historischer Artikel
• Zusammenfassung
• Explikation
• Strukturierung: Abgeleitete Konzepte und Denkfiguren
•  Positive Ladung im Zentrum. Das Atom enthält eine zentrale, punktförmige, positive postulierte Ladung im Zentrum.
•  Negative Elektrizität umgibt das Zentrum. Das Zentrum des Atoms ist umgeben von einer negativen Elektrizität, die gleichförmig in einer Sphäre verteilt ist.
•  Flugbahn der Alpha-Teilchen ist eine Hyperbel. Alpha-Teilchen beschreiben beim Zusammenstoß mit der positiven Ladung des Atoms eine Hyperbelbahn.
• Quelle 2: Lehrbuch der Anorganischen Chemie
• Zusammenfassung
• Explikation
• Strukturierung: Abgeleitete Konzepte und Denkfiguren
•  Positiver Kern. Atome besitzen einen kleinen, schweren, positiv geladenen Kern.
•  Negative Elektronenhülle. Der Kern ist von einer räumlich ausgedehnten, leichten, negativ geladenen Elektronenhülle umgeben.
•  Ablenkung durch positiven Kern. Die positiv geladenen Alpha-Teilchen werden durch die positive Ladung des Kerns abgelenkt.
•  Seltenheit der Ablenkung ( kleiner Kern. Da die Ablenkung der Alpha-Teilchen sehr selten erfolgt, kann gefolgert werden, dass ein sehr kleiner Raumteil (Kern) den Alpha-Teilchen Widerstand bietet.
•  Große Streuwinkel ( Kern enthält fast die gesamte Masse. Aus den sehr großen Streuwinkeln kann abgeleitet werden, dass der Kern fast die gesamte Masse des Atoms und die gesamte positive Ladung enthält.
• Quelle 3: Lehrbuch der Atomphysik
• Zusammenfassung
• Explikation
• Strukturierung: Abgeleitete Konzepte und Denkfiguren
•  Alpha-Teilchen sind positiv geladene Teilchen. Alpha-Teilchen sind zweifach positiv geladene Heliumkerne.
•  Positiver Kern. Atome besitzen einen kleinen, positiv geladenen Kern mit der Kernladungszahl Z, der fast die gesamte Masse enthält.
•  Negative Elektronen. Negative, leichte Elektronen umkreisen den Kern.
•  Elektronen führen zu keiner Ablenkung. Die Begegnung von Alpha-Teilchen mit leichten Elektronen führt zu keiner merklichen Ablenkung.
• Übersicht zu den Konzepten und Denkfiguren
• Partielles molares Volumen
• Abb. 9: Partielle Volumina des Systems Ethanol/Wasser
• V = nA VA + nB VB
• Exzessvolumen
• VE = V G e m i s c h − ∑ V R e i n s t o f f e
• Tab. 8: Wechselwirkungen zwischen Teilchen
• Wasserstoffbrückenbindungen
• Gesondert betrachtet werden die Wechselwirkungen vom Typ
• X (- ( H (+ --------A (-
• Betrachtung der Systeme Wasser/Ethanol und iso-Octan/Ethanol
• Das System Wasser/Ethanol
• Das System iso-Octan (2,2,4-Trimethylpentan)/Ethanol
• Abb. 13: Exzessvolumen des Systems Ethanol / iso-Octan
• Zusammenfassung
• Bei realen Lösungen ist das Exzessvolumen zu betrachten
• Bei realen Lösungen kommt es zu einer Volumenänderung.
• Die Ursachen für Volumenänderungen sind äußert vielfältig.
• Zwischen Teilchen bestehen Wechselwirkungen.
• Durch Wasserstoffbrückenbindungen bilden sich Clusterstrukturen.
• Explikation
• Strukturierung: Abgeleitete Konzepte und Denkfiguren
• Konzepte
• Denkfigur
• Die Clusterstruktur von Wasser zerfällt
• 6 Lernerperspektiven
•  Undifferenziertes Teilchenmodell (Demokrit, 4. Jh. v. Chr.)
•  Masse-Modell (Dalton, 1808)
•  Masse-Ladungs-Modell (Thomson, 1897)
•  Kern-Hülle-Modell (Rutherford, 1911)
•  Schalenmodell der Elektronenhülle (Bohr, 1913)
•  Elektronenwolkenabstoßungsmodell (Gillespie, 1966)
•  Orbitalmodell (Schrödinger et al., 1926)
• Das Kern-Hülle-Modell wird mit den Experimenten von Rutherford eingeführt
• Abb. 14: Versuch zur Volumenkontraktion
•  Atombombe (78%)
•  kleinste Teilchen (34%)
•  Atom = Kügelchen o.ä. (49%)
•  mit dem Auge nicht sichtbar, jedoch mit dem Mikroskop (45%)
•  weiß nicht (32%)
•  Verwechslung mit Molekül, Gitter o.ä. (27%)
•  Bild nach Bohr: Punkt in der Mitte, umgeben von zwei Ellipsenbahnen (21%)
•  kleinster Teil eines Stoffes (20%)
•  Kern, Hülle (19%)
•  Proton, Elektron, Neutron (13%)
•  Erwähnung eines Modellbegriffs (0%)
• Vorstellungen zu intermolekularen Kräften
• Zusammenfassung und Fazit
• Ableitung des Kategoriensystems
• Dialogische Feinstruktur zur formalen Funktion der Gesprächsbeiträge
• Abb. 17: Anzahl und Verteilung formaler Funktionen K8-U2
• Abb. 18: Anzahl und Verteilung formaler Funktionen K11-U2
• Formale Merkmale ko-konstruktiver Gespräche
• Lehreraktivitäten
• Schüleraktivitäten
• Zusammenfassung der Diskussion zur formalen Analyse der Gespräche
• Explikation
• Als weiteren Aspekt erklärt Lea in ihrer Präsentation, dass der positiv geladene Kern sehr klein ist und deshalb „gehen die meisten (Teilchen) einfach gerade durch, weil sie den Kern nicht treffen“ (00:00:35-4). Ihre Erklärung greift auch Jonas kurze ...
• Strukturierung: Konzepte und Denkfiguren im Ko-Konstruktionsprozess
• Konzepte:
• Denkfiguren:
• Ablenkung durch positiven Kern
• Vergleich mit wissenschaftlichen Vorstellungen
• Konzepte werden zu Denkfiguren entwickelt
• Abb. 24: Von Konzepten zur Denkfigur
• Lehrerbeiträge unterstützen Lernprozesse
• Abb. 27: Lehrerbeiträge fördern Ko-Konstruktion
• Explikation
• Abb. 29: Ergebnis der Gruppe 1 zur Teilchenebene in der Mischung von Ethanol und Wasser
• Strukturierung: Konzepte und Denkfiguren im Ko-Konstruktionsprozess
• Konzepte:
• Denkfiguren:
• Kleine Kugeln füllen die Lücken zwischen großen Kugeln
• In der Lösung entstehen keine Cluster wie im Wasser. Dadurch wird der Raum besser ausgenutzt. Dies führt zur Volumenkontraktion.
• Vergleich mit wissenschaftlichen Vorstellungen
• Stabilität des Kugelteilchenmodells
• Lehrerbeiträge unterstützen Lernprozesse
• A) Aussagen der Schüler zum individuellen Lernprozess
• A1 Zentrale Aspekte
• A2 Zentrale Aspekte
• A3 Schüler schätzen die fachliche Richtigkeit ihrer Vorstellungen ab
• A3 Zentrale Aspekte
• A4 Schüler verstehen Erklärungen von Mitschülern besser
• A4 Zentraler Aspekt
• A5 Die Lösung wird deutlich
• A5 Zentraler Aspekt
• B) Aussagen der Schüler zum Beitrag der Lehrkraft in den Gesprächen
• B0 Keine sichere Wahrnehmung
• B0 Zentraler Aspekt
• B1 Die Lehrkraft fördert Schülerdiskussionen und Erklärungen durch Schüler
• B1 Zentrale Aspekte
• B2 Die Lehrkraft gibt Denkanstöße und leitet zur Vertiefung an
• B2 Zentrale Aspekte
• B3 Zentrale Aspekte
• B4 Zentrale Aspekte
• Überlegungen zur Aussagekraft der Schülerantworten
• Inhaltliche Bewertung und Diskussion der Schülerantworten
• Konkrete und reflektierte Aussagen
• Veränderungen von Vorstellungen im Gespräch wird deutlich
• Die Lehrkraft steuert das Gespräch durch inhaltliche Impulse und moderiert
• Schüleraktivität in den Gesprächen ist lernförderlich
• Wirkungen von Vorgängen in den Gesprächen
• 7 Didaktische Strukturierung
• Tab. 15: Ziele im Umgang mit Schülervorstellungen und methodische Umsetzung
• 1. Problemorientierte Schülerdiskussion
• Zentrale Aspekte der Kategorie I.1 „Problemorientierte Schülerdiskussion“
• 2. Schülervorstellungen diskutieren, um Ko-Konstruktionsprozesse und Veränderung von Schülervorstellungen zu fördern
• Explikation zum Begriff „tragfähig“:
• Explikation zum Begriff „Bypass“:
• 1. Schülergespräche gezielt lenken
• Explikation zum Begriff „Plateau“:
• Zentrale Aspekte der Kategorie II.1 „Schülergespräche gezielt lenken“
• 2. Strategie für die Diskussion von Schülervorstellungen umsetzen
• Abb. 32: Strategien für die Schülerpräsentationen und -diskussionen
• 1. Schülern in Gesprächen Wertschätzung und Sicherheit vermitteln
• 2. Positiver Umgang mit Fehlern in Vorstellungen
• 1. Schülervorstellungen aktivieren und bewusst machen
• Zentrale Aspekte der Kategorie IV.1 „Vorstellungen aktivieren“
• 2. Gezielte Auswahl von tragfähigen Vorstellungen
• 3. Vorstellungen fokussieren und strukturieren
• 4. An Vorstellungen anknüpfen
• Zentrale Aspekte der Kategorie IV.4 „An Vorstellungen anknüpfen“
• 5. Vorstellungen umwälzen
• Zentrale Aspekte der Kategorie IV.5 „Vorstellungen umwälzen“
• 6. Vorstellungen durch Lehrererklärung ergänzen
• 7. Rückmeldungen zu Vorstellungen geben
• Tab. 16: Ziele und Methoden zur Lenkung von Schülergesprächen im Unterrichtsverlauf
• 8 Ein mehrperspektivischer Blick auf die Ergebnisse und Empfehlungen für den Unterricht
• Abb. 41: Vergleich Fachliche Klärung und Lernerperspektiven
• Zusammenfassung: Ko-Konstruktive Unterrichtsgespräche unterstützen die individuelle Rekonstruktion
• Abb. 42: Vergleich Lernerperspektiven und didaktische Strukturierung – Teil 1
• Tab. 17: Zielsetzungen der Lehrkaft und Aussagen der Lernenden
• Zusammenfassung: Ausrichtung des Unterrichts an Vorstellungen der Lernenden
• Abb. 43: Vergleich Lernerperspektiven und didaktische Strukturierung – Teil 2
• Zusammenfassung: Ko-Konkstruktionsprozesse besitzen formale Funktionen
• Abb. 44: Fazit aus den drei Perspektiven
• Anregungen zur Weiterentwicklung des kommunikativen Lehrerhandelns
• Hinweise zum Umgang mit Schülervorstellungen im Unterrichtsgespräch
• Empfehlungen zum Vorgehen
• Empfehlungen zur Gesprächsführung
• Hinweise zur Ko-Konstruktionsprozessen in Gesprächen
• Empfehlungen zur Förderung von Ko-Konstruktion in Gesprächsphasen
• 9 Reflexion
• 10 Zusammenfassung
• Anhang
• Literatur
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis