Using mathematics-specific media. What makes the difference – teachers, school-culture, or equipment?

Forschung zu Mediennutzung im Unterricht nimmt bisher selten einen fachlichen Blick ein, obwohl gerade im Mathematikunterricht spezifische Medien im Einsatz sind. Die berichtete Lehrkräftebefragung zeigt die aktuelle mathematikspezifische Mediennutzung in der Sekundarstufe auf und erklärt Unterschiede durch individuelle und organisationale Faktoren im Kontrast unterschiedlicher Gruppen von Nutzungshäufigkeit. Weiter diskutieren wir Implikationen zur Förderung von Medieneinsatz im Mathematikunterricht. (DIPF/Orig.)Research on media use in teaching has as yet rarely taken a subject-specific view, despite the fact that specific tools are used in mathematics instruction in particular. The reported teacher survey shows the current mathematics-specific media use in secondary level education in Germany and explains differences by individual and organizational factors within different groups of usage frequency. Furthermore, we discuss implications for promoting media use in mathematics instruction. (DIPF/Orig.

The Terminology within German Lower Secondary Physics Textbooks

From primary school through university and beyond, textbooks are crucial for teaching and learning science. In most cases the content of the books is aligned with intended state curricula, and teachers in many countries use textbooks at least to guide lesson preparation. Therefore, textbooks are discussed as an implemented curriculum. Many existing studies have been conducted on the content of science textbooks. Using different methods, Biology textbooks as well as Physics textbooks could be shown to be not very coherent in sense of using striking scientific terms regularly. However from the viewpoint of learning only the frequent use of a term will elicit stable propositions around the term, which allows emerging concepts associated with the terms in the mental representation of the readers.Peer Reviewe

Der Force Concept Inventory Vergleich einer offenen und einer geschlossenen Version

Der Force Concept Inventory wird seit mehr als zwanzig Jahren zur Erfassung des Verständnisses newtonscher Mechanik verwendet. Schon recht kurz nach der Veröffentlichung entstand eine Diskussion, vor allem darüber, ob eine schlichte Auswertung über den Summenscore, geeignet ist, das Verständnis zu bemessen. Darüber hinaus wird hinterfragt, ob mit Multiple Choice Aufgaben das Verständnis angemessen überprüft werden kann. Bis heute lassen sich die Argumente nicht vollständig entkräften, trotzdem ist der FCI wohl eines der am häufigsten verwendeten Instrumente, z.B. um die Qualität einer neuen Lehrveranstaltung zur Mechanik zu überprüfen.In der hier vorliegenden Studie wird ein Teil der Aufgaben aus dem FCI Studierenden im Fach Physik sowohl in offenem Antwortformat, als auch in geschlossenem Antwortformat zur Bearbeitung vorgelegt. Damit soll untersucht werden, inwieweit das geschlossene Antwortformat die Einschätzung des Verständnisses unter Umständen beeinflusst. Es ergeben sich zwei zentrale Befunde: Zum einen findet sich Evidenz dafür, dass sich das Antwortformat tatsächlich auf das Testergebnis auswirkt, Aufgaben im offenen Format führen zu anderen Lösungen, als Aufgaben im geschlossenen Format. Zum anderen zeigt sich der Effekt von den Kontexten, in dem das Verständnis überprüft wird, nur beim offenen Antwortformat, bei geschlossenem Antwortformat scheint der Kontext sich nicht auf die Lösung auszuwirken

Der Force Concept Inventory Vergleich einer offenen und einer geschlossenen Version

Der Force Concept Inventory wird seit mehr als zwanzig Jahren zur Erfassung des Verständnisses newtonscher Mechanik verwendet. Schon recht kurz nach der Veröffentlichung entstand eine Diskussion, vor allem darüber, ob eine schlichte Auswertung über den Summenscore, geeignet ist, das Verständnis zu bemessen. Darüber hinaus wird hinterfragt, ob mit Multiple Choice Aufgaben das Verständnis angemessen überprüft werden kann. Bis heute lassen sich die Argumente nicht vollständig entkräften, trotzdem ist der FCI wohl eines der am häufigsten verwendeten Instrumente, z.B. um die Qualität einer neuen Lehrveranstaltung zur Mechanik zu überprüfen.In der hier vorliegenden Studie wird ein Teil der Aufgaben aus dem FCI Studierenden im Fach Physik sowohl in offenem Antwortformat, als auch in geschlossenem Antwortformat zur Bearbeitung vorgelegt. Damit soll untersucht werden, inwieweit das geschlossene Antwortformat die Einschätzung des Verständnisses unter Umständen beeinflusst. Es ergeben sich zwei zentrale Befunde: Zum einen findet sich Evidenz dafür, dass sich das Antwortformat tatsächlich auf das Testergebnis auswirkt, Aufgaben im offenen Format führen zu anderen Lösungen, als Aufgaben im geschlossenen Format. Zum anderen zeigt sich der Effekt von den Kontexten, in dem das Verständnis überprüft wird, nur beim offenen Antwortformat, bei geschlossenem Antwortformat scheint der Kontext sich nicht auf die Lösung auszuwirken

Teaching the control-of-variables strategy: A meta-analysis

A core component of scientific inquiry is the ability to evaluate evidence generated from controlled experiments and then to relate that evidence to a hypothesis or theory. The control-of-variables strategy (CVS) is foundational for school science and scientific literacy, but it does not routinely develop without practice or instruction. This meta-analysis summarizes the findings from 72 intervention studies at least partly designed to increase students\u27 CVS skills. By using the method of robust meta-regression for dealing with multiple effect sizes from single studies, and by excluding outliers, we estimated a mean effect size of g = 0.61 (95% CI = 0.53–0.69). Our moderator analyses focused on design features, student characteristics, instruction characteristics, and assessment features. Only two instruction characteristics – the use of cognitive conflict and the use of demonstrations – were significantly related to student achievement. Furthermore, the format of the assessment instrument was identified as a major source of variability between study outcomes. Implications for teaching and learning science process skills and future research are discussed

Naturwissenschaftlicher Unterricht (Biologie, Chemie, Physik)

Naturwissenschaftlicher Unterricht bietet vielfältige Möglichkeiten, den Erwerb der fachlichen Unterrichtsinhalte in den Kontext globaler Entwicklungsdimensionen(ökologisch, ökonomisch, sozial und politisch) zu stellen und entsprechende Kompetenzen zu stärken. Da sich die drei naturwissenschaftlichen Fächer –Biologie, Chemie, Physik– mehr oder weniger stark in ihren Unterrichtsinhalten unterscheiden, soll der Lernbereich Globale Entwicklung für die drei Fächer z.T. fachspezifisch, z.T. aber auch fachübergreifend und fächerverbindend entwickelt werden. Dies ermöglicht eine flexible Umsetzung in den unterschiedlichen Schul- und Fachstrukturen der Länder. Es werden insbesondere die Anschlussfähigkeit an die gegenwärtigen Fachcurricula betont und Bezüge aufgezeigt zu: den Basiskonzepten und Kompetenzen der ländergemeinsamen Bildungsstandards (KMK 2005a–c), den auf dieser Grundlage neu erarbeiteten Rahmenplänen und Kerncurricula, den aktuellen Kontexten des naturwissenschaftlichen Unterrichts (OECD 2000), dem Diskurs um Umweltbildung und Bildung für eine nachhaltige Entwicklung im Biologieunterricht, sowie zu vorhandenen Unterrichtseinheiten im Kontext globale Entwicklung. (IPN/Orig.

Globale Entwicklung als Lernbereich in den Naturwissenschaften

Mit dem Orientierungsrahmen für den Lernbereich Globale Entwicklung wurden Anregungen gegeben, die Themen nachhaltige Entwicklung und globale Entwicklung im Unterricht in allen Schulfächern aufzugreifen. Die drei naturwissenschaftlichen Schulfächer Biologie, Chemie und Physik haben sich bislang sehr unterschiedlich auf das Thema eingelassen. In der Biologiedidaktik finden sich sowohl Forschungsarbeiten als auch Unterrichtsvorschläge; für Chemie und insbesondere Physik existieren hingegen nur sehr wenige Ansätze. Im Rahmen der zu erwerbenden Bewertungskompetenz, wie sie durch die Bildungsstandards in den Fächern Biologie, Chemie und Physik beschrieben wird, ist nachhaltige Entwicklung als ein mögliches Thema, ein Kontext anzusehen. Vor diesem größeren Hintergrund wird die gängige unterrichtspraktische Literatur in allen drei Fächern exemplarisch zusammengefasst. (DIPF/Orig.)The framework for Global Development Education encourages to address the issues of sustainable development and global development in all school subjects. So far, the three subjects biology, chemistry and physics have reacted differently to this proposal. In biology, both research and teaching suggestions can be found; for chemistry and physics, there are very few approaches. However, as described by the standards of education for biology, chemistry and physics, sustainable development is a possible context regarding competencies for socio-scientific issues. Due to this framework, common practical teaching literature in all three subjects is summarized. (DIPF/Orig.