Hans Ernst Fischer Libros

This book reports the findings from the tri-national video study Quality of Instruction in Physics (QuIP). Within the scope of the QuIP study, physics instruction was investigated in a total of 103 classes from Finland, Germany (North Rhine-Westphalia) and Switzerland (German-speaking part). The main aim was to identify typical patterns of physics instruction of the three samples and to investigate conditions under which these patterns are successful with respect to students’ learning, interest and motivation. Among others instructional characteristics, the quality of students’ practical work, successful patterns of sequencing, the Subject matter structure and teaching strategies were investigated by means of analyses of video-recorded lessons. Variables external to instruction that were investigated included teachers’ professional knowledge and students’ cognitive abilities. The study followed a pre-post-design with data collection prior to and after an instructional unit on electrical energy and power. The results are well in line with the findings from large-scale international studies indicating a particularly successful instructional pattern in Finland. A comparison of characterisation of instruction in comparison between the three countries reveals important findings for the improvement of the teaching and learning of physics in secondary school education.

Untersuchungen von Schülervorstellungen und Lernprozessen im Physikunterricht geben Hinweise für die Gestaltung von Unterricht und für die Modellierung kognitiver Prozesse. Ausgehend von einer Theorie der Bedeutungsentstehung und einem hierarchischen Modell kognitiver Prozesse werden Lernprozeßuntersuchungen des Autors in verschiedenen Klassenstufen dargestellt, die Aspekte der Entwicklung schülerischer Lernprozesse im Bereich Elektrizität beleuchten. Die angewandten Methoden umfassen qualitative und quantitative Analysen selbst erstellter Videodokumentationen, verschiedene Interviewverfahren und die Modellierung kognitiver Prozesse mittels neuronaler Netze. Die Ergebnisse lassen die Notwendigkeit einer reflexiven, handlungs- und kommunikationsorientierten Unterrichtsplanung erkennen.

Die ausgewählten Ergebnisse aus 10 Jahren DFG-Forschergruppe 511 und Graduiertenkolleg 902 nwu-essen werden durch sechs Themenfelder strukturiert und basieren auf 82 Dissertationen. Kapitel 1 thematisiert die Professionalisierung von Lehrkräften, insbesondere den Erwerb von Professionswissen, und beschreibt dessen Auswirkungen auf Unterrichtsqualität und Lernerträge. In Kapitel 2 wird das naturwissenschaftliche Lernen im Übergang von der Grundschule zur Sekundarstufe behandelt, wobei Professionsmerkmale von Lerngelegenheiten im Unterricht gegenübergestellt werden. Kapitel 3 fokussiert die fachdidaktische Strukturierung als Qualitätsmerkmal des naturwissenschaftlichen Unterrichts und beschreibt die Effekte von Sachstrukturen, inhaltlicher Vernetzung, Kontextualisierung und Aufgabenorientierung in verschiedenen Lernsituationen. Kapitel 4 fasst Erkenntnisse zum selbstregulierten Experimentieren zusammen, insbesondere zum Schülerwissen über Strukturierungsprozesse und Strategien. In Kapitel 5 wird über das Lernen mit erklärenden Bildern sowie die Implementation von Lern- und Lesestrategien im naturwissenschaftlichen Unterricht berichtet. Abschließend werden in Kapitel 6 die Ergebnisse zur Leistungsmessung und Kompetenzmodellierung sowie zur Entwicklung und Prüfung von Kompetenztests zusammengefasst.