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3217 Zeugnisnoten im Fach Deutsch aus 5. und 6. Klassen der Haupt- und Realschule wurden auf gender-Effekte geprüft. Es zeigte sich ein deutlicher Effekt auf Seiten der Schülerinnen und Schüler, der auch ein gewisses Maß an Relevanz beanspruchen kann. Ähnlich wie bei den Kompetenzuntersuchungen schnitten Mädchen auch bei den Zensuren besser ab als Jungen. Der gender-Effekt der Lehrkräfte wurde zwar ebenfalls signifikant und wies die Lehrerinnen als mildere Beurteilerinnen aus, aber der Faktor klärte so wenig Varianz, dass man ihm kaum wirkliche Bedeutung beimessen kann. Interessant war auch die signifikante Interaktion zwischen dem Geschlecht der Schülerinnen und Schüler und dem der Lehrkräfte. Sie zeigte, dass die Jungen von Lehrerinnen und Lehrern gleich beurteilt wurden, die Mädchen aber von den Lehrerinnen noch einmal einen Bonus bekamen im Vergleich zu den Beurteilungen durch die Lehrer. Wegen der geringen Varianzklärung darf man aber auch diesem Interaktionseffekt kaum Relevanz zu sprechen, auch wenn Carter (1952) eine ähnliche Interaktion bei Beurteilungen im Fach Algebra fand. Als vergleichsweise starker Faktor erwies sich die Schulartzugehörigkeit. Bei einer Varianzklärung von gut 6% erhielten Realschülerinnen und –schüler bessere Noten im Fach Deutsch als die Hauptschülerinnen und –schüler.
In Einklang mit den genannten theoretischen Ansätzen wird selbstgesteuertes Lernen in der präsentierten Studienreihe sowohl als individuelles Geschehen wie auch als Element der sozialen Interaktion verstanden. Was die sozialen Konstellationen anbelangt, wird das kooperative Lernen näher betrachtet. Die empirischen Erkenntnisinteressen weisen in drei Richtungen: (1) Welche Aspekte der Selbststeuerung werden in dyadischen Lernsituationen aktualisiert? (2) Inwieweit kann die Einführung metakognitiver Lernhilfen ("prompts") das Auftreten kognitiver und metakognitiver Aktivitäten sowie von Dialogmerkmalen fördern? (3) Lässt sich die vielfach postulierte Lernwirksamkeit kognitiver und metakognitiver Strategien sowie von Dialogmerkmalen im Hinblick auf Wissenserwerb und -transfer nachweisen? Grundlage der Analysen ist ein experimentelles Kontrollgruppendesign: 80 Studierende (Studie 2: 104 Studierende) werden per Zufall drei Lernarrangements zugeordnet: Freie Kooperation, Wechselseitiges Lehren und Lernen und geleitete Befragung. Die Datenauswertung erfolgt auf flexible Weise: Zur Anwendung kommen Sinneinheiten, Episoden und Fallbeispiele. Die Datenerfassung basiert in wesentlichen Teilen auf Videoanalysen. Ihre Auswertung geschieht mit Hilfe von Dialog- und Interaktionsanalysen, die quantitative und qualitative Befunde produktiv miteinander verknüpfen. Die Ergebnisse bestätigen die vorgefassten Erwartungen nur partiell. Während Aspekte der metakognitiven Kontrolle durch prompts gefördert werden, ist dies für den Einsatz kognitiver Strategien nicht der Fall. Im Rahmen promptgesteuerter Lernszenarios kommen Strategien der metakognitiven Kontrolle häufiger zum Vorschein. Es finden sich mehr Beispiele für die Planung, Überwachung und Evaluation des eigenen Lernens. Konflikte werden überwiegend unter den Bedingungen des Wechselseitigen Lehrens und Lernens gelöst. Übereinstimmend mit den vorgefassten Erwartungen werden Wissenskonstruktion und -transfer im Dialog durch die Anwendung kognitiver Strategien gefördert. Metakognitive Strategien spielen dagegen eine geringere Rolle. Nur in der 2. Studie können metakognitive Strategien als zentrale Determinanten von Wissenserwerb und -transfer angesehen werden.
Die vorliegende Masterarbeit ist im Rahmen des vom Schweizerischen Nationalfonds
(SNF) geförderten Projekts Integrative Förderung auf der Sekundarstufe I (IFCH Sek-I)der Pädagogischen Hochschule Zürich sowie der Universität Fribourg entstanden. Im Fokus steht die förderprozessorientierte Kooperation im Rahmen der Integrativen Förderung.
Auf der Grundlage einer inhaltlich strukturierenden qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz und Rädiker (2022) werden anhand von acht ausgewählten Sekundarschulen im Kanton Zürich Voraussetzungen und Vorgaben auf verschiedenen Ebenen des Bildungssystems analysiert und untersucht, wie diese Vorgaben auf der jeweils nachfolgenden Systemebene von den einzelnen Schulen sowie den Lehrpersonen rekontextualisiert und in ihrer Praxis umgesetzt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits auf der Makroebene des Bildungssystems klärende Vorgaben für die förderprozessorientierte Kooperation der Regel- und Förderlehrpersonen gemacht werden. Viele Aspekte wie beispielsweise Rollen, Aufgaben und Verantwortlichkeiten sowie die Organisation der Förderplanung und des gemeinsamen Unterrichts werden auf den nachfolgenden Systemebenen, d.h. in den Schulen und in den Klassenteams, weiter geklärt. Andere Vorgaben der Makroebene werden in den Schulen nicht mehr weiter konkretisiert und bleiben daher allgemein. Schliesslich definieren und organisieren die Schulen und Lehrpersonen in der Praxis die Vorgaben zur Kooperation in Abhängigkeit der vorhandenen Rahmenbedingungen und situationalen Gegebenheiten,
wobei für die unterrichtsbezogene Zusammenarbeit vor allem die Beziehung der
Kooperationspartner:innen entscheidend ist. Für eine Steuerung durch die Mesoebene können ein kooperationsförderliches Schulleitungshandeln sowie institutionalisierte Zusammenarbeitsgefässe mit festgelegten Zeitfensterns als zentrale Gelingensbedingungen genannt werden, wobei deren Potential von den Schulen noch nicht ausgeschöpft wird.
Fahrdynamiksimulation von einem Fahrrad mit Anhänger zur Lastenbeförderung in der Mikromobilität
(2023)
Diese Arbeit befasst sich mit der Modellierung und Validierung eines Simulationsmodells in MATLAB/SIMULINK. Es wird untersucht, ob Simulationsergebnisse ähnlich wie in der PKW-Simulation auch für die Mikromobilität (hier Fahrrad plus Anhänger) genutzt werden können. Dafür wurde im Voraus ein Pacjeka Reifen Modell mit der Magic For-mula auf Basis eines Fahrradreifens erstellt. Das Simulationsmodell wurde mit Hilfe eines Anhänger-Prototypen und Realfahrtests validiert. Für die Validierung war es wichtig ein Fahrer-Regler in das System zu integrieren und für die Fahrtests auszulegen. Dieser Fah-rer ist für die Längs- und Querregelung verantwortlich und wurde mit Referenzkurven aus den Messdaten versorgt.
Die Auswertung zeigt eine große Übereinstimmung der Fahrdynamik-Messwerte bei dem hier benutzten Einspurmodell. Um möglichst eindeutige Messergebnisse für den Ver-gleich zu erhalten, muss der Einfluss des Fahrers bei den Testfahrten so klein wie möglich gehalten werden. Es ist möglich ein solches Simulationsmodell mit der Realität zu ver-gleichen und dieses für Fahrdynamik-Regelungen zu nutzen.
Evaluation eines Aggressionspräventionsprogramms für die Grundschule: Das Friedensstifter-Training
(2010)
Die vorliegende empirische Untersuchung prüft die Wirkung eines Programmes für Grundschüler, welches Konfliktlösung durch Verhandeln lernen und Mediation vermittelt. Es wird untersucht, ob das Friedensstifter-Training aggressionsreduzierende Wirkung besitzt und welchen Einfluss es auf das prosoziale Verhalten, das psychosoziale Befinden der Schüler und auf das Klassenklima hat. Das Friedensstifter-Training besteht aus vier Teilen und liegt in ausgearbeiteten Unterrichtseinheiten als Lehrerhandbuch vor (Gasteiger Klicpera & Klein, 2006). Im ersten Teil des Trainings geht es darum, was im Rahmen des Friedensstifter-Trainings unter Streit verstanden wird, welche Ziele Konfliktparteien bei Streitereien haben können und welchen Zusammenhang es zwischen diesen Konfliktzielen und dem Verhalten in Konflikten gibt. Im zweiten Teil lernen die Kinder dann die einzelnen Schritte einer Konfliktlösung durch Verhandeln kennen und üben und vertiefen diese solange, bis sie diese Schritte sicher beherrschen. Da man zum Verhandeln einen klaren Kopf braucht, vermittelt der dritte Teil des Friedensstifter-Training Techniken, wie die Kinder besser mit ihren Emotionen umgehen können, vor allem mit ihrer Wut und ihrem Ärger. Im Rahmen des vierten Trainingsteils lernen die Kinder, wie sie anderen Kindern beim Verhandeln helfen können. Dieser Trainingsteil beschäftigt sich mit Techniken der Mediation, z.B. welche Aufgabe ein Mediator hat und wie er bzw. sie sich verhalten sollte. Das Friedensstifter-Training basiert auf der Konflikttheorie von Johnson und Johnson und bezieht Elemente der Sozialen Lerntheorie von Bandura und der Theorie der Sozialen Informationsverarbeitung von Crick und Dodge mit ein. Zudem wird Bezug genommen auf den Ansatz des Sozialen Problemlösens von Shure. Das Training beinhaltet auch Elemente der Mediation. Die empirische Untersuchung erfolgte im Versuchs-Kontrollgruppen-Design an 15 Münchner Grundschulen über einen Zeitraum von zwei Schuljahren. Insgesamt wurden 30 Lehrer und 721 Schüler befragt. Die Befragungen wurden zu vier Messzeitpunkten mittels standardisierten Fragebögen durchgeführt. Erwartet wurde eine aggressionsreduzierende Wirkung des Friedensstifter-Trainings sowie eine Verbesserung des prosozialen Verhaltens bei Schülern der Interventionsklassen verglichen mit dem Verhalten der Schüler der Kontrollklassen. Erwartet wurde zudem auch eine Reduzierung im Ausmaß der Hyperaktivität, der Aufmerksamkeits- und Motivationsprobleme sowie der emotionalen Probleme der Schüler der Interventionsklassen. Bei den auf die Konfliktlösung bezogenen sozialen Fähigkeiten der Schüler der Interventionsklassen wurde eine Verbesserung erwartet, ebenso wie bei der Qualität des Klassenklimas und bei der psychosozialen Befindlichkeit der Schüler. Betrachtet wurde die Verhaltensentwicklung bezüglich der fünf Fragestellungen im Vergleich zwischen Interventions- und Kontrollklassen, im Vergleich der Mädchen der Interventionsklassen mit den Jungen der Interventionsklassen sowie im Vergleich der Interventionssklassen, in denen die Inhalte des Friedensstifter-Trainings langfristig von den Lehrern weiter geübt wurden, mit den Interventionsklassen, in denen die Lehrer dies nicht getan haben. Es zeigt sich, dass vor allem die Jungen der Interventionsklassen vom Friedensstifter-Training profitiert haben. Ihr aggressives Verhalten hat sich reduziert und ihr prosoziales Verhalten hat zugenommen. Die Situation der Mädchen der Interventionsklassen gestaltet sich komplexer. Obwohl das aggressive Verhalten der Mädchen der Interventionsklassen zunahm und ihr prosoziales Verhalten zurückging, gibt es Hinweise darauf, dass auch die Mädchen der Interventionsklassen vom Friedensstifter-Training profitiert haben. Gerade dieser geschlechtsspezifische Effekt liefert wichtige Hinweise für eine zukünftige Weiterentwicklung des Friedensstifter-Trainings. Bei der Frage, wie sich langfristiges Übung und Vertiefen der Friedensstifter-Inhalte auf die Effekte des Trainings auswirkt, zeigte sich deutlich, dass langfristiges Üben und Vertiefen sich durch deutlich positivere Effekte auszahlt, als wenn dies nicht geschieht.
Gerade nach den jüngsten Gewaltvorfällen hat die Frage nach den Möglichkeiten von Prävention erneut an Brisanz zugenommen. Betroffen hiervon sind nicht nur öffentliche Einrichtungen, Betriebe oder Unternehmen, sondern insbesondere Schulen. Als effektiver Ansatz wird die Implementierung von Krisenteams an Schulen als Teil des Bedrohungsmanagements bereits seit 2002 in Deutschland umgesetzt. Bislang lag allerdings der Fokus dieser Fortbildungen auf der Wissensvermittlung in klassischen Präsenzformaten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die spezifische Blended Learning-Struktur der Fortbildung von KomPass plus die Handlungskompetenz der schulischen Krisenteams fördern kann und welche positiven Einflussfaktoren sich in einer solchen Lernumgebung identifizieren lassen.
Carolina Staiger entwickelt in ihrer Dissertation ein erstes Konzept eines dynamischen Testverfahrens für den Bereich der Mathematikdidaktik und erprobte das Verfahren am Beispiel ausgewählter Themen der Bruchrechnung zu Beginn von Klasse 6.
Dynamische Testverfahren basieren auf Lew Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, deren Ziel es ist, neben dem aktuellen Leistungsstand eines Lernenden vor allem dessen Leistungspotenzial einzuschätzen. Die Idee ist es, dieses Potenzial durch den Einsatz elaborierten Feedbacks mit gestuftem Unterstützungsgrad (z. B. Hinweise auf metakognitive, kognitive Strategien oder über das Angebot von Lösungsschritten) zu evozieren. Staiger untersuchte in ihrer Arbeit speziell, welche (meta-)kognitiven Prozesse durch die Vergabe von gestuften Feedbackkomponenten bei den Schülerinnen und Schülern hervorgebracht werden können.
Die Autorin gibt zu Beginn der Arbeit unter anderem Einblick in Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, in die Grundzüge der Dynamischen Testdiagnostik, in die Feedbacktheorie sowie Feedbackforschung und leitet daraus ein auf die Bruchrechnung bzw. Mathematikdidaktik anwendbares Verfahren ab. Staiger arbeitet erstmals verschiedene Konzeptionen gestufter Unterstützungsmaßnahmen vor allem unter Betrachtung ihrer Wirksamkeit auf das Lernen auf und führt sie für die Umsetzung in einem dynamischen Testverfahren zusammen. In der Aufarbeitung zentraler mathematikdidaktischer und lernpsychologischer Modelle und Untersuchungen legt die Autorin offen, dass es bisher wenig forschungsbasierte Aussagen über die Wirkung gestufter Unterstützungsmaßnahmen gibt, woraus sie folgende zentrale Forschungsfrage in ihrer Dissertation bearbeitet: „Welche Wirkungsweise, speziell welche (meta-)kognitiven Prozesse lassen sich durch Vergabe der gestuften Hilfen (hier als Feedbackkomponenten benannt) in den ausgewählten Themenbereichen der Bruchrechnung und bei ausgewählten Sechstklässlern hervorbringen?
Staiger wählt ein qualitatives Forschungsdesign mit kategoriengeleitetem Auswertungsverfahren. Im Zentrum steht dabei die qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring. Sie gibt einen ersten differenzierten Einblick in die metakognitiven und kognitiven Prozesse von Sechstklässlerinnen und Sechstklässlern einer baden-württembergischen Realschule im Umgang mit den exemplarisch konzipierten Feedbackkomponenten, die wiederum Rückschlüsse auf das Leistungspotenzial der Lernenden geben. Daraus entwickelte Beispielschülerprofile zeigt sie am Ende ihrer Arbeit auf.
Die Arbeit wendet sich an Studierende und Lehrer des Faches Physik in der Sekundarstufe I und verfolgt didaktische und methodische Ziele. Ein didaktisches Ziel ist es, die Genese physikalischer Begriffe sichtbar werden zu lassen. So wird an ausgewählten Beispielen gezeigt, wie man auch ohne die Kenntnis einer Maßeinheit und eines ausgereiften Messverfahrens zu quantitativen Aussagen gelangen kann. Die Frage nach der Rechtfertigung dieser Vorgehensweise führt zu der Einsicht, dass die Erarbeitung naturwissenschaftlichen Wissens ein steiniger Weg ist und dass die erworbenen Kenntnisse nie endgültig sind, sondern immer nur vorläufig sein können. Neue experimentelle Ergebnisse können stark veränderte Vorstellungen erfordern - wie Quantentheorie und Relativitätstheorie eindrucksvoll belegen.
Ein weiteres didaktisches Problem stellt im Unterricht der Gebrauch der Sprache dar; sie ist ein höchst einflussreiches Medium, und viele Lernschwierigkeiten sind darauf zurück zu führen, dass ein und dieselbe Vokabel in der Alltagssprache und in der Fachsprache des Physiklehrers jeweils eine ganz unterschiedliche Bedeutung besitzt. Dies kann eine präzise Begriffsbildung erschweren oder sogar blockieren, lässt sich aber bei Kenntnis dieser Probleme durchaus vermeiden.
Auf methodischem Gebiet wird ein Einstieg in die Elektrik über den historischen Weg - also über den Begriff der elektrischen Ladung - vorgestellt. Diese Entscheidung geht von der Überzeugung aus, dass es für Lerner der Sekundarstufe I leichter ist, den Zugang zur Elektrik nur über einen einzigen Begriff - den einer bestimmten "Menge an Elektrizität" - zu gehen als über den Begriff der Stromstärke, welcher die gleichzeitige Erfassung und die mathematische Verknüpfung von zwei Begriffen - den der elektrischen Ladung und den der Zeit - erfordert.
Bei einem weiteren Problem - nämlich der Deutung der Übertragungsgeschwindigkeit der elektrischen Energie von der Quelle zum angeschlossenen Elektrogerät - wird eine Modellvorstellung entwickelt, welche bewusst auf den Begriff der elektrischen Feldstärke verzichtet und dennoch das bestehende Phänomen zutreffend beschreibt.
Im Anhang wird durch eine vergleichende Betrachtung von elektrischen und magnetischen Feldern einerseits und dem Gravitationsfeld andererseits gezeigt, wie durch einen Analogieschluss ein schwieriges Problem in übersichtlicher Weise gelöst werden kann.
In schulbuchgemäßen Unterrichtsgängen zur Linsenabbildung und Spektroskopie werden optische Phänomene und das Strahlenmodell nur unzureichend aufeinander bezogen. Zudem trennen viele Lernende kaum zwischen dem Modell des Lichtstrahls und dem Phänomen des Lichtbündels.
In modellorientiertem Unterricht zu Linsen, Prismen und Gittern wird das Strahlenmodell axiomatisch eingeführt. Nichtsdestotrotz wird das Strahlenmodell anhand des Phänomens eines Lichtbündels veranschaulicht. Die eigentlichen Phänomene (nämlich optische Bilder) kommen dabei oft zu kurz. Zudem wird das Strahlenmodell zu stark vom Wellenmodell abgegrenzt.
In phänomenbasiertem Unterricht werden die optischen Bilder ausgiebig beobachtet. Hierbei werden meist einzelne Bildpunkte betrachtet. Dies entspricht jedoch nicht der ganzheitlichen Sicht der Lernenden. Zudem wird das Strahlenmodell weitestgehend gemieden.
Vor diesem Hintergrund wird ein bildbasierter Zugang zur Linsenabbildung und Spektroskopie vorgestellt. Ausgehend von ganzen Bildern führt dieser Zugang zum Strahlenmodell und darüber hinaus zum Wellenmodell.
Der bildbasierte Zugang wird gemäß dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion auf die Sicht der Forschenden und die Sicht der Lernenden abgestimmt. Für die fachliche Klärung werden Texte von Johannes Kepler und Vaibhav Vaish, von Isaac Newton und Matthias Rang, von Joseph Fraunhofer und José Lunazzi sowie von Albrecht Dürer analysiert. Für die Erfassung der Lernerperspektive werden bisherige Studien zusammengetragen und eigene Vermittlungsexperimente (Teaching experiments) durchgeführt. Für die didaktische Strukturierung werden die phänomenologische Methode und die Modellmethode zu einer phänomenbasierten Modellmethode zusammengeführt. Dadurch wird ein schrittweiser Übergang von der Phänomenwelt zur Modellwelt ermöglicht.
Der bildbasierte Zugang erfolgt in sechs Schritten: 1. Alltagsnahe Phänomene der Linsenabbildung und Spektroskopie beobachten. 2. Innerhalb des Linsenbildes und Spektrums ganze Einzelbilder offenbaren. 3. Linsenabbildung und Spektroskopie als Überlagerung von Einzelbildern betrachten. 4. Die räumliche Verteilung der Einzelbilder anhand von Verbindungslinien übersichtlich darstellen. 5. Die Verbindungslinien anwenden, um die Überlagerung der Einzelbilder zum Gesamtbild vorherzusagen. 6. Das Modellhafte dieser so genannten Strahlen besprechen.
Auf diese Weise werden Phänomenwelt und Modellwelt klar voneinander getrennt. Gleichzeitig werden die beobachtbaren Bilder und die hinzugedachten Strahlen klar aufeinander bezogen.
In Vermittlungsexperimenten mit Siebtklässlern und Studierenden konnte der bildbasierte Zugang genutzt werden, um die Lernenden von ihrem holistischen Standpunkt zum analytischen Standpunkt der Forschenden zu begleiten.
Darüber hinaus hat der bildbasierte Zugang zu fachwissenschaftlichen Erkenntnissen geführt. Diese werden ebenso dargestellt. Für die Linsenabbildung wird eine bildbasierte Konstruktionsmethode entwickelt. Sie enthält die herkömmliche Konstruktionsmethode als Spezialfall. Im Bereich der Spektroskopie wird ein einfaches Verfahren zur Spektralsynthese beschrieben (Superposition of Newtonian Spectra, SNS) und spektral kodierte Bildprojektion vorgestellt (Projected-Image Circumlineascopy, PICS). Analog dazu wird Newtons experimentum crucis umgedeutet. Zudem wird die abbildungsoptische Beschreibung des Spektroskops erweitert und eine hyperspektrale Bildgebungstechnik namens spatiospectral scanning eingeführt. An diesen Beispielen wird gezeigt, wie Didaktische Rekonstruktion zur wissenschaftlichen Konstruktion beitragen kann.