title: Die Rolle von Vermutungen beim Experimentieren im Physikunterricht
title: Eine empirische Untersuchung verschiedener Einflüsse auf das Schlussfolgern mit Messdaten
titleType: Subtitle
Creators: name: Chroszczinsky, Sophia
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2025
Subjects: subject: Physikdidaktik
subject: Physik
subject: MINT
subject: Hypothesen
subject: Vermutungen
subject: Begründungen
subject: Schlussfolgerungen
subject: Datenkompetenzen
subject: Sekundarstufe
subject: Science Education
subject: Physics
subject: STEM
subject: Hypotheses
subject: Justifications
subject: Conclusions
subject: Data competencies
subject: Secondary Education
subject: 530 Physik

description: In dieser Arbeit wurde eine fragebogenbasierte empirische Studie mit rund 400 Schülerinnen und Schülern der Klassenstufen acht und neun im Fach Physik durchgeführt. Dabei wurde die Rolle von Vermutungen beim Lösen einer experimentellen Problemstellung in Bezug auf das Schlussfolgern untersucht. Es wurde untersucht, wie sich die Art der Annahme einer Vermutung vor einer Datenauswertung auf die gezogene Schlussfolgerung auswirkt, nachdem Messdaten vorgelegt wurden. Dazu wurden die folgenden fünf Arten der Annahme einer Vermutung miteinander verglichen: vollständiges Verzichten auf das Annehmen einer Vermutung, gleichzeitiges in Erwägung ziehen mehrerer Vermutungen, Annehmen einer selbstgewählten Vermutung sowie Annehmen einer vorgegebenen Vermutung, die sich später entweder als fachlich korrekt oder inkorrekt herausstellt. Außerdem wurde der Einfluss des Grads der Überzeugung von der Richtigkeit der Vermutung auf die Wechselprozesse von der Vermutung (vor der Vorlage von Messdaten) hin zur Schlussfolgerung (nach der Vorlage von Messdaten) untersucht. Dazu wurde eine für diese Studie entwickelte Skala eingesetzt. Das Design der Studie hat darüber hinaus die Untersuchung des Einflusses von Datenkompetenzen auf die Schlussfolgerungen ermöglicht. Dazu wurden die Datenkompetenzen entsprechend im Vorfeld geschult und kontrolliert. Innerhalb dieser Studie konnte festgestellt werden, dass weder die Art der Annahme der Vermutung noch der Grad der Überzeugung von deren Richtigkeit das Schlussfolgern signifikant beeinflusst hat. Einzig die Kontrollvariable der Datenkompetenz hatte einen signifikanten Einfluss auf ein adäquates Schlussfolgern. Schülerinnen und Schüler mit hohen Datenkompetenzen haben fachlich adäquatere Schlussfolgerungen gezogen als jene mit geringen Datenkompetenzen. Wenn im naturwissenschaftlichen Unterricht mit Messdaten gearbeitet wird, sollte folglich sichergestellt werden, dass ausreichende Datenkompetenzen bei den Schülerinnen und Schülern vorhanden sind.
description: In this thesis, an empirical and questionnaire-based study was conducted with around 400 pupils in grade levels eight and nine during physics lessons. The role of hypotheses in solving an experimental problem in relation to the conclusions was investigated. It was examined how different ways of handling a hypothesis before data evaluation affect the conclusion drawn after measurement data has been presented. For this purpose, the following five ways of handling a hypothesis were compared: renouncing setting a hypothesis, considering several hypotheses simultaneously, assuming a self-chosen hypothesis, assuming a predetermined hypothesis which later turned out to be correct or incorrect. In addition, the influence of the degree of confidence in the correctness of the hypothesis on the processes of changing the hypothesis (stated before measurement data was shown) to the conclusion (drawn after measurement data was shown) was investigated. The degree of confidence in the correctness of the hypothesis was assessed using a scale developed for this study. Furthermore, the impact of the pupils’ data competencies on their conclusions could be examined using this study’s design. Therefore, pupils’ competencies were trained and controlled in advance. Within this study, it was found that neither the way of handling a hypothesis nor the degree of confidence in the correctness of the hypothesis had a significant influence on the pupils’ conclusions. Only the control variable of data competency had a significant influence on drawing adequate conclusions. Pupils with high data competencies drew more appropriate conclusions than those with low data competencies. It should therefore be ensured that pupils have sufficient data competencies when dealing with measurement data in science lessons.