title: Fachspezifische Instrumente zur Diagnose und individuellen Förderung von Lehramtsstudierenden der Physik
Creators: name: Pusch, Alexander
Publisher: name: University of Muenster, Institutional Repository MIAMI
Year: 2022
Subjects: subject: 530 Physics

description: Welche fachmethodischen und fachinhaltlichen Schwierigkeiten können Lehramtsstudierende in einem Physikstudium haben? Wie kann eine entsprechende Diagnose und individuelle Förderung (DiF) umgesetzt werden? Die vorliegende Studie geht diesen Fragen exemplarisch nach. Ein erster Ansatz zielt auf die methodischen Schwierigkeiten von Studierenden beim Lösen von Übungsaufgaben ab. Dazu wird ein Bearbeitungsmodell entwickelt, das die Grundlage für die DiF-Instrumente Diagnosecheckliste, Selbstlerneinheiten sowie Erstellen kommentierter Lösungen durch Studierende darstellt. Ein zweiter Ansatz verfolgt das Ziel, Lücken im Bereich des mathematischen und physikalischen Vorwissens zu schließen. Anhand einer Individualdiagnostik durch diagnostische Tests werden individuell Förderangebote zugewiesen, die aus Materialien zur selbstständigen Bearbeitung und aus gemeinsamen Fördersitzungen zu Themenschwerpunkten bestehen. Die Ansätze wurden in Übungen, Tutorien, Vor- und Onlinekursen umgesetzt sowie beforscht. Dabei konnte in der Studie unter anderem gezeigt werden, dass die DiF-Instrumente zu den methodischen Schwierigkeiten der Studierenden die intendierten Funktionen hinsichtlich Diagnose und individueller Förderung prinzipiell erfüllen können. Zudem konnten differenzierte Erkenntnisse sowohl über fachmethodische als auch über fachinhaltliche Schwierigkeiten von Studierenden gewonnen werden, die vor allem die grundlegenden mathematischen Anforderungen betreffen.
description: 1 Einleitung ..... 11 2 Diagnose und individuelle Förderung ..... 15 2.1 Begriffsverständnis ..... 15 2.2 Empirische Erkenntnisse zur Wirksamkeit ..... 16 2.3 Verankerung in der Lehrerbildung ..... 17 2.4 DiF-Ansätze und -Instrumente ..... 18 2.5 Studienerfolg in naturwissenschaftlichen Studiengängen ..... 19 2.6 Fazit ..... 20 3 Das Projekt dortMINT ..... 21 3.1 Projektziele ..... 21 3.2 Projektstruktur ..... 21 4 Forschungsfragen ..... 23 5 Forschungsdesign und Gütekriterien ..... 25 5.1 Explorative Fallstudie ..... 25 5.2 Gütekriterien quantitativer und qualitativer Forschung ..... 26 5.2.1 Kernkriterien zur intersubjektiven Nachvollziehbarkeit ..... 26 5.2.2 Objektivität, Reliabilität und Validität ..... 27 5.2.3 Nebengütekriterien der entwickelten Diagnose- und Testinstrumente ..... 29 5.2.4 Verflechtungen zwischen Interventionen und Forschung ..... 29 6 Forschungsinstrumente, Datenquellen und Auswertungsmethoden ..... 31 6.1 Interviews ..... 31 6.1.1 Sampling der beforschten Personen ..... 32 6.1.2 Interviewleitfäden ..... 33 6.1.3 Interviewdurchführung ..... 34 6.1.4 Transkription ..... 34 6.1.5 Auswertungsmethode ..... 34 6.1.6 Überprüfung der Güte der Auswertungsmethodik ..... 36 6.2 Fragebögen ..... 39 6.2.1 DiF-Fragebogen ..... 39 6.2.2 Weitere Fragebögen ..... 40 6.3 DiF-Instrumente als Forschungsinstrumente ..... 40 7 Kontexte der Untersuchung ..... 41 7.1 Bezugsveranstaltungen ..... 41 7.1.1 Bezugsveranstaltung TU Dortmund ..... 41 7.1.2 Bezugsveranstaltung Universität Duisburg-Essen ..... 42 7.2 Interventionsveranstaltungen ..... 42 7.2.1 Übungen ..... 42 7.2.2 Tutorien, Vorkurs und Onlinekurse ..... 44 8 Voruntersuchung ..... 47 8.1 Vorgehensweise ..... 47 8.1.1 Interviews ..... 47 8.1.2 FCI-Test ..... 47 8.2 Schwierigkeiten der Studierenden (Forschungsfrage 1) ..... 48 8.2.1 Ergebnisse: Schwierigkeiten beim Bearbeiten der Übungsaufgaben ..... 48 8.2.2 Ergebnisse: Vorwissen newtonsche Mechanik ..... 50 8.3 Ableiten des weiteren Vorgehens ..... 52 9 Übungsaufgaben ..... 53 9.1 Analyse der Übungsaufgaben ..... 53 9.2 Physikalische Rechenaufgabe ..... 53 9.3 Anteil physikalischer Rechenaufgaben an den Übungsaufgaben ..... 54 10 Modell zur Bearbeitung physikalischer Rechenaufgaben ..... 57 10.1 Modell des wissenszentrierten Problemlösens nach Friege ..... 57 10.2 Modell zur Bearbeitung physikalischer Rechenaufgaben ..... 58 10.2.1 Wissenskomponenten ..... 59 10.2.2 Bearbeitungsschritte und -phasen ..... 60 10.2.3 Bearbeitungsschema physikalischer Rechenaufgaben ..... 62 10.3 Verortung der DiF-Instrumente ..... 64 11 Diagnosecheckliste ..... 67 11.1 Aufbau ..... 67 11.2 Funktionen ..... 68 11.3 Einsatz und Beforschung ..... 69 11.4 Validität (Forschungsfrage 2) ..... 71 11.4.1 Ergebnisse: Funktionen für Studierende ..... 72 11.4.2 Ergebnisse: Funktionen für Lehrende ..... 76 11.5 Schwierigkeiten der Studierenden (Forschungsfrage 1) ..... 79 11.5.1 Ergebnisse: Schwierigkeiten und Förderwünsche ..... 79 11.5.2 Ergebnisse: Analyse der Übungsabgaben ..... 81 12 Selbstlerneinheiten ..... 83 12.1 Theoretischer Hintergrund ..... 83 12.2 Aufbau ..... 84 12.3 Funktionen ..... 85 12.4 Einsatz und Beforschung ..... 86 12.5 Validität (Forschungsfrage 2) ..... 87 13 Erstellen kommentierter Lösungen durch Studierende ..... 91 13.1 Theoretischer Hintergrund ..... 91 13.2 Aufbau ..... 91 13.3 Funktionen ..... 93 13.4 Einsatz und Beforschung ..... 94 13.5 Validität (Forschungsfrage 2) ..... 95 13.5.1 Ergebnisse: Funktionen für Studierende ..... 95 13.5.2 Ergebnisse: Funktionen für Lehrende ..... 98 14 Diagnostische Tests und Förderangebote ..... 103 14.1 Theoretischer Hintergrund ..... 103 14.2 Aufbau ..... 104 14.2.1 Diagnostische Tests ..... 104 14.2.2 Diagnoserückmeldung und Förderangebote ..... 106 14.3 Funktionen ..... 108 14.4 Einsatz und Beforschung ..... 109 14.5 Schwierigkeiten der Studierenden (Forschungsfrage 1) ..... 110 14.5.1 Ergebnisse: mathematisches Vorwissen ..... 111 14.5.2 Ergebnisse: physikalisches Vorwissen ..... 113 15 Akzeptanz ..... 115 15.1 Nutzen und Erleben ..... 115 15.2 Teilnahmegründe DiF-Tutorium und Onlinekurs ..... 122 16 Transfer der DiF-Instrumente ..... 129 16.1 Diagnosecheckliste ..... 129 16.2 Erstellen kommentierter Lösungen ..... 130 17 Fazit und Ausblick ..... 133 18 Zusammenfassung der Arbeit ..... 137 19 Literaturverzeichnis ..... 141 A DiF-Instrumente ..... 151 A.1 Kurzbeschreibungen ..... 152 A.2 Diagnosecheckliste ..... 153 A.3 Selbstlerneinheiten ..... 154 A.3.1 Themen und Inhalte ..... 154 A.3.2 Selbstlerneinheit Ersatzwiderstand von Stromkreisen ..... 155 A.3.3 Selbstlerneinheit Selbstinduktion ..... 160 A.4 Erstellung kommentierter Lösungen durch Studierende ..... 164 A.4.1 Anleitung zur Erstellung ..... 164 A.4.2 Gliederungsvorlage ..... 166 A.4.3 Checkbogen der diagnostischen Interviews ..... 168 A.5 Diagnostische Tests ..... 169 A.5.1 Themenbereiche und Inhalte ..... 169 A.5.2 Testheft Mathematik ..... 171 A.5.3 Ergebnisse: Mathematiktest ..... 182 A.5.4 Ergebnisse: Physiktests ..... 185 A.5.5 Quellen der Aufgaben ..... 188 A.6 Diagnoserückmeldung &amp; Fördermaterialien ..... 189 A.6.1 Diagnoserückmeldung Mechaniktest Teil 1 ..... 189 A.6.2 Themen und Inhalte der Fördermaterialien ..... 190 A.6.3 Fördermaterial G3.1 - Bruchrechnung ..... 191 B Interviewleitfäden ..... 195 B.1 WS 09/10 (Übung) ..... 196 B.2 WS 10/11 (DiF-Übung) ..... 197 B.3 SS 11 (DiF-Tutorium) ..... 199 B.4 WS 11/12 (DiF-Tutorium) ..... 201 B.5 WS 11/12 (Übungsleitende) ..... 204 C Fragebögen ..... 205 C.1 DiF-Fragebogen (DiF-Vorkurs) ..... 206 C.2 Teilnahme am DiF-Tutorium 1 (WS 11/12) ..... 212 C.3 Teilnahme am DiF-Tutorium 2 (WS 11/12) ..... 213 C.4 Mathematiktest Universität Duisburg-Essen (WS 11/12) ..... 214 D Ablaufpläne &amp; Curriculare Analysen ..... 217 D.1 Ablaufplan DiF-Tutorium SS 11 ..... 218 D.2 Ablaufplan DiF-Tutorium WS 11/12 ..... 219 D.3 Ablaufplan DiF-Vorkurs WS 12/13 ..... 219 D.4 Curriculare Analyse der Bezugsveranstaltung der TU Dortmund ..... 220 E Manuale ..... 221 E.1 Transkriptionsregeln ..... 222 E.2 Textsegmentanalyse ..... 223 E.3 Codezuweisung ..... 224 E.4 Einschätzung des Aufgabentyps ..... 225 E.5 Einschätzung der Fehler auf den Übungsabgaben ..... 227 E.6 Übertragung der Diagnosechecklisten ..... 231 E.7 Einschätzung kommentierter Lösungen ..... 233 F Teilnehmer an Veranstaltungen und Interviews ..... 237 F.1 Gesamtübersicht ..... 238 F.2 Statistische Daten der Veranstaltungsteilnehmer ..... 239 F.3 Statistische Daten der interviewten Personen ..... 239 F.4 DiF-Vorerfahrungen der Studierenden ..... 240