Experimentelle Kompetenz Physikstudierender : Entwicklung und erste Erprobung eines performanzorientierten Kompetenzstrukturmodells unter Nutzung qualitativer Methoden / Anna Brigitte Bauer ; Gutachter: Prof. a. d. Dr. Peter Reinhold (Universität Paderborn), Prof. Dr. Josef Riese (RWTH Aachen). Paderborn, 2023
Inhalt
- Einleitung
- Theoretischer Teil
- Experimentieren in der Wissenschaft
- Erkenntnismethode des Experimentierens
- Arten des Logischen Schließens
- Experimentelle Könner:innen - Charakteristika von Expert:innen beim Lösen komplexer Probleme
- Fazit
- Experimentieren in der Schule
- Ziele des Experimentierens in der Schule
- Didaktische Funktion und Einbettung von Experimenten in der Schule
- Lernwirksamkeit von Experimentieren in der Schule
- Fazit
- Experimentieren im Studium
- Ziele von Laborpraktika
- Didaktische Gestaltung und organisatorische Strukturen von Laborpraktika
- Lernwirksamkeit von Laborpraktika
- Fazit
- Zwischenfazit
- Modellierung und Messung experimenteller Kompetenz
- Kompetenz und Performanz
- Bestandteile und Modellierungsansätze für Kompetenzmodelle
- Modellierungsaspekt 1 - Ansatz und Funktion des Modells
- Modellierungsaspekt 2 - Auswahl der Dimensionen
- Modellierungsaspekt 3 - Theoretische Rahmung und Differenzierung inhaltlicher und fachmethodischer Dimensionen
- Modellierungsaspekt 4 - Theoretische Rahmung und Differenzierung der Dimension Qualitätsausprägung
- Festlegung des Assessment-Ansatzes für die experimentelle Kompetenz auf universitärem Niveau
- Fazit
- Forschungsdesiderate und Entwicklungsschritte
- Design der empirischen Studie
- Entwicklung der Dimension Inhaltsbereiche
- Entwicklungsschritt - Qualitative Inhaltsanalyse
- Diskussion zur Angemessenheit der Dimension Inhaltsbereiche
- Konstruktion der Instrumente und Durchführung der Datenerhebung
- Konstruktion der Experimentieraufgaben
- Konstruktionsprinzipien der Experimentieraufgaben
- Experimentieraufgabe 1 - Niedrige Komplexität
- Experimentieraufgabe 2 - Höhere Komplexität
- Fragebogenkonstruktion
- Erhebungssituation - Videografierte Realexperimente
- Stichprobe
- Diskussion zur Angemessenheit der Datenerhebung
- Konstruktion der Datengrundlage
- Konstruktion der chronologischen Fallstudien
- Anreicherung der Fallstudien mittels Stimulated Recall Interviews
- Methodik - Stimulated Recall Interviews
- Gestaltung der Stimulated-Recall Leitfäden
- Durchführung der Stimulated Recall Interviews
- Ergebnisse der Stimulated Recall Interviews
- Diskussion zur Angemessenheit und Passung der Datengrundlage
- Datenanalysemethodik - Die dokumentarische Methode
- Das qualitativ-rekonstruktive Verfahren der dokumentarischen Methode
- Diskussion der Angemessenheit der Auswertungsmethodik
- Ergebnisse der empirischen Studie - Vorschlag eines Kompetenzstrukturmodells
- Charakterisierung der Stichprobe
- Erste Entwicklung der Dimension Fachmethodik
- Entwicklung der Dimension Qualitätsausprägung
- Vorbereitende Analysen - Charakteristische Merkmale universitären Experimentierens
- Vorbereitende Analyse - Typische Prozessmuster
- Vorbereitende Analyse - Herausfordernde Stellen im Experimentierprozess
- Einfluss von Erfahrung auf das universitäre Experimentieren - Stimulated Recall Interviews
- Vorstellung der sinngenetischen Typenbildung
- Entwicklung der Facetten der Dimension Qualitätsausprägung - Relationale Typenbildung
- Kompetenzstrukturmodell experimentelle Kompetenz
- Prüfung des Kompetenzstrukturmodells
- Diskussion und Prüfung des Modells
- Perspektive der Fachwissenschaft
- Expertenrating
- Einordnung der Erkenntnisse in den fachdidaktischen Diskurs
- Charakteristische Merkmale universitären Experimentierens
- Einordnung der Kompetenzmodellierung in den fachdidaktischen Diskurs
- Diskussion zur Güte und Geltung der Ergebnisse
- Zusammenfassung und Implikationen
- Verzeichnisse
- Literatur
- Anhang
- Qualitative Inhaltsanalyse Versuchsanleitungen - Liste Universitäten
- Konstruierte experimentelle Aufgabenstellungen
- Beispielhafte Illustration der erhobenen Daten
- Beispielmaterialien - Irmgard, die Expertin bei der Aufgabe 2
- Irmgard - Laborjournal
- Irmgard - Screenshots Auswertungsdatei
- Irmgard - Browserverlauf
- Irmgard - Chronologische Fallstudie
- Beispielmaterialien - Helmut, der Novize bei der Aufgabe 1
- Übersicht über die Stichprobe
- Mögliche Musterlösung zur weniger komplexen Aufgabe 1 - Horst, der Experte
- Expertenrating - Ergebnisse
- Erklärung zur selbstständigen Abfassung