Entwicklung fachdidaktischen Wissens zum Einsatz digitaler Medien im Fach Physik / Rike Isabel Große-Heilmann ; Gutachter: Prof. Dr. Josef Riese (Erstgutachten), Prof. Dr. Jan-Philipp Burde (Zweitgutachten)

Große-Heilmann, Rike

Der Einsatz digitaler Medien eröffnet neue Potentiale für den Physikunterricht wie beispielsweise eine neue Qualität der Visualisierung oder die Erweiterung experimenteller Möglichkeiten. Um diese Potentiale angemessen im Unterricht nutzen zu können, benötigen angehende Physiklehrkräfte bereits im Studium entsprechende (fachdidaktische) Lerngelegenheiten, um digitalisierungsbezogene Kompetenzen – wie das fachdidaktische Wissen (FDW) zum Einsatz digitaler Medien – erwerben zu können. Zudem sind die Evaluation solcher Lerngelegenheiten hinsichtlich des Wissenserwerbs sowie die Identifikation, welche Aspekte der Lerngelegenheiten dafür förderlich sind, bedeutsam. Zur Messung dieses Wissens wird häufig auf Selbsteinschätzungen zurückgegriffen, welche in ihrer Validität jedoch insbesondere im Vergleich zu Leistungstest zunehmend kritisiert werden. Während Untersuchungen zum FDW von angehenden Physiklehrkräften unter Nutzung etablierter Leistungstests nicht den Einsatz digitaler Medien adressieren, beziehen sich Studien zum digitalisierungsbezogenen FDW nicht auf das Fach Physik. Vor diesem Hintergrund wird in der vorliegenden Arbeit untersucht, wie sich FDW zum Einsatz digitaler Medien im Fach Physik valide messen und wie sich solches Wissen in physikdidaktischen Lehrveranstaltungen angemessen fördern lässt. Dazu wird ein physikspezifischer Leistungstest zur Erfassung des FDW zum Einsatz digitaler Medien bei Physiklehramtsstudierenden entwickelt und im Hinblick auf mehrere Validitätsaspekte untersucht. Der Leistungstest wird im Prä-Post-Design zur Evaluation eines universitären Lehrkonzepts zum Einsatz digitaler Medien im Physikunterricht genutzt, welches in Form von fachdidaktischen Seminaren an vier universitären Standorten in Deutschland und Österreich implementiert und beforscht wird. Durch anschließende retrospektive Interviews mit einem Teil der Seminarteilnehmenden wird identifiziert, welche Elemente des Lehrkonzepts mit Veränderungen in den Testantworten zusammenhängen und lernförderlich oder lernhinderlich für den Wissenserwerb scheinen. Abschließend werden daraus Schlussfolgerungen für zukünftige Lerngelegenheiten zum Einsatz digitaler Medien abgeleitet. Aus den Untersuchungen zur Validität ergeben sich mehrere Indizien für eine angemessene Validität des entwickelten Leistungstest hinsichtlich unterschiedlicher Aspekte. Die Prä-Post-Erhebungen in den Seminaren zeigen einen signifikanten Zuwachs im FDW zum Einsatz digitaler Medien mit kleiner Effektstärke. Aus der Interviewanalyse lassen sich insbesondere praktische Erfahrungen mit digitalen Medien als lernförderlich ableiten, aber auch eher theoretische Seminarinhalte zu lernpsychologischen Hintergründen (z. B. Cognitive Load Theory) und einzelnen Medien scheinen hilfreich. Teilweise werden von den Studierenden jedoch auch (v. a. positive) Einzelerfahrungen im Seminar fälschlich verallgemeinert und daraufhin Aufgaben im Post-Testweniger kritisch beantwortet. Demzufolge scheint insbesondere das kritische Reflektieren von Medieneinsätzen und -beispielen wichtig für lernwirksame Lerngelegenheiten zum Einsatz digitaler Medien.

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