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In this chapter, we will first provide an overview of the science teacher preparation programs at the University of Tübingen and the University of the Witwatersrand. We proceed by looking more closely at the physics and chemistry of electric circuits, before providing an analysis of students' typical conceptual difficulties with cells and circuits. Drawing on our experiences in the two contexts, Wits and Tübingen, we discuss possible pedagogical implications for science teachers-in-training. I

Thematisch setzt sich die im Rahmen des Projekts ,Klasse 6b' aufgezeichnete 90-minütige BNT-Stunde mit dem Fluss als Lebensraum für Fische von der Quelle bis zur Mündung auseinander. Auch wenn der inhaltliche Schwerpunkt der vorlie­genden Unterrichtsstunde klar dem Fach Biologie zuzuordnen ist, wäre innerhalb des Fächerverbunds Biologie, Naturphänomene und Technik (kurz BNT ) auch eine stär­kere fächerübergreifende, integrative Auseinandersetzung mit der Thematik denkbar. Vor diesem Hintergrund soll sich im Folgenden mit der Geschichte des integrierten naturwissenschaftlichen Unterrichts, seinen Chancen und Herausforderungen sowie insbesondere der im Fach BNT angelegten Spannung zwischen Fachlichkeit und Überfachlichkeit auseinandergesetzt werden, bevor schließlich ein alternativer, integ­rativer Zugang zum Stundenthema aufgezeigt wird.

Angesichts der zunehmenden Bedeutung digitaler Medien im Unterricht ist die Bereitstellung entsprechender fachdidaktischer Lerngelegenheiten unabdingbar. Im Rahmen des Projektes DiKoLeP (Digitale Kompetenzen von Lehramtsstudierenden im Fach Physik) soll daher ein bestehendes physikdidaktisches Lehr-Lern-Seminar, in dem Studierende in einem komplexreduzierten Rahmen erste Lehrversuche unternehmen, hinsichtlich des Einsatzes digitaler Medien weiterentwickelt und evaluiert werden. Dabei werden Kernelemente des Seminars mit physikdidaktischen Lehrveranstaltungen zum Einsatz digitaler Medien der kooperierenden Universitäten aus Tübingen und Graz abgestimmt. Neben der Weiterentwicklung des Lehr-Lern-Seminars zielt das vorgestellte Teilprojekt vor allem auf die Modellierung und Messung physikdidaktischer Kompetenzen zum Einsatz digitaler Medien. Dazu werden Testitems entwickelt, die im Sinne des DiKoLANOrientierungsrahmens (Becker et al., 2020) vor allem die Bereiche Digitale Messwerterfassung, Simulationen/ Modellierung und Erklärvideos abdecken und zur Untersuchung des Kompetenzerwerbs in den Lehrveranstaltungen der beteiligten Standorte genutzt werden. Das Poster stellt neben dem entwickelten Modell beispielhafte Items sowie die Umsetzung der geplanten Evaluation vor. Version of record

Die Digitalisierung stellt Schule und Gesellschaft vor neue Herausforderungen, bietet jedoch gleichzeitig auch enorme Chancen. Im Physikunterricht können digitale Medien z.B. dazu beitragen, Schülerinnen und Schülern das Verständnis physikalischer Konzepte zu erleichtern. Im Rahmen des DiKoLeP-Verbundprojekts an den Universitäten Aachen, Graz und Tübingen wird daher ein Seminar entwickelt und evaluiert, dessen Ziel es ist, Studierende zum fachdidaktisch sinnvollen Einsatz von digitalen Medien zur Förderung des physikalischen Konzeptverständnisses zu befähigen. Trotz der Verankerung des Einsatzes von digitalen Medien in den KMK-Bildungsstandards haben viele Lehrkräfte nach eigenen Angaben nicht die notwendigen Kenntnisse und Erfahrungen, digitale Medien lernwirksam einzusetzen. Das neue Seminar soll daher angehenden Lehrkräften in der ersten Phase der Lehramtsausbildung die Möglichkeit geben, diese Kenntnisse und Kompetenzen zu erlangen und in komplexitätsreduzierten Unterrichtssequenzen zu erproben. Dieser Beitrag behandelt die Konzeption des Seminars und stellt die Forschungsfragen des DiKoLeP-Verbundprojekts u.a. in Zusammenhang mit der Evaluation des Seminarkonzepts vor. Zusätzlich werden die Erhebungsinstrumente und die Struktur der Evaluation dargestellt. Version of record

Trotz der enormen Bedeutung der Elektrizität für unser heutiges Leben wird der Unterricht zur elementaren Elektrizitätslehre von den Lernenden häufig als abstrakt und wenig interessant wahrgenommen, inhaltliche Lernziele werden zudem vielfach nicht erreicht. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen des Gesamtprojekts EPo-EKo ein kontextbasiertes Unterrichtskonzept zu einfachen Stromkreisen entwickelt („EKo-Konzept“). Anknüpfend an Vorarbeiten im Projekt werden in dem erstellten Schulbuch Kontexte wie „elektrische Fische“ oder „Geoelektrik“ behandelt, um das Interesse von Mädchen und Jungen gleichermaßen zu fördern. Im Gegensatz zu anderen Teilstudien des Gesamtprojekts EPo-EKo orientieren sich die in der EKo-Teilstudie entwickelten Materialien an der Sachstruktur des traditionellen Elektrizitätslehreunterrichts. Im Rahmen des Forschungsprojekts soll die Frage beantwortet werden, inwiefern Unterricht auf Basis des kontextstrukturierten Unterrichtskonzepts bei den Lernenden mit einem höheren Interesse und einem besseren konzeptionellen Verständnis einhergeht. Der Artikel stellt neben der Einbettung in das Gesamtprojekt EPo-EKo und in den aktuellen Stand der Forschung hierzu das Forschungsdesign und konkrete Beispiele für verwendete Kontexte vor. Version of record

This article reports the development of a two-tier simple electric circuits test (2T-SEC Test). Simple electric circuits are introduced to students early in their school years and are an important part of the physics curriculum all the way to the university level. However, many students do not develop an adequate conceptual understanding of simple electric circuits and especially of electrical voltage. For this reason, six physics education research groups from Germany and Austria started a large study to evaluate and improve middle-school students’ conceptual understanding of simple electric circuits. As a first step, we developed the test instrument presented in this article. First, nine semistructured interviews were conducted withmiddle-school students in Austria. The interviews were transcribed, analyzed and (common) student difficulties with simple electric circuits were identified. Second, based on the results from the interviews and previous research on this topic, an instrument consisting of 25 two-tier multiple-choice items was developed and administered to N ¼ 1568 middle-school students in Austria and Germany. Third, the data were evaluated using Rasch analysis. The item reliability of the test was 0.99, while the person reliability of paired scoring was 0.62 and the reliability of separate scoring was 0.75. The average difficulties of the main concepts regarding simple electric circuits (open and closed circuits, electric current, resistance, series and parallel circuits, and electrical voltage) were calculated and compared. The analysis suggests that the concept of voltage is most difficult for students while distinguishing between open and closed circuits is the easiest.

(VLID)5816717 Version of record

(VLID)4848739 Version of record

Ein Ziel des binationalen Projektes „Elektrizitätslehre mit Potenzial Elektrizitätslehre mit Kontexten“ (EPo-EKo) besteht darin, den Elektrizitätslehreunterricht in der Sek I lernwirksamer und interessanter zu gestalten. Im Vorjahr wurde deshalb zunächst das Frankfurter Unterrichtskonzept auf Basis des Elektronengasmodells weiterentwickelt. Ein Unterricht auf Basis dessen erwies sich als lernförderlicher als der traditionelle Unterricht der Stichprobe. Das Konzept selbst ist jedoch rein fachsystematisch ausgelegt. Spätestens seit den KMK-Beschlüssen wird jedoch eine stärkere Kontextorientierung im Physikunterricht angestrebt. Vor dem Hintergrund, dass bisher kein kontextorientiertes Unterrichtskonzept existiert, welches die Einführung des einfachen Stromkreises umfassend abdeckt und empirisch evaluiert ist, wurde im Rahmen des EPo-EKo-Projektes ein kontextstrukturiertes Unterrichtskonzept auf Basis der Sachstruktur des bereits erfolgreichen Frankfurter Unterrichtskonzepts entwickelt. Indem die jeweiligen fachlichen Inhalte an möglichst interessanten und authentischen Fragestellungen erarbeitet werden, dabei aber auf die bewährte Sachstruktur des Frankfurter Unterrichtskonzepts zurückgegriffen wird, soll das Interesse und das konzeptionelle Verständnis der Lernenden gleichermaßen gefördert werden. Im Artikel werden die Grundideen einer ersten Fassung dieses Unterrichtskonzepts beschrieben. (VLID)5382771 Version of record

(VLID)5366770 Version of record

Interest is not only regarded a prerequisite for learning motivation but also an educational objective. There is however a major concern regarding the decline during students school career which has been observed frequently [1]. Therefore, in general education and particularly in physics education great importance is attached to fostering students interest and a lot of research has been conducted in this regard. To measure students interest, a number of well-established research scales are available for German-speaking countries, which are primarily based on two constructs of interest. One common construct by Hoffmann, Häußler and Lehrke differentiates between the interest that students show in physical contents and their interest in physics as a school subject [2, 3]. In addition, another construct by Krapp widely used in educational psychology distinguishes between the emotional- and value-related significance of an activity or its content [4]. So far, these two constructs have largely been used unrelated. For the study presented in this paper, they have been connected resulting in four different combinations of emotional and value-related significance attributed to physical contents and physics lessons. These constitute four possible scales which have been integrated in a questionnaire and evaluated in a sample of N = 1529 high school students. An exploratory as well as a confirmatory factor analysis has been performed to test the assumed theoretical structure of the underlying constructs. Our data suggests that a revision of the combined scales is necessary as two of the four coincide: all items including emotional valences load on one factor only, while items with value-related valences are distinguishable between interest in physical contents (factor two) and interest in physics lessons (factor three). In this paper we present our study supporting this newly developed measurement model and according research scales for high school students interest in physics. (VLID)5366773 Version of record

(VLID)4848745 Version of record