Physikkompetenzunterricht der Sekundarstufe I

• Applicant: Professor Dr. Andreas Borowski, since 2/2010
• Subject Area: General and Domain-Specific Teaching and Learning
• Term: from 2006 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5470327

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

Die empirisch gestützte Kompetenzmodellierung hat in den naturwissenschaftlichen Fachdidaktiken in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Der Schwerpunkt lag dabei bisher auf der Kompetenzmodellierung in der Mittelstufe. Vor dem Hintergrund der geplanten Entwicklung abiturbezogener Bildungsstandards wurde in der vorliegenden Studie ein zur Mittelstufe anschlussfähiges Kompetenzstrukturmodell für das Fach Physik in der gymnasialen Oberstufe entwickelt. Den Ausgangspunkt bildete das zur „Evaluation der Standards in der Sekundarstufe I“ eingesetzte ESNaS-Modell, welches oberstufenspezifisch ausdifferenziert worden ist. Neben den modelleigenen Dimensionen "Komplexität" und "Kognitive Prozesse" wurde eine Unterscheidung zwischen "Anforderungen mit Mathematisierung" und "ohne Mathematisierung" vorgenommen. An den Daten der Validierungsstudie (NGesamt = 1988), bei der ein modellkonformer Leistungstest von Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufe 13 bearbeitet worden ist, kann gezeigt werden, dass die "Komplexität", in den Abstufungen "1 Zusammenhang", "2 Zusammenhänge", "übergeordnetes Konzept" einen signifikanten Einfluss auf die Aufgabenschwierigkeit besitzt. Ein Einfluss auf die Aufgabenschwierigkeit konnte bei der Dimension "Kognitive Prozesse" und bei der Unterscheidung zwischen "Anforderungen mit Mathematisierung" und "ohne Mathematisierung" nicht bestimmt werden. Gleichzeitig deutet sich an, dass das erfasste Konstrukt in stärkerem Maße physikbezogene als mathematikbezogene Fähigkeiten umfasst. Auch konnte eine hohe Korrelation zu dem bestehenden TIMSS/III Kompetenztest der Sekundarstufe II gezeigt werden. Vorteil des in diesem Projekt entwickelten Kompetenztests ist das zugrundliegende Modell, welches es erlaubt gezielt die Aufgabenschwierigkeit zu variieren.

Publications

• Mathematisierungsbereiche und ihre Rolle in Leistungskursklausuren. In: D. Höttecke (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Beitrag zur Gestaltung partizipativer Demokratie. Schriften der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Bd. 31. 2011, S. 170-172, Münster: Lit.
  Schoppmeier, F., Borowski, A., Fischer, H. E.
  
• Entwicklung eines Kompetenzmodells für die Sekundarstufe II. In: S. Bernholt (Hrsg.), Konzepte fachdidaktischer Strukturierung für den Unterricht. Schriften der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Bd. 32. 2012, S. 518-520, Münster: Lit.
  Schoppmeier, F., Borowski, A. & Fischer, H. E.
  
• Mathematische Bereiche in Leistungskursklausuren. PhyDid A – Physik und Didaktik in Schule und Hochschule, Nr. 11. 2012, pp. 28-40.
  Schoppmeier, F., Borowski, A., Fischer, H. E.
  
• Leistungsmessung und Kompetenzmodellierung. In: H. E. Fischer & E. Sumfleth (Hrsg.), nwu-essen. 10 Jahre Essener Forschung zum naturwissenschaftlichen Unterricht. Studien zum Physik- und Chemielernen, Band 100. 2013, S. 251–289, Berlin: Logos.
  Walpuski, M., Borowski, A., Fischer, H. E., Kauertz, A., Neumann, K.
  
• Physikkompetenz in der Oberstufe. Studien zum Physik- und Chemielernen, Bd. 153). Berlin: Logos, zugl.: Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2013, 157 S.
  Schoppmeier, F.
  
• Validierung eines Kompetenzmodells für das Fach Physik in der Sekundarstufe II. In: S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik - Jahrestagung in Hannover 2012, Bd. 33.2013, S. 590–592, Kiel: IPN.
  Schoppmeier, F., Borowski, A., Fischer, H. E.