Fachliches Wissen Physik in der Hochschulausbildung
David Woitkowski
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David Woitkowski, Fachliches Wissen Physik in der Hochschulausbildung (2015), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832595067
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Beschreibung / Abstract
Der Erwerb fachlichen Wissens, ein zentrales Ziel der universitären Physik-Ausbildung, verläuft nicht immer problemlos. Ausgehend von einer Verortung des fachlichen Wissens in übergeordneten Kompetenzmodellen aus der Lehrerbildungsforschung und einem neu erstellten Modell der Kompetenz von Fachphysikern werden zentrale Aspekte (Fachwissen im engeren Sinne, kognitive Aspekte der Erkenntnisgewinnung) in ihrer Struktur modelliert und in einem Testinstrument operationalisiert. Im Fokus steht dabei insbesondere eine vertiefte, stärker vernetzte Wissensstufe. Zur inhaltsvaliden Item-Modell-Zuordnung werden entscheidungsbaumunterstützte Expertenratings eingesetzt.
Empirisch lassen sich die erfassten Wissensfacetten sinnvoll in Teilskalen trennen. Eine Charakterisierung nach eher mathematisch und eher konzeptionell dominierten Facetten gelingt mittels linearer Regression. Auch können für Lehramts- und Fachstudierende unterschiedliche Wissensprofile (z. B. in Bezug auf die Relevanz schulischen oder universitären Wissens) herausgearbeitet werden. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird für jede Teilskala ein Niveaumodell erstellt, welches wesentlich auf der hierarchischen Komplexität der Items basiert. Die so erhaltenen Niveaus können vor dem theoretischen Hintergrund analysiert werden, einige deuten dabei auf problematische Lernstände der jeweiligen Studierenden hin.
Empirisch lassen sich die erfassten Wissensfacetten sinnvoll in Teilskalen trennen. Eine Charakterisierung nach eher mathematisch und eher konzeptionell dominierten Facetten gelingt mittels linearer Regression. Auch können für Lehramts- und Fachstudierende unterschiedliche Wissensprofile (z. B. in Bezug auf die Relevanz schulischen oder universitären Wissens) herausgearbeitet werden. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird für jede Teilskala ein Niveaumodell erstellt, welches wesentlich auf der hierarchischen Komplexität der Items basiert. Die so erhaltenen Niveaus können vor dem theoretischen Hintergrund analysiert werden, einige deuten dabei auf problematische Lernstände der jeweiligen Studierenden hin.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 1.1 Fokus und Gegenstand dieser Arbeit
- 1.2 Zentrale Fragestellungen und Argumentationslinien
- 2 Zum Kompetenzbegriff
- 2.1 Der Kompetenzbegriff von Weinert
- 2.2 Vier Teilkompetenzen in der Physik
- 3 Fachliches Wissen von (angehenden) Lehrkräften
- 3.1 Fachliches Wissen als Komponente des Professionswissens
- 3.2 Die Bedeutung fachlichen Wissens für Lehrkräfte
- 3.3 Graduierungen als Teilkompetenzen des Fachwissens
- 3.4 Erkenntnisgewinnung als Bestandteil fachlichen Wissens
- 3.5 Überblick über verschiedene Studien
- 3.6 Zusammenfassung und Ausblick
- 4 Fachliches Wissen von (angehenden) Physikern
- 4.1 Ausbildung und Berufsbild des Physikers
- 4.2 Berufs- und ausbildungsbezogene Kompetenz von Physikern
- 4.3 Unterschiede zur Kompetenz von Physik-Lehrkräften
- 4.4 Zusammenfassung
- 5 Kompetenzmodellierung
- 5.1 Funktionen von Kompetenzmodellen
- 5.2 Typisierung von Kompetenzmodellen
- 5.3 Anforderungsmerkmale in Kompetenzmodellen
- 5.4 Zusammenfassung
- 6 Testtheorie
- 6.1 Klassische Testtheorie
- 6.2 Probabilistische Testtheorie
- 6.3 Das Itemformat
- 6.4 Zusammenfassung
- 7 Gütekriterien in der Kompetenzmessung
- 7.1 Objektivität
- 7.2 Reliabilität
- 7.3 Validität
- 7.4 Validierung von Kompetenzmodellen
- 7.5 Zusammenfassung und Umsetzung
- 8 Projektziele
- 8.1 Entwicklung eines Kompetenzmodells
- 8.2 Entwicklung und Erprobung eines Testinstrumentes
- 8.3 Einsatz des Testinstrumentes und Auswertung
- 8.4 Entwicklung eines Niveaumodells fachlichen Wissens
- 9 Strukturmodell des fachlichen Wissens
- 9.1 Rahmenmodell
- 9.2 Teilmodell »Nutzung von Fachwissen«
- 9.3 Teilmodell »Nutzung von Experimenten und Modellen«
- 9.4 Mögliche Modellerweiterungen
- 9.5 Zusammenfassung
- 10 Hypothesen
- 10.1 Schwierigkeitserzeugende Aufgabenmerkmale
- 10.2 Wissenserwerb
- 11 Zusammenstellung des Testinstruments
- 11.1 Auswahl der Testtheorie und des Messmodells
- 11.2 Zusammenstellung des Testinstrumentes
- 11.3 Übernahme weiterer Testteile
- 11.4 Testheftdesign
- 12 Herstellung einer inhaltsvaliden Item-Modell-Zuordnung
- 12.1 Mögliche Verfahren
- 12.2 Erste Expertenbefragung
- 12.3 Zweite Expertenbefragung
- 12.4 Evaluation des Entscheidungsbaumes
- 12.5 Festlegung der Item-Modell-Zuordnung
- 12.6 Zusammenfassung und Ausblick
- 13 Pilotstudie
- 13.1 Ziele, Vorgehen und Stichprobe
- 13.2 Erste Pilotrunde: Qualitative Überarbeitung
- 13.3 Zweite Pilotrunde: Erste statistische Analyse
- 13.4 Zusammenfassung
- 14 Datenerhebung, Stichprobe und Skalenbildung
- 14.1 Testdurchführung
- 14.2 Stichprobe
- 14.3 Signierung
- 14.4 Skalenbildung im fachlichen Wissen
- 14.5 Nature of Science
- 14.6 Beliefs und motivationale Orientierungen
- 14.7 Vorwissen und Hobbys
- 14.8 Zusammenfassung
- 15 Empirische Charakterisierung der erfassten Wissensfacetten
- 15.1 Mögliche Prädiktoren des Wissenserwerbs
- 15.2 Vorgehen bei der Generierung von Regressionsmodellen
- 15.3 Ergebnisse
- 15.4 Zusammenfassung
- 16 Differentielle Studiengangsanalyse
- 16.1 Differentielle Studiengangsanalyse mittels linearer Regression
- 16.2 Differentielle Studiengangsanalyse mittels DIF
- 16.3 Zusammenfassung und Warnhinweis
- 17 Bildung und Analyse von Niveaus des fachlichen Wissens
- 17.1 Allgemeines Vorgehen
- 17.2 Niveaus in der Nutzung von Fachwissen (Gesamtskala)
- 17.3 Niveaus in den Teilskalen des Fachwissens
- 17.4 Niveaus in der Nutzung von Experimenten und Modellen
- 17.5 Analyse der Niveaus
- 17.6 Zusammenfassung
- 18 Fazit
- 18.1 Betrachtungen zur Güte der durchgeführten Messung
- 18.2 Prüfung formulierter Projektziele und Hypothesen
- 18.3 Resümee der zentralen Argumentationsstränge
- 18.4 Ausblick
- Anhang
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Stichwortverzeichnis
- Literaturverzeichnis