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Modellierung und Erfassung von Kompetenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung bei (Lehramts-) Studierenden im Fach Physik

Philipp Straube
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Philipp Straube, Modellierung und Erfassung von Kompetenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung bei (Lehramts-) Studierenden im Fach Physik (2016), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832593865

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Beschreibung / Abstract

Für Studiengänge an deutschen Hochschulen wird heute meistens eine Orientierung an Kompetenzen eingefordert. Die zur Messung dieser Kompetenzen nötigen Testinstrumente fehlen aber weitestgehend. Im Kooperationsprojekt "Ko-WADiS", in dem diese Studie angesiedelt war, wurde ein Kompetenztest zur naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung entwickelt. Erkenntnisgewinnung wird dabei als ein komplexer Problemlöseprozess im Sinne des Scientific Reasoning angesehen. Auf Grundlage dieser theoretischen Überlegungen wurden zunächst ein Kompetenzmodell adaptiert und Items entwickelt. Für diese Studie wurde der Kompetenztest in einer querschnittlichen Untersuchung bei Studierenden der Physik eingesetzt.

Die empirischen Ergebnisse deuten auf die beste Passung eines eindimensionalen Modells hin. Auf Basis dieses Modells wurden weitere Analysen vorgenommen. Hierbei wird deutlich, dass erwartungskonform Masterstudierende einen höheren Kompetenzstand als Bachelorstudierende haben. Gleichzeitig gibt es Evidenz für einen signifikanten Vorteil der Fachstudierenden im Vergleich zu den Lehramtsstudierenden. Keine Vorteile zeigen sich hingegen für Lehramtsstudierende der Physik mit einem weiteren naturwissenschaftlichen Fach.

Inhaltsverzeichnis

  • BEGINN
  • 1. Einleitung
  • 1.1 Vorarbeiten und Anschlussfähigkeit
  • 2. Theoretische Grundlagen
  • 2.1 Definition von Kompetenz
  • 2.1.1 Kompetenzmodelle
  • 2.2 Professionelle Kompetenz von Lehrerinnen und Lehrern
  • 2.3.1 Der Einfluss von Subject Matter (Content) Knowledge
  • 2.3.2 Syntactic Knowledge (SK)
  • 2.3.3 Einfluss von SK auf den Unterricht
  • 2.3.4 Zusammenfassung
  • 2.4 Erkenntnisgewinnung aus normativer Sicht
  • 2.5 Scientific Inquiry: Erkenntnisgewinnung aus wissenschaftstheoretischer Perspektive
  • 2.5.1 Die Induktion
  • 2.5.2 Poppers Falsifikationismus
  • 2.5.3 Kuhn’s wissenschaftliche Revolutionen
  • 2.5.4 Lakatos Forschungsprogramme
  • 2.5.5 Zusammenfassung
  • 2.5.6 Folgerungen für ein Kompetenzmodell
  • 2.6 Scientific Reasoning: Handlungsmodell der Erkenntnisgewinnung
  • 3. Entwicklung eines Kompetenzstrukturmodells wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung
  • 3.1 Scientific Reasoning nach Mayer
  • 3.2 Modellkompetenz
  • 3.3 Kompetenzstrukturmodell
  • 3.4 Operationalisierung der Kompetenzen
  • 3.4.1 Dimension: Naturwissenschaftliche Untersuchungen
  • 3.4.2 Modelle Nutzen
  • 4. Forschungsfragen und Hypothesen
  • 4.1 Frage zur Dimensionierung des Kompetenzstrukturmodells
  • 4.2 Fragen zum Kompetenzstand von Physikstudierenden
  • 4.3 Fragen zum Kompetenzstand von Studierenden im Fach „Integrierte Naturwissenschaften“
  • 4.4 Frage zum Kompetenzstand von Studierenden der Sozialkunde
  • 5. Methoden
  • 5.1 Verfahren zur Testkonstruktion
  • 5.1.1 Formate zur Erfassung von Kompetenzen
  • 5.1.2 Entscheidung für ein Erhebungsverfahren
  • 5.1.3 Itemkonstruktion
  • 5.2 Statistische Verfahren zur Auswertung
  • 5.2.1 Das RASCH-Modell
  • 5.2.2 Normierung
  • 5.2.3 Personenparameterschätzung
  • 5.2.4 Latentes Regressionsmodell
  • 5.2.5 Dimensionsanalyse
  • 5.2.6 Differential Item Functioning (DIF)
  • 5.2.7 Mittelwertsvergleiche
  • 5.2.8 Prüfung von Normalverteilung und Varianzhomogenität
  • 5.2.9 Effektstärken
  • 6. Testkonstruktion
  • 6.1 Vorgehen bei der Aufgabenkonstruktion
  • 6.1.1 Prä-Pilotierung und Pilotierung
  • 6.2 Konstruktionsbeispiele
  • 6.2.1 Aufgabenbeispiel 1: „Hypothese“
  • 6.2.2 Aufgabenbeispiel 2: „Planung und Durchführung“
  • 6.2.3 Aufgabenbeispiel 3: „Auswertung und Interpretation“
  • 6.2.4 Aufgabenbeispiel 4: „Zweck von Modellen“
  • 6.3 Beschreibung des fertigen Tests
  • 6.3.1 Testgüte
  • 7. Auswertung
  • 7.1 Beschreibung der Stichprobe
  • 7.2 Fragestellung 1: Dimensionierung des Kompetenzstrukturmodells
  • 7.3 Fragestellungen zum Kompetenzstand von Physikstudierenden
  • 7.3.1 Vorbereitung der Daten
  • 7.3.2 Differential Item Functioning (DIF)
  • 7.3.3 Normierung
  • 7.3.4 Bearbeitung der Fragestellungen 2-5
  • 7.4 Fragestellungen 7 und 8: Kompetenzstand von Studierenden im Fach „Integrierte Naturwissenschaften“
  • 7.5 Fragestellung 9: Kompetenzstand von Studierenden der Sozialkunde
  • 8. Interpretation der Ergebnisse
  • 9. Diskussion
  • 10. Literaturverzeichnis
  • 11. Anlagen
  • 12. Abbildungsverzeichnis
  • 13. Tabellenverzeichnis
  • 14. Kurzfassung
  • 15. Abstract
  • 16. Vorveröffentlichungen aus dieser Dissertation
  • 17. Lebenslauf

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