Charakterisierung situativer mentaler Modellkomponenten in der Chemie und die Bildung von Hypothesen. Eine qualitative Studie zur Operationalisierung mentaler Modell-komponenten für den Fachbereich Chemie

Katharina Nave

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Katharina Nave, Charakterisierung situativer mentaler Modellkomponenten in der Chemie und die Bildung von Hypothesen. Eine qualitative Studie zur Operationalisierung mentaler Modell-komponenten für den Fachbereich Chemie (2023), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832583811

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Accesses

Beschreibung / Abstract

Vielen Schülerinnen und Schülern fällt es schwer, chemische Phänomene zu verstehen und eine passende Fragestellung oder Hypothese zu formulieren, um damit erfolgreich in einen Problemlöseprozess einzusteigen. Dieser kognitive Prozess wird in der vorliegenden Arbeit mithilfe der Theorie der mentalen Modellbildung untersucht.

Dazu wurde eine qualitative Studie mit insgesamt N = 18 Probandinnen und Probanden der Jahrgangsstufe 11 von drei Gymnasien durchgeführt. Zur Initiierung eines mentalen Modells wurden drei computerbasierte Lernumgebungen entwickelt, die chemische Phänomene zeigen. Nach Betrachtung der Videos wurden die Probandinnen und Probanden aufgefordert eine Concept Map anzufertigen, die als retrospektives mentales Modell ausgewertet wurde. Mit Hilfe der Concept Map haben die Testpersonen anschließend eine Hypothese gebildet. In einem Leitfadeninterview wurden die Probandinnen und Probanden zu ihrem individuellen Vorgehen beim Anfertigen der Concept Map und der Hypothesenbildung befragt. Die Auswertung der Daten erfolgte anhand der qualitativen Inhaltsanalyse.

In dieser Arbeit wurden auf Basis der Untersuchung eine konkrete Beschreibung mentaler, chemischer Modelle und erste Instruktionen erarbeitet, um Lernende zukünftig beim Verstehen chemischer Phänomene zu unterstützen. Es liegen Hinweise vor, dass sich die Methode des Concept Mapping positiv auf die Hypothesenbildung und damit vermutlich auf die mentale Modellbildung auswirkt.

Inhaltsverzeichnis

  • BEGINN
  • 1 Einleitung
  • 2 Theoretischer Hintergrund
  • 2.1 Mentale Modelle
  • 2.2 Erkenntnisgewinnung in den Naturwissenschaften
  • 2.3 Ableitung eines situativen mentalen Modellbildungsansatz (SIMBA)
  • 3 Ziele und Ableitung von Forschungsfragen und Hypothesen der Studie
  • 4 Design und Methoden
  • 4.1 Studiendesign
  • 4.2 Entwicklung von Material und Erhebungsumgebung
  • 4.3 Vorstudien
  • 4.4 Ablauf der Erhebung
  • 4.5 Methodisches Vorgehen
  • 4.6 Stichprobe
  • 5 Ergebnisse
  • 5.1 Ergebnisse der Analyse der Concept Maps
  • 5.2 Ergebnisse der Analyse der Interviews
  • 5.3 Ergebnisse der Analyse der Hypothesen
  • 6 Interpretation und Diskussion der Ergebnisse
  • 6.1 Zusammenfassung, Interpretation und Diskussion der Ergebnisse
  • 6.2 Triangulation der Ergebnisse und Ableitungen von Implikationen
  • 6.3 Diskussion der Studie
  • 6.4 Implikationen für den Unterricht
  • 7 Fazit und Ausblick
  • 8 Literaturverzeichnis
  • Danksagung

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