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Projekt Kleingruppen/ Strukturierungstraining (Fortsetzung)
<b>Didaktik der Chemie </b>
Didaktik der Chemie
Antragsteller  
Prof. Dr. Elke Sumfleth    
   
Projektmitarbeiter  
Isabel Wahser  
 
Projektzeitraum:      
10.2006-9.2009
 
Förderkennziffer: Su 187/6-3
Forschungsanliegen
Strukturierungstraining zur Fehlervermeidung beim prozessorientierten Arbeiten in kooperativer Kleingruppenarbeit  
 

In diesem Forschungsprojekt werden aufbauend auf Ergebnissen aus dem vorangegangenen Forschungsprojekt „Prozessorientiertes Experimentieren in kooperativer Kleingruppenarbeit“ die Lernprozessoptimierung in und die Effizienzsteigerung von schülerexperimentbasierten Kleingruppenarbeitsphasen durch Nutzung vorgegebener Strukturierungsmaßnahmen untersucht. Durch ein entsprechendes Training soll die korrekte und vollständige Anwendung der Strukturierungsmaßnahmen trainiert und somit deren Lernwirksamkeit während des selbst bestimmten Experimentierens erhöht werden. Gleichzeitig soll beobachtet werden, ob durch die Nutzung der Strukturierungsmaßnahmen Qualität und Art der Schülerfehler während der Kleingruppenarbeit geändert werden. Hierbei wird zwischen manuellen Fehlern, inhaltlichen Fehlern und Strukturierungsfehlern, in Anlehnung an die Strukturierungsmaßnahmen, unterschieden. Es wird davon ausgegangen, dass die Zahl der Schülerfehler reduziert werden kann. Des Weiteren wird untersucht, inwieweit die korrekte Nutzung der Strukturierungsmaßnahmen ein strukturiertes naturwissenschaftliches Arbeiten der Schüler im Chemieunterricht fördert.

Methoden und Auswertungen

Die Lernwirksamkeit dieses Trainingsprogramms wird im Rahmen einer Laborstudie mit Hilfe von fachspezifischen Leistungstests zum Pre-und Post-Zeitpunkt geprüft, die Veränderung der Kooperationsprozesse und der Schülerfehler durch kategoriengeleitete videobasierte Analysen der Verhaltensbeobachtungen.

Datenlage und Ergebnisse
Strukturierungstraining zur Fehlervermeidung beim prozessorientierten Arbeiten in kooperativer Kleingruppenarbeit  
 
Antragstellerin: Prof. Dr. Elke Sumfleth      
Projektmitarbeiterin: Isabel Wahser    
Projektzeitraum: 10.2006-9.2009  

Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojekts (Walpuski, 2006) wurde in diesem Projekt untersucht, inwieweit die Einführung eines Strukturierungstrainings zum Umgang mit strukturierenden Hilfen in Form eines Flussdiagramms bzw. eines standardisierten Lehrer¬vortrags einen Effekt auf das intendierte Vorgehen und die Lernleistung der Schüler hat. Darü¬ber hinaus wurde untersucht, inwieweit die Interventionen Anzahl und Art der Schülerfehler beeinflussen.  
Zu diesem Zweck wurde zunächst die aus dem Vorgängerprojekt vorliegende Lernumgebung optimiert. Insbesondere die Strukturierungshilfen (Flussdiagramm) wurden modifiziert, da die Videodaten zeigen, dass diese von den Schülerinnen und Schülern nicht wie erwartet ange¬nommen wurden. Ergänzend wurde ein Strukturierungstraining in Form von drei Trainings¬heften entwickelt. Neben einer Erläuterung der naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen enthielt das Strukturierungstraining zwei weitere Aspekte: Sinn und Funktion von Feedback sowie der Umgang mit Fehlern. Zur Überprüfung der Wirksamkeit des Trainings wurde ein Strukturie¬rungstest entwickelt. Da in der Studie auch untersucht werden sollte, inwieweit das Strukturie¬rungstraining und/oder der standardisierte Lehrervortrag einen Einfluss auf Zahl und Art der Schülerfehler haben, musste ein Manual zur Kodierung der Videos entwickelt werden. Ergän¬zend wurden Leistungstests aus dem Vorgängerprojekt übernommen und Daten zu kognitiven Fähigkeiten und Motivation erhoben.  
Die Hauptstudie wurde an drei verschiedenen Gymnasien in NRW mit insgesamt  
172 Schülern der 7. Jahrgangsstufe als experimentelle Laborstudie durchgeführt. Ein Vergleich der Prä- und Postergebnisse zeigt, dass die Schülerinnen und Schüler, die ein Strukturierungs¬training erhalten haben einen signifikant höheren Lernzuwachs im Fachwissen erlangen und strukturierter in den Kleingruppen arbeiten. In Kombination mit dem Lehrervortrag wird dieser Effekt noch verstärkt. Mit dem Strukturierungstraining liegt zusätzlich neues Lernmaterial vor, das themenunabhängig zur Vermittlung von experimentellen Arbeitsweisen eingesetzt werden kann.  

 
Veröffentlichungen des Projekts
Veröffenlichungen zu diesem Projekt
Dissertationen  
 
•   Wahser, I. (2008). Training von naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen zur Unterstützung experimenteller Kleingruppenarbeit im Fach Chemie. Berlin: Logos.  
•   Walpuski, M. (2006). Optimierung von experimenteller Kleingruppenarbeit durch Strukturie¬rungshilfen und Feedback. Studien zum Physik- und Chemielernen. Berlin: Logos Verlag.  
 
Artikel und Tagungsbandbeiträge  
 
• Klos, S., Henke, C., Kieren, C., Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2008). Naturwissenschaftliches Experimentieren und chemisches Fachwissen – zwei verschiedene Kompetenzen. Zeitschrift für Pädagogik 3, 304-321.  
•   Wahser, I. (2006). Structuring training to deal with mistakes in process-orientated learning in small groups in chemistry education. In Instituto de Estudos da Crianca: Programme and Synopses of the Summer School 2006 of the European Science Education Research Association. (S. 69-72) Braga, Portugal.  
•   Wahser, I., & Sumfleth, E. (2008). Training experimenteller Arbeitsweisen zur Unterstützung kooperativer Kleingruppenarbeit im Fach Chemie. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften 14, 219-241  
•   Wahser, I., & Sumfleth, E. (2008). Training naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen in kooperativer Kleingruppenarbeit. In D. Höttecke (Hrsg.), Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Kompetenzen, Kompetenzmodelle, Kompetenzentwicklung. (S.413-415). Berlin: Lit.  
•   Wahser, I., & Sumfleth, E. (2007). Strukturierungstraining zur Fehlervermeidung beim prozessorientierten Arbeiten in kooperativer Kleingruppenarbeit. In D. Höttecke (Hrsg.), Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Naturwissenschaftlicher Unterricht im internationalen Vergleich. (S. 607-609). Berlin: Lit.  
•   Walpuski, M. (2005). Process orientated learning in small groups in chemistry education. In Fischer, H. E. (Ed.), Developing Standards in Research on Science Education (pp. 229-234). Leiden: Taylor & Francis.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (eingereicht). The use of video data to evaluate inquiry situations in chemistry education. In Janík, T., & Seidel, T. (Ed.), The power of video studies in investigating and learning in the classroom. Münster: Waxmann Publishing.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2007). Strukturierungshilfen und Feedback zur Unterstützung experimenteller Kleingruppenarbeit im Chemieunterricht. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften 13, 181- 198.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2006). Faktoren gelingender Gruppenarbeit. Analyse von Test- und Videodaten. In Pitton, A. (Hrsg.), Lehren und Lernen mit neuen Medien (S. 248-250). Berlin: Lit Verlag.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2005). Process Orientated Learning in Small Groups in Chemistry Education. In Pinto, R., & Courso, D. (Eds.), Proceedings of the Fifth International ESERA Conference on Contributions of Research to Enhancing Students’ Interest in Learning Science (pp. 533-536). Barcelona, Spain.  
•   Walpuski, M., Wahser, I., & Sumfleth, E. (2008). Improvement of Inquiry-Learning Using Collaborative Tasks. In Ralle, B., & Eilks, I. (Eds.), Promoting Successful Science Education – The Worth of Science Education Research (pp. 197-201). Aachen: Shaker.  
 
 
Vorträge und Workshops  
 
•   Rumann, S., & Walpuski, M. (2005). Videoanalyse im Unterricht. Workshop, GFD-Tagung, Bielefeld.  
•   Rumann, S., & Walpuski, M. (2005). Videographierung von Unterricht. GDCP-Jahrestagung, Paderborn.  
•   Sumfleth, E. (2008). Experimentelle Kleingruppenarbeit im Chemieunterricht – Wie lässt sich die Lernwirksamkeit verbessern? Institut für Chemie, HU Berlin.  
•   Sumfleth, E. (2007). Collaborative Group-Work in Chemistry Lessons – How to improve learning efficacy? Symposium zur Internationalen Bildungsforschung anlässlich der Eröffnung des Interdisziplinären Zentrums für Bildungsforschung, HU Berlin.  
•   Sumfleth, E. (2005). Ausgewählte Aspekte des Lernens und Verstehens von Chemie. Chemiedidaktisches Kolloquium, FU Berlin.  
Sumfleth, E. (2005). Wie lernen und verstehen Jugendliche chemische Inhalte? Universität Hannover.  
•   Sumfleth, E. (2005). Chemielernen – kumulativ, visualisiert, kooperativ - Drei Ansatzpunkte chemiedidaktischer Forschung. Chemisches Kolloquium, Universität Dortmund.  
•   Sumfleth, E. (2004). Chemielernen durch kooperatives Arbeiten – ein Beispiel für empirische Forschung in der Chemiedidaktik. Universität Duisburg-Essen.  
•   Sumfleth, E (2004). Kooperatives Arbeiten im Experimentalunterricht – Ergebnisse einer empirischen Untersuchung unter schulnahen Bedingungen. Universität Hamburg.  
•   Sumfleth, E. (2004). Lernen und Verstehen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Eröffnungsvortrag anlässlich der ZeUS-Tagung, Göttingen.  
•   Sumfleth, E., Henke, C., Klos, S., Rumann, S., & Walpuski, M. (2006). Naturwissenschaftliches Experimentieren und chemisches Fachwissen – zwei verschiedene Kompetenzen. AEPF-Tagung, München.  
•   Sumfleth, E.; Wahser, I.; Walpuski, M., & Rumann, S. (2007). Improving Experimental Collaborative Working in Small Groups. AERA-Conference. Chicago, USA.  
•   Wahser, I. (2007). Video Analysis of Students’ Mistakes and Their Use of Scientific Inquiry in Small Groups. Videoworkshop der Universität Oslo. Oslo, Norwegen.  
•   Wahser, I. (2006). Structuring Training to Deal With Mistakes in Process-orientated Learning in Small Groups in Chemistry Education. ESERA Summerschool. Braga, Portugal.  
•   Wahser, I. (2006). Strukturierungstraining zur Fehlervermeidung beim prozessorientierten Arbeiten in kooperativer Kleingruppenarbeit. GDCP-Doktorandentagung, Oldenburg.  
•   Walpuski, M. (2008): Kriterien für guten Chemieunterricht: Empirische Untersuchung von Experimentierphasen mittels Prozessanalyse und Kompetenztests. AEPF-Tagung, Kiel.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2006). Improving collaborative group-work using structuring aids, feedback and metacognitive tutoring. EARLI SIG “Metacognition”, Cambridge, England.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2005). Erste Ergebnisse aus dem NWU-Projekt „Kleingruppen“. Biqua-Rundgespräch, Mannheim.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2005). Feedback – eine entscheidende Variable auch in der Kleingruppenarbeit. AEPF-Tagung, Berlin.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2005). Process orientated learning in small groups in chemistry education. A video-study analysing the influence of structural aids and assistance in detecting mistakes. ESERA-Tagung, Barcelona, Spanien.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2005). Faktoren gelingender Gruppenarbeit. Analyse von Test- und Videodaten. GDCP-Jahrestagung, Paderborn.  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2004). Process orientated learning in small groups in chemistry education. ESERA-Summerschool, Mülheim an der Ruhr.  
•   Walpuski, M. (2003). Prozessorientiertes Experimentieren in kooperativer Kleingruppenarbeit. GDCP-Doktorandentagung, Potsdam.  
•   Walpuski, M., Wahser, I., & Sumfleth. E. (2008). Empirische Untersuchung der Wirksamkeit unterstützender Maßnahmen bei der Kleingruppenarbeit. GDCP-Zwischentagung, Osnabrück.  
•   Walpuski, M., Wahser, I., & Sumfleth. E. (2008). Improvement of inquiry-learning using collaborative tasks. 19th Symposium on Chemical and Science Education. Dortmund.  
 
 
Poster  
 
•   Wahser, I. (2006). Structuring Training to Deal With Mistakes in Process Orientated Learning in Small Groups in Chemistry Education. German-Swedish Graduate School Meeting, Nyköping, Schweden.  
•   Wahser, I. (2005). Anwendung der klassischen Testtheorie zur Optimierung eines Multiple-Choice-Tests zur kognitiven Wissensabfrage im Themenbereich Säure-Base. Dies-Academicus der Universität Duisburg-Essen.  
•   Wahser, I., & Sumfleth, E. (2007). Förderung naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen in Kleingruppenarbeit. GDCP-Tagung, Essen.  
•   Wahser, I., & Sumfleth, E. (2006). Wirkung eines Strukturierungstrainings auf das experimentelle Arbeiten. ZeUS-Tagung, Göttingen.  
•   Wahser, I., & Sumfleth, E. (2006). Training zum strukturierten prozessorientierten Arbeiten in kooperativer Kleingruppenarbeit. AEPF-Tagung, München, und GDCP-Tagung Bern, Schweiz  
•   Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2005). Prozessorientiertes Experimentieren in Kleingruppen im Chemieunterricht. AEPF-Tagung, Berlin.
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