Inhaltsverzeichnis | 7 |
Abbildungsverzeichnis | 12 |
Tabellenverzeichnis | 15 |
Überblick über die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit | 20 |
Kapitel 1: Einleitung | 24 |
1.1 Problemrahmen, Bedarfsanalyse und Einordnung der Arbeit | 24 |
1.2 Ziele, Aufbau und Genese der Arbeit | 29 |
Kapitel 2: Theorie und Forschungsstand | 38 |
2.1 Kontextorientiertes und Situiertes Lernen | 38 |
2.1.1 Kontextorientierung in der Physikdidaktik | 39 |
2.1.2 Situierte Kognition und Situiertes Lernen | 41 |
2.1.2.1 Merkmale und Vertreter | 42 |
2.1.2.2 Ansätze des Situierten Lernens | 44 |
2.2 Der Anchored Instruction-Ansatz | 46 |
2.2.1 Wissenskonstruktion und Designprinzipien | 47 |
2.2.2 Entwicklungslinien von Anchored Instruction | 51 |
2.2.2.1 AI-Ankermedien der ersten Generation | 51 |
2.2.2.2 Ankermedien der zweiten AI-Generation: Interaktive computergestützte Lernumgebungen | 54 |
2.2.2.3 ‚Enhanced Anchored Instruction‘: Ankermedium und Handlungsorientierung | 56 |
2.2.3 Unterrichtsgestaltung und Anforderungen an die Lehrkräfte | 57 |
2.2.4 Effektivität und Diskussion des AI-Ansatzes | 59 |
2.2.4.1 Überblick über bisherige empirische Studienergebnisse | 59 |
2.2.4.2 Diskussion | 63 |
2.3 Der Modifizierte Anchored Instruction-Ansatz | 66 |
2.3.1 Bedarfsanalyse für die theoriegeleitete Entwicklung einer problemorientierten Aufgabenund Lernumgebung in der Physikdidakt | 66 |
2.3.2 Entwicklung des theoretischen Rahmenkonzepts von MAI | 68 |
2.3.3 Zeitungsaufgaben als MAI-Ankermedien | 71 |
2.3.4 Generalhypothesen | 79 |
2.3.5 Themenauswahl: Curriculare Einbindung und Praktikabilität | 80 |
2.3.6 Grundlagen der Aufgabenkonzeption zur empirischen Forschung | 83 |
2.3.7 Pilotstudien: Stand der Forschung | 89 |
2.3.7.1 Material und Methode | 90 |
2.3.7.2 Ergebnisüberblick | 93 |
2.3.7.3 Diskussion und Implementationsplan | 94 |
2.4 Zusammenfassung und Diskussion | 97 |
Kapitel 3: Untersuchungsschwerpunkt I – Effektivität authentischer Ankermedien im Physikunterricht der Sekundarstufe I | 98 |
3.1 Hypothesen und Forschungsfragen der Interventionsstudie | 98 |
3.2 Material und Methode der Interventionsstudie | 100 |
3.2.1 Stichprobe | 101 |
3.2.2 Material und Testinstrumente | 102 |
3.2.2.1 Entwicklung des Testinstruments zur Motivation | 102 |
3.2.2.2 Themenübergreifende Instrumente | 106 |
3.2.2.3 Material und Instrumente im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘ | 108 |
3.2.2.4 Material und Instrumente im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘ | 112 |
3.2.3 Organisation und Design der Interventionsstudie | 116 |
3.2.3.1 Organisation: Voraussetzungen und Rahmenbedingungen | 116 |
3.2.3.2 Design der Untersuchung | 119 |
3.3 Auswertungsverfahren | 120 |
3.3.1 Grundlagen der Mehrebenenanalyse | 122 |
3.3.1.1 Hierarchische Datenstrukturierung | 122 |
3.3.1.2 Formale Darstellung der Zusammenhänge bei Mehrebenenanalysen | 124 |
3.3.2 Allgemeines Vorgehen und wichtige Kenngrößen bei Mehrebenenanalysen | 127 |
3.4 Ergebnisse der Interventionsstudie | 133 |
3.4.1 Deskriptive Statistiken | 134 |
3.4.1.1 Daten der Lehrermerkmale | 134 |
3.4.1.2 Daten der Moderatorvariablen | 134 |
3.4.2 Mehrebenenanalysen zur Motivation | 136 |
3.4.2.1 Auswahl und Strukturierung der Ebenen | 136 |
3.4.2.2 Deskriptive Testdaten zur Motivation | 140 |
3.4.2.3 Motivationsverlauf: Gesamtmotivation (total) | 142 |
3.4.2.4 Motivationsverlauf: Subskala ‚Intrinsische Motivation/Engagement‘ IE | 151 |
3.4.2.5 Motivationsverlauf: Subskala ‚Selbstkonzept‘ Sk | 157 |
3.4.2.6 Motivationsverlauf: Subskala ‚Realitätsbezug/Authentizität‘ RA | 162 |
3.4.3 Mehrebenenanalyse zur Beeinflussung der Leistungsfähigkeit | 167 |
3.4.3.1 Auswahl der Ebenen und Vorgehensweise | 168 |
3.4.3.2 Deskriptive Testdaten zur Leistungsfähigkeit | 171 |
3.4.3.3 Untersuchungsergebnisse zur Gesamtleistung LPO (Posttest) | 172 |
3.4.4 Varianzanalyse zur Beeinflussung der Leistungsbeständigkeit | 178 |
3.4.4.1 Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘ | 179 |
3.4.4.2 Themenbereich ‚Elektrische Energie‘ | 184 |
3.5 Implementationsstrategie | 187 |
3.5.1 Aktuelle Implementationsstrategien | 188 |
3.5.2 Der symbiotisch-partizipative Implementationsansatz von MAI | 189 |
3.6 Diskussion | 195 |
3.6.1 Ergebnisse der Mehrebenenanalysen zur Motivation52 | 195 |
3.6.2 Ergebnisse der Analysen zur Leistung (Mehrebenenund Varianzanalysen) | 202 |
3.6.3 Zusammenfassung | 209 |
Kapitel 4: Untersuchungsschwerpunkt II – Theoriegeleitete Optimierung authentischer Ankermedien | 212 |
4.1 Hypothesen und Forschungsfragen | 213 |
4.1.1 Definition der Variablen | 213 |
4.1.2 Variablen, Instrumente, Hypothesen und Forschungsfragen der Interventionsstudie | 214 |
4.2 Material und Methode der Interventionsstudie | 220 |
4.2.1 Stichprobe | 220 |
4.2.2 Material und Testinstrumente | 221 |
4.2.2.1 Themenübergreifende Instrumente | 222 |
4.2.2.2 Material und Testinstrumente im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘ | 227 |
4.2.2.3 Material und Testinstrumente im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘ | 231 |
4.2.3 Organisation und Design der Interventionsstudie | 234 |
4.2.3.1 Organisation: Voraussetzungen und Rahmenbedingungen | 234 |
4.2.3.2 Design der Untersuchung | 236 |
4.3 Auswertungsverfahren | 238 |
4.3.1 Grundlagen der LISREL-Methode | 239 |
4.3.2 Spezialfall des LISREL-Verfahrens: Die Pfadanalyse | 240 |
4.3.3 Strategien und Spezifikationen der Modellierung | 243 |
4.4 Ergebnisse | 245 |
4.4.1 Varianzanalyse zur Beeinflussung von Cognitive Load, Ankereigenschaften und Ankertiefe | 246 |
4.4.1.1 Beeinflussung der Cognitive Load | 248 |
4.4.1.2 Beeinflussung der Ankereigenschaften | 248 |
4.4.1.3 Beeinflussung der Ankertiefe direkt nach der Instruktion (Posttest) | 250 |
4.4.1.4 Beeinflussung der Ankertiefe (zeitverzögert | Follow up-Test) | 251 |
4.4.2 Varianzanalysen zur themenspezifischen Beständigkeit der Ankertiefe | 252 |
4.4.2.1 Beständigkeit der Ankertiefe im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘ | 252 |
4.4.2.2 Beständigkeit der Ankertiefe im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘ | 254 |
4.4.3 Varianzanalysen zu Leistungsentwicklung und -unterschieden | 255 |
4.4.3.1 Themenübergreifende Analyse der Gesamtleistung | 256 |
4.4.3.2 Leistungsanalyse im Themenbereich ‚Geschwindigkeit‘ | 258 |
4.4.3.3 Leistungsanalyse im Themenbereich ‚Elektrische Energie‘ | 260 |
4.4.4 Varianzanalysen zu Motivationsverlauf und -unterschieden | 263 |
4.4.5 Pfadanalyse zu Kausalzusammenhängen zwischen Cognitive Load, Ankereigenschaften, Ankertiefe, Motivation und Leistung | 267 |
4.4.5.1 Modellierungsschritte in dieser Untersuchung | 268 |
4.4.5.2 Ergebnisse der Pfadanalyse | 271 |
4.5 Diskussion | 274 |
4.5.1 Unterschiede zwischen Zeitungsaufgaben und ‚traditionellen Aufgaben‘ | 274 |
4.5.1.1 Über Instruktionsaufgaben gemittelte Ergebnisse: Unterschiede in Cognitive Load, Ankereigenschaften und Ankertiefe | 274 |
4.5.1.2 Für Instruktionsaufgaben differenzierte Ergebnisse: Unterschiede in der Beständigkeit der Ankertiefe | 279 |
4.5.1.3 Leistungsunterschiede und -entwicklung | 281 |
4.5.1.4 Motivationsverlauf und -unterschiede | 287 |
4.5.1.5 Zusammenfassung zu den Unterschiedshypothesen | 289 |
4.5.2 Kausalzusammenhänge zwischen den Variablen | 291 |
4.5.2.1 Instruktionstextübergreifende Kausalzusammenhänge | 291 |
4.5.2.2 Kausalzusammenhänge bei ‚traditionellen Aufgaben‘ | 292 |
4.5.2.3 Kausalzusammenhänge bei Zeitungsaufgaben | 293 |
4.5.2.4 Zusammenfassung zu den Kausalzusammenhängen der Variablen | 294 |
4.5.3 Zusammenfassung und Ausblick | 296 |
Kapitel 5: Nachhaltige Dissemination – Ein regionales LehrerBildungs-Netzwerk | 300 |
5.1 Ausgangspunkt ‚Forschungsorientierung‘: Von empirischer Unterrichtsforschung zu einem regionalen LehrerBildungs-Netzwerk | 300 |
5.2 LeBi-Net: Ein regionales LehrerBildungs-Netzwerk | 302 |
5.2.1 Beteiligte Einrichtungen | 302 |
5.2.2 Abstimmungsmaßnahmen | 303 |
5.2.2.1 Fachdidaktische Vertiefungskurse (V-Kurse) | 303 |
5.2.2.2 ‚Experten‘ | 305 |
5.2.3 Abstimmungsebenen | 305 |
5.2.3.1 Abstimmungsebene ‚Schulen Universität‘ | 305 |
5.2.3.2 Abstimmungsebene ‚Studienseminare/Fortbildungsinstitute Universität‘ | 307 |
5.2.3.3 Abstimmungsebene ‚Fortbildungsinstitute/Schulaufsicht Universität‘ | 308 |
5.2.3.4 Abstimmungsebene ‚Universität Universität‘ | 308 |
5.3 Evaluation der Abstimmungsmaßnahme ‚V-Kurse‘ | 309 |
5.4 Zusammenfassung | 312 |
Kapitel 6: Resümee und Ausblick | 314 |
6.1 Zusammenfassung | 315 |
6.2 Ausblick | 324 |
6.2.1 Anknüpfende Arbeiten und erste Ergebnisse | 324 |
6.2.1.1 Laufende Untersuchung zum Aspekt ‚Offenheitsgrad‘ | 324 |
6.2.1.2 Laufende Dissertationen | 328 |
6.2.2 Weiterführende Forschungsperspektiven | 330 |
Anhang | 334 |
Literaturverzeichnis | 386 |