Universiẗat, Diss., 2001--Münster (Westfalen).

Die Lehre von physikalisch-chemischen Inhalten in der universitären Lehramtsausbildung und im gymnasialen Chemieunterricht ist herausfordernd. Mögliche Ursachen hierfür sind das teils hohe Abstraktionsniveau und fehlende Messgeräte. Im Rahmen dieser Arbeit wurden kostengünstige Messgeräte entwickelt, mit denen Lernende in typische physikochemische Methoden und deren Anwendungen experimentell eingeführt werden können. Durch offen gestaltete und kontextbezogene Experimente zu Themenfeldern der Spektroskopie, Thermodynamik und Kinetik sollen Lernende einen phänomenologischen Zugang zur physikalischen Chemie finden. Durch eine entsprechende didaktische und experimentelle Aufarbeitung der Konzepte sollen insbesondere Schülerinnen und Schüler ohne größeres Vorwissen für physikalisch-chemische Inhalte im Sinne eines modernen und experimentell orientierten Chemieunterrichts begeistert werden. / Creating an understanding for physical chemistry is one of the most demanding challenges in chemical education on university and secondary school level. Possible causes are the high level of abstraction and the lack of measuring devices. In this contribution, inexpensive measuring devices were designed and developed with which learners can be introduced to typical physico-chemical methods and their applications. Openly designed and context-related experiments on the topics of spectroscopy, thermodynamics, and kinetics allow learners to get a phenomenological approach to physical chemistry. Appropriate didactic and experimental processing of the concepts is intended to inspire especially secondary school students with no prior knowledge of physical chemistry in the sense of modern and experimental chemistry lessons.

In der heutigen Zeit wie auch in der Zukunft steht die Menschheit vor dem Hintergrund einer rapide steigenden Weltbevölkerung und dem Klimawandel vor vielfältigen gesellschaftlichen Herausforderungen. Die Nanowissenschaften bzw. –technologie stellen hierbei ein aktuelles und bedeutendes Forschungsfeld dar, dem ein signifikanter Beitrag zur Bewältigung dieser Problemstellungen zugeschrieben wird. Ungeachtet ihrer großen Bedeutung in Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft werden Inhalte aus diesem Themenfeld bislang jedoch nur zögerlich in formale und non-formale Bildungszusammenhänge implementiert. Dies eröffnet eine Reihe von Fragestellungen, allen voran ob dieses Thema für eine Vermittlung außerhalb der Universität geeignet ist und auf welche Weise es didaktisch aufgearbeitet werden kann. Anknüpfend hieran soll in der vorliegenden Arbeit zunächst aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht werden, welches Potenzial die Nanotechnologie für eine Vermittlung in Schule, Schülerlabor und Hochschule bietet. Hierbei wird herausgestellt, dass die Nanowissenschaften vielfältige Chancen für den Chemieunterricht bieten.  Aufbauend auf diese Grundlage werden anschließend Beiträge zur fachdidaktischen Konzeptualisierung dieses Themenfeldes vorgestellt. Im Rahmen einer didaktischen Rekonstruktion, welche den methodischen Rahmen der Konzeptualisierung bereitstellt, wird hierbei eine Klärung der Sachstruktur vorgenommen, um die elementaren Konzepte für eine Vermittlung herauszustellen. Von ebenso großer Bedeutung sind darüber hinaus die Perspektiven und Präkonzepte von Lernenden und Lehrenden, welche ebenso wie intrinsische und extrinsische Barrieren für eine unterrichtliche Behandlung empirisch erhoben bzw. identifiziert werden sollen.  Die ermittelten fachlichen Konzepte sowie die Perspektiven der Lernenden und Lehrenden werden schließlich miteinander verknüpft, sodass hieraus Leitlinien für die didaktische Strukturierung abgeleitet werden. Auf dieser Basis werden in dem Hauptteil der vorliegenden Arbeit nun in einem zyklischen Design Konzepte, Unterrichtseinheiten, –materialien sowie Lehrangebote für Schulen, Schülerlabore und Lehrer(fort)bildungen entwickelt, praktisch durchgeführt, evaluiert und weiter optimiert. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit wird dabei systematisch und in Anlehnung an die Basiskonzepte der Chemie erfolgen, um einen optimalen Anschluss an die Bildungsstandards bundesdeutscher Kerncurricula zu gewährleisten.

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Im Unterricht laufen routinierte Handlungen oft unbewusst ab. Solche Handlungsmuster sind wichtig für Lehrkräfte sowie für Schüler, da sie dem Unterricht Struktur geben und Sicherheit vermitteln. Sind sie aber hinderlich für die Entwicklung von Schülerleistungen, müssen sie verändert werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, kulturspezifische als auch schulstufenspezifische Handlungsmuster in Bezug auf die Umsetzung der Phasen der Erkenntnisgewinnung mit Hilfe einer Videoanalyse zu identifizieren. Dabei werden zusätzliche Qualitätsmerkmale einbezogen. Weiterhin wird überprüft, ob die Umsetzung der Erkenntnisgewinnung mit den Lehrer- und Schülervorstellungen zum Naturwissenschaftsverständnis zusammenhängt. Die Analyse der Unterrichtsvideos ergab, dass mehr Unterschiede hinsichtlich der Umsetzung von Erkenntnisgewinnungsprozessen auf kulturspezifischer Ebene bestehen als auf schulstufenspezifischer Ebene. Dabei fokussieren die schwedischen Lehrkräfte auf die Phase der Untersuchung und die dazugehörende Planungsphase. Die Lehrkräfte der deutschen Sekundarstufe I setzen hingegen auch andere Phasen der Erkenntnisgewinnung wie die Hypothesenbildung und die Auswertung und Interpretation vergleichsweise häufig um. Weiterhin zeigte sich trotz des (vorgegebenen) Fokus auf Erkenntnisgewinnung in der deutschen Sekundarstufe I eine konstant hohe Bedeutung der Vermittlung von Fachwissen. In der deutschen Sekundarstufe II ist auffällig, dass viel Zeit dazu verwendet wird, Versuche in selbstständiger Schülerarbeit aufzubauen. Vermutlich wird diesem Befund eine höhere Komplexität experimentellen Arbeitens zugrunde liegen. Generell werden im Chemieunterricht selten Fragestellungen formuliert und naturwissenschaftliche Untersuchungen reflektiert. Als zentrale Schlussfolgerung aus den Befunden kann abgeleitet werden, dass die Förderung einer ganzheitlichen, expliziten und möglichst offenen Umsetzung der Erkenntnisphasen in Schule und Lehrerausbildung notwendig ist. / In the classroom, routine actions are often carried out unconsciously. Such teaching patterns are important for teachers as well as for students as they structure lessons and provide security. However, if they are likely to be detrimental to the development of students, they must be changed. The aim of the current study is to identify culturally specific teaching patterns as well as teaching patterns between lower and upper secondary classes, by a comparison between students in Germany and Sweden followed by comparing teaching practices within several grades in Germany. This was achieved using video analysis to investigate the teaching practices used during the phases of Scientific Inquiry. During the analysis, further characteristics of quality were assessed. Further attention was paid to whether the implementation of Scientific Inquiry was related to the views of the nature of science held by the teachers and students. The analyses showed that the implementation of Scientific Inquiry differs more between Germany and Sweden than between grades. Swedish teachers focus on the investigation and the subordinate planning phase. Teachers of the German lower secondary classes focus more on other phases of Scientific Inquiry, such as formulating hypotheses and evaluation and interpretation. Although the focus of the lessons was given, content knowledge was often a particular focus in the German lower secondary classes. In German upper secondary grades it was apparent that a lot of time was spent enabling students to set up experiments on their own. This is presumably due to the higher complexity of the experimental work. In general, time is seldom spent on formulating scientific questions and reflecting on the scientific investigations. A major conclusion that can be derived from this study is that the support of a holistic, explicit and open implementation of the teaching of Scientific Inquiry remains indispensable in school and in teacher training.

Das Ziel der Arbeit ist die Darstellung der preußischen Mittelschule für den Zeitraum von 1872 bis 1945. Neben der strukturell-curricularen Entwicklung dieser Schulform werden die Bereiche ‚Chemieunterricht’ und ‚Lehrerausbildung’ schwerpunktmäßig untersucht. Vorgeschaltet ist eine Analyse und Darstellung der zur Mittelschule hinführenden Entwicklung mit ihren politischen, wirtschaftlichen und sozialen Bedingungen. <br><br> Die für die Strukturierung der Arbeit gewählte Phaseneinteilung orientiert an den bildungspolitischen Zäsuren, die durch die jeweiligen staatlichen ‚Bestimmungen’ charakterisiert sind. Mit diesen in den Jahren 1872, 1910, 1925, 1938 und 1942 vorgelegten Bestimmungen wurde das Mittelschulwesen jeweils neu geordnet. <br><br> Schwerpunkt der benutzten Quellen ist, die Verbandszeitschrift der Mittelschullehrer, die „Die Mittelschule“. Weiter wurden zeitgenössische Quellen und Literatur sowie pädagogische Zeitschriften für die Analysen benutzt. <br><br> Untersuchungsschwerpunkt ist die Darstellung der preußischen Mittelschule unter dem Aspekt der bildungspolitischen Institutionalisierung im Jahre 1872. Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt ist der Chemieunterricht. Als bedeutungsvoll für diesen Unterricht müssen die Diskussionen im Untersuchungszeitraum gesehen werden, die über inhaltliche Fragen und die methodische Gestaltung des Unterrichts geführt wurden. Der Einsatz der Schulbücher wird hierbei besonders berücksichtigt. <br><br> Die Situation der Lehrer wird unter dem Aspekt ihrer Ausbildung untersucht. Als Mittelschullehrer wurden vornehmlich Volksschullehrer eingesetzt, die sich autodidaktisch auf die Prüfung zum Mittelschullehrer vorbereiten mussten. Die Verweigerung einer identitätsstiftenden schulformbezogenen Lehrerausbildung hat der Mittelschule die Möglichkeit genommen, sich frühzeitig zu einer selbständig-unabhängigen Schulform zu entwickeln. Bedeutungsvoll ist das festgestellte Verhalten der Lehrerschaft dieser Schulform in den unterschiedlichen politischen Systemen. <br><br> In den zeitlichen Phasen steht die Mittelschule als eine zwischen Elementarschule und Gymnasium sich emanzipierende Schulform. Die Ambivalenz in der Stellung äußert sich in dem wechselvollen Verhalten zwischen Standesschule und Öffnung für andere gesellschaftliche Schichten. Im Zusammenhang mit der Verweigerung der Berechtigungen muss die Mittelschule als Anstalt zur Befriedigung der Bildungsansprüche mittlerer Schichten gesehen werden. Sie wurde aber auch als schulischer Abwehrmechanismus der oberen Schichten gegenüber unteren gesellschaftlichen Schichten instrumentalisiert. / The aim of the paper is a description of the Prussian secondary school between 1872 and 1945. Besides the structural-curricular development of this structure of school, there is a focus on investigating the areas ‚chemistry lessons’ and ‚teacher training’. Beforehand is an analysis and description of the development towards secondary school and its political, economical and social circumstances. <br><br> The chosen disposition of stages is oriented on breaks in education policy, which are characterized by particular governmental regulations. With the new regulations in 1872, 1910, 1925, 1938 and 1942 the secondary school system was reordered at each time. <br><br> A main source of information is the organisational journal of secondary school teachers „Die Mittelschule“ (The Secondary School). Furthermore contemporary sources and literature as well as educational journals were used for analysis. <br><br> The main focus of the investigation is on the description of the Prussian secondary school under the aspect of institutionalization of education policy in 1872. Another field of attention is education in chemistry. Especially meaningful for this are discussions about content-related questions and methodical design of teaching within the period of investigation. The use of school books is hereby especially considered. <br><br> The situation of the teachers was investigated under the aspect of their training. Elementary school teachers were appointed primarily as secondary school teachers. They had to prepare autodidactically for the exam as secondary school teacher. Because of the refusal of an identity forming school oriented training of teachers, secondary school lacked the possibility to develop early to an autonomous school design. The behaviour of the teachers of this school form within the different political systems is significant. <br><br> Within a time frame secondary school stands as an emancipated form of school between elementary school and high school. The ambivalence of the position is shown in changes of the role model between school for a particular social class and the opening for other social stratum. Related to refusal of allocation of educational competences secondary school has to be seen as an institution to satisfy middle class claim on education. But it was also exploited as an academic defence mechanism of upper class against near-illiterate, lower social classes.

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