wie groß war die geschwindigkeitsüberschreitung und welche ... · 1. beschreibe, wie mit dem...

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 1

Wie groß

war die Geschwindigkeitsüberschreitung und welche Konsequenzen folgen daraus für den Fahrer?

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 2

Zeitungsaufgaben und Co.Zeitungsaufgaben und Co.Einsatz und Effektivität authentischer Lernmedien

im Physikunterricht

Jochen KuhnInstitut für Naturwissenschaften und naturwissenschaftliche Bildung, Lehreinheit Physik

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 3

Inhaltsübersicht•

Ausgangspunkte und Grundgedanken

•

Zeitungsaufgaben als authentischer Lernanker

•

Untersuchungsschwerpunkt I: Effektivität, Nachhaltigkeit und Robustheit

•

Untersuchungsschwerpunkt II: Cognitive Load

vs. Verankerung

•

Zusammenfassung und Ausblick

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 4

AusgangspunkteAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

•

Interesse und Leistung deutscher SuS: mäßig

Insbesondere:•

Defizite bei Anwendung des Gelernten.

•

Problem des trägen Wissens (Whitehead: „inert

knowledge“).Quelle: Whitehead, A. (1929). The aims of education and other essays. NY: MacMillan.

Wodurch wird „träges Wissen“

erzeugt?

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 5

1.

Um wie viel Grad haben sich 2,3 kg Sand (c

= 0,84 kJ/(kgK)) erwärmt, wenn die zugeführte Wärmemenge 70 kJ beträgt?

2.

Ein glühender Stahlblock mit einer Masse von 1 t hat eine Temperatur von 900 °C und kühlt allmählich auf 20 °C ab. Wie viel Wärme wird dabei an die Umgebung abgegeben?

Erlebnis Physik 7-10, Schroedel

Verlag, Braunschweig, 2006

Link Physik 8, DUDEN PAETEC Schulbuchverlag, Berlin, 2005

Ziel: Aufgabeneinsatz zur stärkeren Verankerung der Lerninhalte an

der Lebenswelt der SuS, aber wie?

AusgangspunkteAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 6

Grundgedanke I: Aufgabenorientiertes Lernen

•

Zentrale Rolle von Aufgaben für Unterrichtsqualität•

alle wesentlichen Schritte des Lernweges betreffend–

von Lernaufgaben ("worked-out

examples")

–

über Übungs-

und Anwendungsaufgaben

(mit wachsender Selbsttätigkeit und Selbstständigkeit)

–

bis zu Leistungsdiagnose und -überprüfung (als Grundlage von Outputorientierung und eines

wissenschaftlich begründeten Kompetenzbegriffs)

Ausgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 7

•

thematische Situierung („Authentizität“)•

episodische Situierung („episodisches Gedächtnis“) (Primärerfahrungen, Lernerlebnis, situatives

Interesse)

•

soziale Situierung („communities

of learning/practice“)

Grundgedanke II: Kontextorientiertes (Situiertes) Lernen


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 8

‚Anchored Instruction‘ (AI): Ansatz•

Motivations-

und Lernerfolg durch

–

authentische, sachgleiche, fächerübergreifende Problemstellungen

–

eingebettete Daten–

selbsttätige Bearbeitung

–

hohe Komplexität–

Video-Stories

•

Lösungsidee: Anker(-medien) in Form von multimedialen Videodisks (‚Anchored

Instruction‘,

J.D. Bransford/ CTGV)


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 9

Der AI-Ansatz ist neben seinen Vorzügen auch mit erheblichen Problemen verbunden…

Quelle: Cognition and Technology Group at Vanderbilt (CTGV) (1990). Anchored Instruction and its Relationship to Situated Cognition. Educational Researcher, 19 (6), 2-10.

Anchored Instruction

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 10

‚Anchored Instruction‘: ProblemeAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

•

Schlechtes Kosten-Nutzen-Verhältnis:Mindestens 100 Stunden Entwicklungszeit pro Stunde Instruktionszeit

•

Technische Unflexibilität:Nutzungsvoraussetzungen liegen fest (Multimedia-Ausrüstung)

•

Didaktische Unflexibilität:Keine Anpassung auf die Bedürfnisse des Unterrichts möglich; Lernvoraussetzungen, Differenzierung, Sprache,…

Entwicklung eines modifizierten Anchored Instruction-Ansatzes

mit dem Ziel einer höheren Praktikabilität und Flexibilität für den Unterricht

Quelle: Kuhn, J. & Müller, A. (2005). Ein modifizierter ‚Anchored

Instruction’-Ansatz

im Physikunterricht: Ergebnisse einer Pilotstudie. Empirische Pädagogik (EP) 19 (2005), Heft 3, 281-303

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 11

Quelle: Kuhn, J. (2010). Authentische Aufgaben im theoretischen Rahmen von Instruktions-

und Lehr-Lern-Forschung: Effektivität und Optimierung von Ankermedien für eine neue Aufgabenkultur im Physikunterricht. Wiesbaden: Vieweg+Teubner.

AIMAI


Modifizierte Anchored

Instruction

(MAI)

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 12

Zeitungsaufgaben als authentische Lernanker:

Beispiele

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 13VDI Nachrichten, 30.05.2003

Beispiel: Elektrizitätslehre1. Beschreibe, wie mit dem Drei-Schluchten-Staudamm

elektrische Energie erzeugt wird. Verdeutliche Deine Erklärungen durch ein Energieflussdiagramm.

2. Welche Wassermasse wird in dem Stausee gespeichert, wenn der Wirkungsgrad bei Wasserkraftwerken etwa 80% beträgt?

3. Erstelle ein Modellexperiment, mit dem Du die Funktionsweise des Drei-Schluchten-Staudammes erklären kannst.

4. Wäge Vor-

und Nachteile dieses Projektes gegeneinander ab. Ziehe dabei in Betracht, dass eine vierköpfige Familie in etwa 3 500 kWh elektrische Energie jährlich benötigt.

5. Wie lange wird mit dem Staudamm jährlich elektrische Energie erzeugt? Was meinst Du dazu?


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 14

1. Beschreibe, wie mit dem Drei-Schluchten-Staudamm elektrische Energie erzeugt wird. Verdeutliche Deine Erklärungen durch ein Energieflussdiagramm.

2. Welche Wassermasse wird in dem Stausee gespeichert, wenn der Wirkungsgrad bei Wasserkraftwerken etwa 80% beträgt?

3. Erstelle ein Modellexperiment, mit dem Du die Funktionsweise des Drei-Schluchten-Staudammes erklären kannst.

4. Wäge Vor-

und Nachteile dieses Projektes gegeneinander ab. Ziehe dabei in Betracht, dass eine vierköpfige Familie in etwa 3 500 kWh elektrische Energie jährlich benötigt.

5. Wie lange wird mit dem Staudamm jährlich elektrische Energie erzeugt? Was meinst Du dazu?

Traditionelle AufgabeDas Kraftwerk des „Drei-Schluchten-

Staudammes“

am Jangtse soll eine Leistung von 18200 MW haben und jährlich 85 TWh

elektrische

Energie erzeugen.


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 15DIE RHEINPFALZ, 28.09.2007

1. Erklärt die Funktionsweise eines Hybridmotors aus Sicht eines Physikers unter Berücksichtigung der Fachsprache.

2. Verdeutlicht die Funktionsweise eines Hybridantriebs beim Beschleunigen und beim Abbremsen durch jeweils ein Energieflussdiagramm

3. Vergleicht Vor-

und Nachteile eines Hybridantriebs mit denen eines „gewöhnlichen“

Verbrennungsmotor.

Weitere Beispiele: ElektrizitätslehreAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 16

Beurteile die Aussage des Artikels aus physikalischer Sicht. Fertige eine Skizze dazu an.

HANNOVERSCHE ALLGEMEINE ZEITUNG (aus Herget

& Scholz, 1998)

Um zwanzig nach elf stand das Rathaus plötzlich kopf

Weitere Beispiele: OptikAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 17

Weitere Beispiele: AtomphysikAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 18

Weitere Beispiele: Atomphysik

DIE RHEINPFALZ, 08.11.2007

1. Fertige eine Skizze vom Aufbau des Teilchenbeschleunigers an und erkläre damit die grundlegende Funktionsweise.

2. Recherchiere Anwendungsgebiete und stelle jeweils die damit erzeugten Vorgänge innerhalb des Beschleunigers dar.

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 19

Mitteldeutsche Zeitung, 08.04.2002

1.

Lest den Artikel sorgfältig durch. Was fällt euch auf?

2.

Wäre Julius Ruto

gemeinsam mit Benoit Zwierzchlewski

gestartet und in der Strecken-

rekordzeit

im Ziel angekommen, um wie groß

wäre sein Vorsprung vor Benoit Zwierzchlewski

gewesen?

3.

Wie schnell würdet ihr die Marathondistanz zurücklegen? Formuliert eine Vermutung.

4.

Plant ein Experiment, mit dem ihr eure Hypothese überprüfen könnt. Dazu steht euch eine Stoppuhr zur Verfügung.

Nehmt das Ergebnis eures

Experiments kritisch unter die Lupe.

Weitere Beispiele: MechanikAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 20

Didaktisches Modell aufgabenorientierten Lernens (Kuhn, 2010; in

Anlehnung an H. Peterßen)

InitiativeInitiative

InformationInformation

Aufgabenorientiertes LernenAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 21

1.


2.

Wäre Julius Ruto



rekordzeit

im Ziel angekommen, um wie groß wäre sein Vorsprung vor Benoit Zwierzchlewski gewesen?

3.


4.


Nehmt das

Ergebnis eures Experiments kritisch unter die Lupe



Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 22



PlanungPlanung


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 23

1.


2.

Wäre Julius Ruto



rekordzeit


3.


4.


Nehmt das




-

Was ist gegeben, was gesucht?

-

Wie gehen wir vor (erforderliche Zusammenhänge usw.)?

Gemeinsames Arbeiten auf einem Blatt („Notizblatt“).

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 24



PlanungPlanung

AusfAusfüührunghrung

BeratungBeratung


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 25



PlanungPlanung

AusfAusfüührunghrung Planungspräsentation

BeratungBeratung


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 26

1.


2.

Wäre Julius Ruto



rekordzeit


3.


4.


Nehmt das




Ziellinie

vJ. Ruto B. Zwierzchlewski

Δs

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 27

1.


2.

Wäre Julius Ruto



rekordzeit


3.


4.


Nehmt das




2. Geg.: s = 42,1 km; t = 2 h 8 min 26 s = 2,141 h; Δt = 8 s

Ges.: v; Δs

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 28



PlanungPlanung

BeratungBeratung


KontrolleKontrolle

Planungspräsentation


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 29

1.


2.

Wäre Julius Ruto



rekordzeit


3.


4.


Nehmt das




2. Geg.: s = 42,1 km; t = 2 h 8 min 26 s = 2,141 h; Δt = 8 s

Ges.: v;

Δs Lösung: v = s/t = 42,1 km/2,141 h

= 19,66 km/h= 5,46 m/s

Δs = v · Δt = 5,46 m/s

·

8 s = 43,70 m

Antwort: …

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 30



PlanungPlanung

BeratungBeratung


FeedbackFeedback

KontrolleKontrolle

Planungspräsentation


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 31

Modifizierte ‚Anchored

Instruction‘

(MAI)•

Grundgedanke: Anker(-medien) in Form ‚Zeitungsaufgaben‘

•

Gemeinsamkeiten, theoretische ‚Verankerung‘:–

realistischer Kontext und sachgleiche, fächerübergreifende Aufgaben

–

„eingebettete“

Daten–

selbsttätige, aktive Erarbeitung

–

regelbare

Komplexität–

(Video-)Story-Charakter

•

Begründung:–

Didaktische und technische Flexibilität

–

Praktikabilität (Aufwand, Kosten)–

„Good Practice“

in der Mathematik-/Naturwissenschaftsdidaktik (Mathematik:

Herget

& Scholz, 1998; Chemie: Haupt, 2000)

Zeitungsaufgaben, oder: Wie klein kann ein Anker sein?


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 32

Modifizierte Anchored

Instruction

(MAI)

AIMAI


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 33

•

Berücksichtigung bestimmter Aspekte des situierten Lernens im Allgemeinen –

und der Anchored

Instruction

im

Speziellen•

Geringerer Entwicklungsaufwand sowie größere Praktikabilität und Flexibilität.

•

Erweiterung um weitere Merkmale und Ankermedien möglich.

•

Theoriegeleitete Lehr-Lernforschung.

Zeitungsaufgaben als praktikable und flexible ‚Ankermedien’

für Aufgaben im naturwissenschaftlichen Unterricht.

Theoretische EinordnungModifizierte Anchored

Instruction

(MAI)


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 34

Untersuchungsschwerpunkt I: Effektivität, Nachhaltigkeit und

Robustheit

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 35

HypothesenHypothesen:•

Größere und beständigere Leistungsfähigkeit sowie

•

größere und beständigere Motivationdurch die Arbeit mit Zeitungsaufgaben.Einflussfaktoren:•

Lehrer, Schulsystem, Schulart,

•

Geschlecht, •

Vorleistung, Lesekompetenz, allgemeine Intelligenz.


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 36

•

Themenbereich: Geschwindigkeit, Elektrische Energie.•

Population: Insgesamt 911 SuS

hierarchische Modellierung

StichprobeAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 37

Woche KONTROLLGRUPPE (KG) EXPERIMENTAL-GRUPPE (EG) 1 Vortests: Intelligenz, Lesekompetenz

Motivationsprätest 2

LER

NPH

ASE

MIT

K

ON

VEN

TIO

NEL

LE N

A

UFG

AB

EN

Arbeitsblatt 1

LER

NPH

ASE

MIT

ZE

ITU

NG

SAU

FGA

BEN

Arbeitsblatt 1

3 Arbeitsblatt 2 Arbeitsblatt 2

Aktueller Motivationstest (Verlaufstest)

Aktueller Motivationstest

4 Arbeitsblatt 3 Arbeitsblatt 3

5 Motivationsposttest Leistungsposttest

6...9 konventioneller Unterricht in neuem Stoffgebiet 10 Leistungs-Nachfolgetest

11...13 konventioneller Unterricht in neuem Stoffgebiet 14 Motivations-Nachfolgetest

UntersuchungsdesignAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 38

Motivation: Gesamtwert

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Prätest, W1 Verlaufstest, W3*** Posttest, W5*** Nachfolgetest, W14***

Erhebungszeitpunkt

Mot

ivat

ion

(%, b

ezog

enau

f Max

imal

wer

t )

Kontrollgruppe (kA)

Versuchsgruppe (ZA)

Ergebnisse: MotivationAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 39

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Vorleistung,(Mittelwert lfd. Jahr)

Posttest, gesamtW5***

Nachfolgetest, W10***

Lei

stun

g(%

, bez

ogen

au

f Max

imal

wer

t )

Erhebungszeitpunkt

Geschwindigkeit, vKontrollgruppe (kA)

Versuchsgruppe (ZA)

Ergebnisse: LeistungAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 40

Leistung: Transfer (v)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Vorleistung (Mittelwert lfd. Jahr) Posttest, W5*** Nachfolgetest, W10***

Erhebungszeitpunkte

Leis

tung

: Tra

nsfe

r (%

, bez

ogen

auf

Max

imal

wer

t

Control Group (cT)

Experimental Group (NT)

Ergebnisse: Leistung (Transfer)Ausgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 41

Exkurs: Effektstärkemaß Cohen‘s d

0

0,5

1

1,5

2

Bloom-Benchmark(Einzelunterricht)

TIMSSSingapur vs.Deutschland

Effe

ktst

ärke

Coh

en´s

d

P

KGEG

SDXXd

2

11

KGEG

2KGKG

2EGEG

p

NN

SDNSDNSD

klein (0,2 ≤

d < 0,5)mittel (0,5 ≤

d < 0,8)

groß

(d ≥

0,8)


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 42

Deutlich größere Motivation und Leistung durch die Arbeit mit ZA.

Motivation: p < 0.001, d = 1.66

Leistung: p < 0.001, d > 0.9

Deutlich größere Stabilität von Motivation und Leistung („Nachhaltigkeit“) in EG.

Motivation: p < 0.001, d = 1.04

Leistung: p < 0.001, d > 1.3

Robustheit: keine (o. schwache) Abhängigkeit von

Lesekompetenz, allgemeine Intelligenz

Geschlecht, Klassenmerkmalen, Schulart

Einfluss der Lehrkraft(merkmale) auf Leistung (positiv)

‚Eigene Ideen entwickeln lassen‘: klein (p < 0.01, d = 0.27)

‚Interesse am Unterrichten von Physik‘: mittel (p < 0.001, d = 0.63)

Zusammenfassung der ErgebnisseAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 43

0,91 0,95

1,66

1,04

1,37

1,98

0,80

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

Lernleistung:Unterschied

Lernleistung(Transfer):

Unterschied

Motivation:Unterschied

Motivation:Stabilität

Lernleistung:Stabilität

Motivation('Authentizität'):'Manipulation

Check'

TIMSSSingapur vs.Deutschland

Untersuchungsaspekt

Effektstärke d

klein

mittelgroß

groß

N ≈

900 SuS

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 44

MAI-DetailanalysenEffektivität und Robustheit: Hauptergebnis•

Zeitungsaufgaben sind schulart-

und themenübergreifend

motivations-

und leistungsfördernd (Effektstärke: mittelgroß

bis groß).

Detailfragen:1.

Welchen Zusammenhang gibt es zwischen der Verankerung des Wissens durch Zeitungsaufgaben und der Komplexität des Instruktionstextes?

2.

Wie hängt der beobachtete Effekt von der Offenheit der Aufgabe ab?


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 45

Untersuchungsschwerpunkt II: Cognitive Load vs. Verankerung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 46

MAI-VerankerungOperationalisierung:•

„Ankermasse“: Schwierigkeit des Instruktionstextes Lesbarkeitsformel (z.B. AVI), Hamburger Verständlichkeitskonzept (Expertenrating)

low/med/high

•

„Ankertiefe“: Erinnerung an das Ankermedium („recognition“).

•

Wissenstransfer: Leistungstest

Weitere, abhängige Variablen:•

Ankereigenschaften: Items bzgl. der Gestaltungskriterien von Ankermedien (Affektivität, Authentizität usw.; ‚Manipulation Check‘)


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 47

MAI ↔ CLT: BeispielMAI ↔ CLT: Beispiel

1. Berechne die Durchschnittsgeschwindigkeit der Ameise, wenn sie vor einer Bedrohung flüchtet.2. Wie schnell würde sie mit der Durchschnittsgeschwindigkeit aus Nr. 1 eine Strecke von 100 m zurücklegen?

Instruktionstexte: Zeitungsartikel

Aufgabenstellungen

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 48


„Ankermasse“: Schwierigkeit des Instruktionstextes

•

„Ankertiefe“: Erinnerung an das Ankermedium („recognition“).

•




•

Cognitive

Load: Subjektive Wahrnehmung (‚Manipulation Check‘)

•

Motivation


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 49


„Ankermasse“: Schwierigkeit

des Instruktionstextes

•

„Ankertiefe“: Erinnerung

an das Ankermedium („recognition“).

•




•

Cognitive

Load: Subjektive Wahrnehmung (‚Manipulation Check‘)

•

Motivation


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 50

Verankerung vs. Komplexität: MAI ↔ CLT

Hypothesen (kleine Auswahl):

•

Unterschiedshypothesen (Varianzanalysen) wie z.B.–

Arbeit mit Zeitungsaufgaben führt zu größerer Ausprägung der Ankereigenschaften als Bearbeitung von ‚trad. Aufgaben‘.

–

ZA: Bei mittlerer Textschwierigkeit ist die Ausprägung der Ankereigenschaften, die Erinnerungsfähigkeit, Motivation und Leistung am größten.

•

Hypothesen kausaler Zusammenhänge (Pfadanalyse).


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 51

Anker-/Textmasse

low med high

Instruktions- material

Zeitungsauf-

gaben

Traditionelle Aufgabe

MAI ↔ CLT: 2x3-DesignAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 52

EG: Zeitungsaufgaben CG: Traditionelle Aufgaben Ankermasse (Schwierigkeit d. Instr.-Textes) Ankermasse (Schwierigkeit d. Instr.-Textes) Lerngruppe

Thema low (leicht) med (mittel) high (schwer) low (leicht) med (mittel) high (schwer) Ges.

Geschwindigkeit (Klassenstufe 8) 28 30 28 28 28 28 170

Elektrische Energie (Klassenstufe 10) 48 49 28 28 28 28 209

Gesamt 76 79 56 56 56 56 379

MAI ↔ CLT: StichprobeAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 53

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2M

ittel

wer

te (z

-sta

ndar

disi

ert)

leichtmittelschwer

Text- erinnerung Motivation Leistung

N ≈

380 SuS

„Traditionell“

sieht es so aus ...

„je schwerer desto schlechter“

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 54

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2M

ittel

wer

t (z-

stan

dard

isie

rt)

leicht

mittel

schwerText- erinnerung

Motivation Leistung

„mittelschwer ist optimal“

N ≈

380 SuS

Mit Zeitungsaufgaben ist es anders ...

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 55

ZUSAMMENFASSUNG

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 56

Zusammenfassung•

Ausgangspunkt: TIMSS/PISA, Probleme beim Situierten Lernen, Best-Practice-Evidence.

•

MAI-Merkmale: Weitestgehende Übereinstimmung mit dem AI-Ansatz.

•

ABER: U.a. flexiblere und einfachere Gestaltungs- und Variationsmöglichkeiten.

•

Erst dadurch Optimierung von Ankermedien möglich.


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 57

Zusammenfassung•

„Kleine Anker“

funktionieren!

•

Effektiv (d

= 0.5 -

2), nachhaltig und robust•

Motivation und Leistung hauptsächlich durch Ankereigenschaften beeinflusst (positiv!).

•

Größter Effekt bei mittlerem Schwierigkeitsgrad.

MAI: Modifizierte, Modifizierbare, Minimale „Anchored

Instruction“.


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 58

Wie geht‘s weiter?•

Verschiedene Varianten von „Ankermedien“

•

Dosis-Wirkungs-Beziehung?•

Vermischungseffekt?

•

Offenheitsgrad?•

Situiertes Lernen beim Experimentieren?

MAI-Forschungsprogramm

und Umsetzung


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 59

Wie geht‘s weiter?Ausgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

•

„Comicaufgaben“

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 60

Spidermans Erzfeind, der grüne Kobold, stößt während eines Angriffs auf Spiderman dessen Freundin Gwen Stacy von der ca. 100 m hohen George Washington Bridge in New York. Obwohl

Spiderman Gwen mit einem Netz auffangen kann, überlebt sie den Sturz nicht.Überprüfe a) rechnerisch, b) experimentell und c) durch Modellbildung, ob Gwen den Sturz tatsächlich nicht überleben konnte. Gib mögliche Rettungsalternativen, wie die Überlebenschancen von Gwen hätten erhöht werden können.

Aus: The Amazing Spider-

man

#1 (1973), Nr. 121

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 61

•

Fallkörper: Wiimote

(Nintendo) als Beschleunigungssensor.

•

Übertragung: Bluetooth•

Software: GlovePie

(mit Skript G-Force-

Meter.pie)•

Auswertung: Tabellenkalkulation

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 62

Aus: Superman #1 (1939), Nr. 1, S. 5

Damit der Reporter Clark Kent –

alias Superman –

den Chef der Zeitung „Daily Star“

mit einer Story beeindrucken kann, muss er das Telefonat des Redakteurs abhören. Dazu springt er mit einem Satz zum Fenster des Arbeitszimmers des Redakteurs in ca. 80 m Höhe.1. Mit welcher Kraft muss Superman –

alias Clark Kent –

abspringen, um mit einem Sprung das Fenster des Redakteurs zu erreichen? Gehen Sie dazu davon aus, dass er ca. ¼

s benötigt, um seine Masse von ca. 100 kg vom Boden abzustoßen.2. Ist Supermans Kraft tatsächlich so „außerirdisch“? Diskutieren Sie dies auch, indem Sie Supermans Absprungskraft mit Beispielen

aus

dem

Tierreich

vergleichen

Kuhn et al. (2010). Spiderman und andere Superhelden:

‚Comicaufgaben’ als Beispiele für Science Fiction im Physikunterricht.

In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik (PdN) 1 (59), 18-24.

Bernshausen & Kuhn (2010). Comics von Superhelden: Ein Thema für

den Astronomie- und Physikunterricht. In: Astronomie+Raumfahrt, 47

(2010), Heft 1, 37-41.

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 63

MAI

Comicaufgaben und MAIAusgangspkt./Grundged. Zeitungsaufgaben U.-Schwerpkt. I U.-Schwerpkt. II Zusammenfassung

Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 64

Welches fundamentale Naturgesetz liegt dem Cartoon zugrunde? Was sagt es aus und warum befindet sich das verhörte Atomi

in einer so misslichen Lage?Aufgabe: P. VogtBildquelle: P. Evers (2002). Die wundersame Welt der Atomis

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10 Jahre in den Physikalischen Blättern. Berlin: WILEY-VCH Verlag


Wien, 22.02.2010 J. Kuhn 65

wie groß war die geschwindigkeitsüberschreitung und welche ... · 1. beschreibe, wie mit dem...

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