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Leibniz Institute for Science and Mathematics Education, Kiel

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  • 1
    Type of Medium: Book
    Pages: XII, 462 Seiten , Illustrationen, Diagramme
    Edition: 10., durchgesehene Auflage
    ISBN: 9783761428689
    Language: German
    Location Call Number Expected Availability
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  • 2
    facet.materialart.
    Unknown
    Fachportal Pädagogik. DIPF
    In:  Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften 22 (2016) 1, S. 215-229
    Publication Date: 2017-02-03
    Description: Energie ist ein abstraktes Konzept, das in den Naturwissenschaften eine zentrale Rolle spielt. Zahlreiche Studien zeigen, dass Lernende große Probleme mit dem Verständnis von Energie haben. Deshalb ist fachlich korrektes und potenziell lernförderlich gestaltetes Unterrichtsmaterial zum Thema Energie besonders wichtig. Um die Darstellung von Energie in Medien für den Biologieunterricht inhaltlich und formal zu beschreiben, wurde unter Rückgriff sowohl auf die Repräsentationsforschung als auch auf die Vorstellungsforschung zum Energiekonzept ein Kategoriensystem entwickelt. Anhand dieses Kategoriensystems wurden exemplarisch die energiebezogenen Texte, Abbildungen und Aufgaben in den stoffwechsel- und ökologiebezogenen Kapiteln einer Schulbuchreihe der Sekundarstufe I und II (drei Schulbücher und ein Arbeitsbuch) untersucht. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass Energieformen und -umwandlungen in den untersuchten Biologieschulbüchern häufig, Energieerhaltung und -entwertung hingegen sehr selten thematisiert werden. Die Abbildungen weisen potenziell lernförderliche Eigenschaften auf. Die Aufgaben könnten durch eine größere Variation in den Anforderungen verbessert werden. Abschließend werden sich aus den Ergebnissen ergebende Forschungsdesiderata aufgezeigt.
    Description: Energy is an abstract concept which plays a crucial role in science. Numerous studies have shown that students have significant problems understanding energy. Hence, correct and suitable teaching material is especially important. A coding scheme was compiled on the basis of theoretical frameworks of both research on energy conceptions and cognitive psychology to describe the representation of energy in teaching material for biology with regard to content and design. Based on this coding scheme the energy-related texts, pictures and tasks in the metabolism- and ecology-related chapters of a textbook series for lower and upper secondary levels (three textbooks and a workbook) were studied as examples. The results show that whereas forms and transformation of energy are frequently addressed, degradation and conservation are rarely addressed. Pictures in the textbook series were found to employ design features considered beneficial for learning. Tasks could be improved by using a higher variation in the requirements. Based on the results we identify research desiderata.
    Keywords: Biologieunterricht ; Energie ; Konzept ; Schulbuchforschung ; Kategorisierung ; Repräsentation ; Unterrichtsmedien ; Unterrichtsinhalt ; Schulbuch ; Inhaltsanalyse ; Deutschland ; Erziehung, Schul- und Bildungswesen ; Fachdidaktik/mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer ; Biology lessons ; Teaching of Biology ; Energy ; Fundamental concepts ; Textbook research ; Educational Media ; Educational technology ; Media teaching aids ; Contents of teaching ; Teaching content ; Text book ; Textbook ; Content analysis ; Germany ; Education ; Teaching Didactics/Teaching Maths and Sciences
    Language: German
    Type: Zeitschriftenartikel
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 3
    facet.materialart.
    Unknown
    Fachportal Pädagogik. DIPF
    In:  International journal of environmental and science education 11 (2016) 14, S. 6774-6795
    Publication Date: 2017-02-10
    Description: Evolutionary theory constitutes the main concept in biology. There is hardly any other concept that is more complex, and causes more difficulties in learning and teaching. One instructional approach in optimizing the learning of complex topics is to use worked examples combined with self-explanation prompts that fit to the prior knowledge (knowledge adjusted prompts). The effectiveness of this instructional combination is indicated within typical expert-novice comparisons (e.g. Lind & Sandmann 2008). However, how learning occurs in the majority group in classroom (i.e. the learners that are neither experts nor novices) has not been investigated in detail until now. Therefore, this study focuses on the learners with average prior knowledge. The aim of our study was to identify how these learners can be supported with prompts when learning with worked examples. We analyzed how different types of prompts (at novice and/or expert level) that elicit self-explanations that are typical for learners with low prior knowledge respectively high prior knowledge affect knowledge acquisition in evolution. Knowing what type of prompt is most effective for the learners with average knowledge we compared the benefits of this instructional combination between the three knowledge levels: novices, averages, and experts. Results show that for learners with average knowledge, all types of prompts were equally effective. The Matthew effect was not reliable between the knowledge levels. (IPN)
    Keywords: Evolutionstheorie ; Evolutionsbiologie ; Biologieunterricht ; Anleitung ; Beispiel ; Vorwissen ; Expertenwissen ; Einflussfaktor ; Lernen ; Wissenserwerb ; Empirische Untersuchung ; Erziehung, Schul- und Bildungswesen ; Fachdidaktik/mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer ; Evolutionary theory ; Biology lessons ; Teaching of Biology ; Expert knowledge ; Learning ; Acquisition of knowledge ; Empirical study ; Education ; Teaching Didactics/Teaching Maths and Sciences
    Language: English
    Type: Zeitschriftenartikel
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 4
    Publication Date: 2017-02-14
    Description: Background: Laboratory assistants in biology and medicine play a central role in the operation of laboratories in hospitals, research institutes, and industries. Their daily work routine is characterized by dealing with molecular structures/chemical substances (i.e. biochemistry) as well as cell cultures (i.e. cell biology). In both these fields of biochemistry and cell biology, laboratory assistants rely on knowledge about three laboratory tasks: responsible action, data management, and laboratory techniques. Focusing on these laboratory tasks, we developed a test instrument measuring the professional knowledge of prospective laboratory assistants (acronym: PROKLAS) about biochemistry and cell biology. Results: Confirmatory factor analysis (CFA) indicates that the test developed allows us to measure the professional knowledge of laboratory assistants in biochemistry and cell biology as two empirically separable constructs among laboratory assistants. CFA with covariates widely confirms the validity of PROKLAS in its respective subscales. Firstly, VET-related covariates predicted biochemistry and cell biology scores of students considerably better compared to the covariates related to general secondary school. Secondly, general biological knowledge predicted biochemistry and cell biology scores of PROKLAS. Finally, VET students’ self-efficacy in laboratory tasks and their opportunities to learn laboratory tasks are positively correlated to achievement in PROKLAS. However, we found a similar relationship for self-efficacy in English too. (IPN/Orig.)
    Keywords: Erhebungsinstrument ; Kompetenzmessung ; Fachwissen ; Biologielaborant ; Biochemie ; Zellbiologie ; Laborarbeit ; Laborberuf ; Verantwortungsbewusstsein ; Datenverwaltung ; Berufsbildung ; Erziehung, Schul- und Bildungswesen ; Erwachsenenbildung / Weiterbildung ; Fachdidaktik/mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer ; Mail surveys ; Competency measurement ; Skills measurement ; Skills measurements ; Specialized knowledge ; Biochemistry ; Laboratory work ; Vocational Education ; Education ; Adult Education / Further Education ; Teaching Didactics/Teaching Maths and Sciences
    Language: English
    Type: Zeitschriftenartikel
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 5
    Article
    Article
    Bd. 40 (2016) H. 417, S. 2-7
    Keywords: Diagnose ; Leistungsrückmeldung ; Lernförderung ; Lernprozess ; Experiment ; Kompetenzorientierung ; Lernaufgabe ; Fachdidaktik ; Biologieunterricht ; Bezugsnorm ; Deutschland
    In: Unterricht Biologie, Bd. 40 (2016) H. 417, S. 2-7, 0341-5260
    Description / Table of Contents: Im vorliegenden Basisartikel des Themenhefts "Diagnose und Rückmeldung" zeigt die Verfasserin auf, dass Diagnose und Rückmeldung die beiden wesentlichen Elemente individueller Förderung sind. In diesem Kontext führt sie Aktivitäten des Diagnostizierens auf, die das Ziel haben, den gegenwärtigen Wissensstand des Schülers zu ermitteln. Darüber hinaus begründet sie, wie und unter welchen Bedingungen diese Rückmeldungen (Feedbacks) sich auf den weiteren Lernprozess des Schülers positiv auswirken. Sie stellt das Modell der Feedbackeffektivität von Hattie und Wollenschläger vor und erläutert den positiven Einfluss von Rückmeldungen auf die Lernmotivation. Das Zusammenspiel von Diagnose und Rückmeldung ermöglicht es, Lernaufgaben zu entwickeln, die auf weiteren Kompetenzerwerb abzielen. Abschließend stellt die Autorin in Kürze die Beiträge des Themenhefts vor.
    Type of Medium: Article
    Pages: Illustration , Schaubild
    ISSN: 0341-5260
    Language: German
    Note: Literaturangaben , Tabellen , Originaltexte , Internetadressen
    FIS Link: 1111206
    Location Call Number Expected Availability
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  • 6
    Keywords: Fachdidaktik ; Biologie ; Biologieunterricht
    Type of Medium: Book
    Pages: 462 S.
    ISBN: 978-3-7614-2868-9
    Parallel Title: Biology education.
    Language: German
    FIS Link: 1112195
    Location Call Number Expected Availability
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  • 7
    Keywords: Erhebungsinstrument ; Kompetenzmessung ; Fachwissen ; Zellbiologie ; Biochemie ; Datenverwaltung ; Laborarbeit ; Berufsbildung ; Biologielaborant ; Laborberuf ; Verantwortungsbewusstsein
    In: Empirical research in vocational education and training, Bd. 8 (2016) H. Art. 3, 20 S., 1877-6345
    Description / Table of Contents: Background: Laboratory assistants in biology and medicine play a central role in the operation of laboratories in hospitals, research institutes, and industries. Their daily work routine is characterized by dealing with molecular structures/chemical substances (i.e. biochemistry) as well as cell cultures (i.e. cell biology). In both these fields of biochemistry and cell biology, laboratory assistants rely on knowledge about three laboratory tasks: responsible action, data management, and laboratory techniques. Focusing on these laboratory tasks, we developed a test instrument measuring the professional knowledge of prospective laboratory assistants (acronym: PROKLAS) about biochemistry and cell biology. Results: Confirmatory factor analysis (CFA) indicates that the test developed allows us to measure the professional knowledge of laboratory assistants in biochemistry and cell biology as two empirically separable constructs among laboratory assistants. CFA with covariates widely confirms the validity of PROKLAS in its respective subscales. Firstly, VET-related covariates predicted biochemistry and cell biology scores of students considerably better compared to the covariates related to general secondary school. Secondly, general biological knowledge predicted biochemistry and cell biology scores of PROKLAS. Finally, VET students' self-efficacy in laboratory tasks and their opportunities to learn laboratory tasks are positively correlated to achievement in PROKLAS. However, we found a similar relationship for self-efficacy in English too. (IPN/Orig.).
    Type of Medium: Online Resource
    ISSN: 1877-6345
    Language: English
    FIS Link: 1115021
    Location Call Number Expected Availability
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  • 8
    Keywords: Empirische Untersuchung ; Expertenwissen ; Lernen ; Wissenserwerb ; Beispiel ; Biologieunterricht ; Evolutionsbiologie ; Evolutionstheorie ; Anleitung ; Einflussfaktor ; Vorwissen
    In: International journal of environmental and science education, Bd. 11 (2016) H. 14, S. 6774-6795, 1306-3065
    Description / Table of Contents: Evolutionary theory constitutes the main concept in biology. There is hardly any other concept that is more complex, and causes more difficulties in learning and teaching. One instructional approach in optimizing the learning of complex topics is to use worked examples combined with self-explanation prompts that fit to the prior knowledge (knowledge adjusted prompts). The effectiveness of this instructional combination is indicated within typical expert-novice comparisons (e.g. Lind & Sandmann 2008). However, how learning occurs in the majority group in classroom (i.e. the learners that are neither experts nor novices) has not been investigated in detail until now. Therefore, this study focuses on the learners with average prior knowledge. The aim of our study was to identify how these learners can be supported with prompts when learning with worked examples. We analyzed how different types of prompts (at novice and/or expert level) that elicit self-explanations that are typical for learners with low prior knowledge respectively high prior knowledge affect knowledge acquisition in evolution. Knowing what type of prompt is most effective for the learners with average knowledge we compared the benefits of this instructional combination between the three knowledge levels: novices, averages, and experts. Results show that for learners with average knowledge, all types of prompts were equally effective. The Matthew effect was not reliable between the knowledge levels. (IPN).
    Type of Medium: Online Resource
    ISSN: 1306-3065
    Language: English
    FIS Link: 1115015
    Location Call Number Expected Availability
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  • 9
    Keywords: Inhaltsanalyse ; Unterrichtsinhalt ; Schulbuch ; Schulbuchforschung ; Unterrichtsmedien ; Biologieunterricht ; Energie ; Kategorisierung ; Konzept ; Repräsentation ; Deutschland
    In: Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, Bd. 22 (2016) H. 1, S. 215-229, 0949-1147
    In: 2197-988X
    Description / Table of Contents: Energie ist ein abstraktes Konzept, das in den Naturwissenschaften eine zentrale Rolle spielt. Zahlreiche Studien zeigen, dass Lernende große Probleme mit dem Verständnis von Energie haben. Deshalb ist fachlich korrektes und potenziell lernförderlich gestaltetes Unterrichtsmaterial zum Thema Energie besonders wichtig. Um die Darstellung von Energie in Medien für den Biologieunterricht inhaltlich und formal zu beschreiben, wurde unter Rückgriff sowohl auf die Repräsentationsforschung als auch auf die Vorstellungsforschung zum Energiekonzept ein Kategoriensystem entwickelt. Anhand dieses Kategoriensystems wurden exemplarisch die energiebezogenen Texte, Abbildungen und Aufgaben in den stoffwechsel- und ökologiebezogenen Kapiteln einer Schulbuchreihe der Sekundarstufe I und II (drei Schulbücher und ein Arbeitsbuch) untersucht. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass Energieformen und -umwandlungen in den untersuchten Biologieschulbüchern häufig, Energieerhaltung und -entwertung hingegen sehr selten thematisiert werden. Die Abbildungen weisen potenziell lernförderliche Eigenschaften auf. Die Aufgaben könnten durch eine größere Variation in den Anforderungen verbessert werden. Abschließend werden sich aus den Ergebnissen ergebende Forschungsdesiderata aufgezeigt.
    Description / Table of Contents: Energy is an abstract concept which plays a crucial role in science. Numerous studies have shown that students have significant problems understanding energy. Hence, correct and suitable teaching material is especially important. A coding scheme was compiled on the basis of theoretical frameworks of both research on energy conceptions and cognitive psychology to describe the representation of energy in teaching material for biology with regard to content and design. Based on this coding scheme the energy-related texts, pictures and tasks in the metabolism- and ecology-related chapters of a textbook series for lower and upper secondary levels (three textbooks and a workbook) were studied as examples. The results show that whereas forms and transformation of energy are frequently addressed, degradation and conservation are rarely addressed. Pictures in the textbook series were found to employ design features considered beneficial for learning. Tasks could be improved by using a higher variation in the requirements. Based on the results we identify research desiderata.
    Type of Medium: Online Resource
    ISSN: 0949-1147 , 2197-988X
    Parallel Title: How is energy represented in biology textbooks? Development of a category system and its application to a textbook series.
    Language: German
    FIS Link: 1115012
    Location Call Number Expected Availability
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  • 10
    Keywords: Kompetenzerwerb ; Bildungsstandards ; Forschungsprogramm ; Förderung ; Schulversuch ; Schulverwaltung ; Sekundarstufe I ; Primarbereich ; Soziale Kompetenz ; Unterrichtsentwicklung ; Unterrichtsfach ; Argumentation ; Deutschunterricht ; Kunstunterricht ; Lesen ; Mathematikunterricht ; Naturwissenschaftlicher Unterricht ; Partizipation ; Sozialkunde ; Sachunterricht ; Bewertung ; Kooperation ; Projektbericht ; Umsetzung ; Deutschland ; Hamburg
    Description / Table of Contents: Die Verabschiedung von Bildungsstandards für zentrale Unterrichtsfächer durch die Kultusministerkonferenz in den Jahren 2003 und 2004 und die Forderung nach Individualisierung von Unterricht verlangen von den Lehrkräften ein Umdenken in der Planung und Gestaltung von Lehr-/Lernprozessen. Unterricht ändert sich jedoch nicht, indem die normativ-politischen Vorgaben neu festgeschrieben werden. Notwendig ist es gleichermaßen, Lehrkräfte zu unterstützen, den neuen Anforderungen gerecht zu werden. Vor diesem Hintergrund hat das Bundesland Hamburg vor einigen Jahren einen Schulversuch begonnen, dessen übergeordnetes Ziel es war, die Lehrkräfte an den 48 teilnehmenden allgemeinbildenden Schulen zu unterstützen, kompetenzorientierte Unterrichtsentwicklung voranzutreiben und darüber hinaus adäquate Formen der Kompetenzmessung und -beschreibung zu entwickeln und zu implementieren. Dem Schulversuch wurde ein Forschungsprogramm unter der Leitung des Leibniz-Instituts für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) an die Seite gestellt. So entstand die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Schulpraxis über fünf Jahre in zwei parallel durchgeführten Vorhaben: einerseits dem Hamburger Schulversuch alles"könner, und andererseits dem Forschungsprogramm "Kompetenzentwicklungsmodelle als Basis für eine diagnosegestützte individuelle Förderung von Schülerinnen und Schülern in der Primarstufe und Sekundarstufe I", kurz komdif. Ziel des [...] Bandes ist es, den Schulversuch alles"könner und das begleitende Forschungsprogramm komdif als Best-practice-Beispiel vorzustellen, um zu zeigen, wie die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Schulpraxis mit Gewinn für beide Seiten gelingen kann. (Orig.).
    Type of Medium: Book
    Pages: 254 S. , Illustrationen , Diagramme
    ISBN: 978-3-8309-3519-3
    Language: German
    FIS Link: 1108356
    Location Call Number Expected Availability
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