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Leibniz Institute for Science and Mathematics Education, Kiel

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  • 1
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    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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  • 2
    Keywords: Empirische Untersuchung ; Testaufgabe ; Schuljahr 08 ; Schuljahr 09 ; Schuljahr 10 ; Gymnasium ; Prüfungsaufgabe ; Prüfungsleistung ; Aufgabendidaktik ; Fachdidaktik ; Biologieunterricht ; Anforderungsprofil ; Leistungsmessung ; Deutschland
    In: Berichte aus Institutionen der Didaktik der Biologie, (2009) H. 17, S. 1-17, 0942-976X
    In: 1868-7504
    Description / Table of Contents: Einblicke in die aktuelle Aufgabenkultur, speziell die Verwendung von Aufgaben in Prüfungsphasen, gibt es für den Biologieunterricht nur sehr wenige. Dieser Beitrag begründet die Notwendigkeit, an diesem Forschungsdefizit anzusetzen, und stellt eine Untersuchung vor, in deren Zentrum die Analyse von insgesamt 600 derzeit eingesetzten Testaufgaben stand. Als Analysekriterien wurden hier zum einen die Kennzeichnung formaler Aufgabentypen sowie auch die Bestimmung kognitiver Anforderungsniveaus herangezogen. Zusätzlich wurden die Lehrkräfte, die die untersuchten Aufgaben verwenden, schriftlich über ihre Prüfungsaufgabengestaltung befragt. Dabei wurde deutlich, dass Aufgaben, die eine Beantwortung in kurzer textlicher Form erfordern, bevorzugt werden, sowie dass sich ein hoher Anteil der gestellten Aufgaben auf den Anforderungsbereich des Wissens beschränkt. Darüber hinaus zeigte sich kein Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der Aufgabenanalyse im Hinblick auf die abgeprüften kognitiven Anforderungsbereiche und den diesbezüglichen Selbsteinschätzungen der Lehrkräfte (Original übernommen).
    Type of Medium: Article
    Pages: Abbildung , grafische Darstellung
    ISSN: 0942-976X , 1868-7504
    Language: German
    Note: Literaturangaben , Anmerkung , Tabellen , Internetadressen
    FIS Link: 915777
    Location Call Number Expected Availability
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  • 3
    Keywords: Wissen ; Empirische Untersuchung ; Skalierung ; Validität ; Begriff ; Gedächtnis ; Test ; Testanwendung ; Testverfahren ; Schüler ; Biologie ; Semantik ; Messung ; Deutschland
    In: Empirische Pädagogik, Bd. 25 (2011) H. 2, S. 123-144, 0931-5020
    Description / Table of Contents: In der vorliegenden Studie wird untersucht, ob der similarity judgments Test (SJT) ein valides Instrument zur Erfassung konzeptuellen Wissens ist. Zu diesem Zweck beurteilen N = 94 Schüler (Alter = 17.8 Jahre) die semantische Verwandtschaft von 11 biologischen Begriffen. Die Schülerurteile und ihre grafischen Repräsentationen (cognitive maps) werden mit einem Referenzsystem verglichen. Der Vergleich liefert Übereinstimmungswerte, die über die Qualität des konzeptuellen Wissens der Schüler informieren. Die Validität des SJT wird durch (i) den Vergleich der Übereinstimmungswerte mit den Testwerten aus einem multiple choice Test, (ii) den Vergleich der Übereinstimmungswerte vor und nach einer Lernphase sowie (iii) den Vergleich der Übereinstimmungswerte von Schülern mit niedrigem und hohem biologiebezogenem Vorwissen überprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass der SJT ein valides Instrument zur Erfassung konzeptuellen Wissens ist. (DIPF/Orig.).
    Description / Table of Contents: Our study investigates, whether a similarity judgments test (SJT) is a valid tool to assess conceptual knowledge. For this purpose, N = 94 students (mean age = 17.8 years) judge the semantic similarity of 11 biological concepts. Students' judgments as well as their graphical representations (cognitive maps) are compared with a reference system. The comparison provides congruence scores that inform about the quality of students' conceptual knowledge. We determine the validity of the SJT in three ways: (i) We compare the congruence scores with the test scores resulting from a multiple-choice test. (ii) We compare the congruence scores that come from pre- and post-instruction, and (iii) we compare the congruence scores of students with high and low biology preknowledge. Results support the validity of the SJT. (DIPF/Orig.).
    Type of Medium: Article
    Pages: grafische Darstellungen
    ISSN: 0931-5020
    Parallel Title: Assessing conceptual knowledge using similarity judgments.
    Language: German
    Note: Tabellen
    FIS Link: 947907
    Location Call Number Expected Availability
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  • 4
    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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  • 5
    Keywords: Empirische Untersuchung ; Kognitive Entwicklung ; Mapping ; Metakognition ; Selbstregulation ; Lernmethode ; Lehre ; Fachdidaktik ; Biologie ; Training ; Theorie ; Deutschland
    In: Schwarz, Bernd (Hrsg.); Nenniger, Peter (Hrsg.); Jäger, Reinhold S. (Hrsg.), Erziehungswissenschaftliche Forschung - nachhaltige Bildung. Beiträge zur 5. DGfE-Sektionstagung "Empirische Bildungsforschung" - AEPF-KBBB im Frühjahr 2009., Landau: Verl. Empirische Pädag. (2010), S. 383-389, 3-941320-25-4
    In: 978-3-941320-25-3
    Description / Table of Contents: [Die Autoren] untersuchen die Möglichkeiten des Einsatzes von Metakognition als Trainingskomponente und analysieren, inwieweit metakognitive prompts den Wissens- und Lernstrategieerwerb unterstützen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich erwartungsgemäß metakognitive prompts als hochgradig lernwirksam erweisen und den deklarativen domänenspezifischen Wissenserwerb beim Einsatz einer wenig vertrauten Lernstrategie stärker fördern als beim Einsatz einer gut vertrauten Lernstrategie. Daraus ergibt sich jedoch auch die Folgerung, dass bei der Vermittlung kognitiver Lernstrategien immer auch allgemeine Techniken der Selbstregulation gefördert werden müssen, was hinsichtlich der Bedeutung allgemeiner Techniken der Selbstregulation in Strategietrainings bestätigt werden konnte. (DIPF/Orig.).
    Type of Medium: Article
    Pages: grafische Darstellungen
    ISBN: 3-941320-25-4 , 978-3-941320-25-3
    Language: German
    Note: Tabellen
    FIS Link: 935897
    Location Call Number Expected Availability
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  • 6
    Keywords: Kompetenz ; Wissen ; Pädagogisches Handeln ; Rasch-Modell ; Bildungsforschung ; Empirische Untersuchung ; Mehrebenenanalyse ; Sekundarbereich ; Lehrer ; Fachwissen ; Lernumgebung ; Lehrplan ; Biologieunterricht ; Deutschland
    In: International journal of science education, Bd. 36 (2014) H. 14, S. 2335-2366, 0950-0693
    In: 1464-5289
    Description / Table of Contents: Teachers' content-related knowledge is a key factor influencing the learning progress of students. Different models of content-related knowledge have been proposed by educational researchers; most of them take into account three categories: content knowledge, pedagogical content knowledge, and curricular knowledge. As there is no consensus about the empirical separability (i.e. empirical structure) of content-related knowledge yet, a total of 134 biology teachers from secondary schools completed three tests which were to capture each of the three categories of content-related knowledge. The empirical structure of content-related knowledge was analyzed by Rasch analysis, which suggests content-related knowledge to be composed of (1) content knowledge, (2) pedagogical content knowledge, and (3) curricular knowledge. Pedagogical content knowledge and curricular knowledge are highly related (r_latent= .70). The latent correlations between content knowledge and pedagogical content knowledge (r_latent= .48)-and curricular knowledge, respectively (r_latent= .35)-are moderate to low (all ps ( .001). Beyond the empirical structure of content-related knowledge, different learning opportunities for teachers were investigated with regard to their relationship to content knowledge, pedagogical content knowledge, and curricular knowledge acquisition. Our results show that an in-depth training in teacher education, professional development, and teacher self-study are positively related to particular categories of content-related knowledge. Furthermore, our results indicate that teaching experience is negatively related to curricular knowledge, compared to no significant relationship with content knowledge and pedagogical content knowledge. (DIPF/Orig.).
    Type of Medium: Article
    Pages: Abbildungen
    ISSN: 0950-0693 , 1464-5289
    Language: English
    Note: Literaturangaben , Tabellen , Anhang
    FIS Link: 1049692
    Location Call Number Expected Availability
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  • 7
    Keywords: Empirische Forschung ; Empirische Untersuchung ; Experimentelle Untersuchung ; Pretest ; Varianzanalyse ; Gedächtnis ; Mapping ; Metakognition ; Selbstregulation ; Testanwendung ; Testverfahren ; Lehramtsstudent ; Kognitives Lernen ; Wissenserwerb ; Lernmethode ; Fachdidaktik ; Biologie ; Biologieunterricht ; Naturwissenschaftlicher Unterricht ; Lehrveranstaltung ; Deutschland ; Kiel
    In: Bayrhuber, Horst (Hrsg.); Harms, Ute (Hrsg.); Muszynski, Bernhard (Hrsg.); Ralle, Bernd (Hrsg.); Rothgangel, Martin (Hrsg.); Schön, Lutz-Helmut (Hrsg.); Vollmer, Helmut J. (Hrsg.); Weigand, Hans-Georg (Hrsg.), Empirische Fundierung in den Fachdidaktiken., Münster u.a.: Waxmann (2011), S. 115-130, 2191-6160, 3-8309-2448-8
    In: 978-3-8309-2448-7
    Description / Table of Contents: Zahlreiche Studien zeigen, dass concept mapping eine vielversprechende Methode zur Überwindung von Grundproblemen des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinns ist. Unter Grundproblemen verstehen wir die Ursachen dafür, dass Lernende trotz ihrer Teilnahme am (Biologie-) Unterricht an vorunterrichtlichen Vorstellungen festhalten, sich naturwissenschaftlich akzeptierten Vorstellungen verschließen und inkohärente Wissensstrukturen konstruieren. In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob concept mapping per se metakognitives Lernverhalten unterstützt oder ob die Vermittlung des concept mapping als Lernstrategie metakognitiver Unterstützung bedarf. (DIPF/Orig.).
    Type of Medium: Article
    Pages: grafische Darstellungen
    ISBN: 3-8309-2448-8 , 978-3-8309-2448-7
    ISSN: 2191-6160
    Language: German
    Note: Tabellen
    FIS Link: 1015018
    Location Call Number Expected Availability
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  • 8
    Keywords: Kompetenz ; Bildungsforschung ; Empirische Untersuchung ; Selbstbeurteilung ; Schuljahr 08 ; Schüler ; Feed-back ; Naturwissenschaftlicher Unterricht ; Deutschland ; Hamburg
    In: Unterrichtswissenschaft, Bd. 40 (2012) H. 3, S. 197-212, 0340-4099
    Description / Table of Contents: Kompetenzielles Feedback ist als Leistungsbewertung in Relation zu den Stufen eines domänenspezifischen Kompetenzmodells definiert. Diese Studie untersucht differenzielle Effekte dieser Form des kriterialen Feedbacks auf Performanz und wahrgenommene Feedbackeffektivität in Abhängigkeit von der Feedbackquelle. In einem Pre-Posttest-Design wurden Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe 1 (N = 50) entweder einer Bedingung mit Fremdbewertung ihrer Leistung in Relation zu Kompetenzstufen (externes kompetenzielles Feedback) oder mit Selbstbewertung ihrer Leistung in Relation zu Kompetenzstufen (internes kompetenzielles Feedback) zugewiesen. Lernende mit externem Feedback schnitten signifikant besser ab und nahmen das Feedback signifikant als effektiver wahr als Lernende mit internem Feedback. Die wahrgenommene Feedbackeffektivität mediierte die differenziellen Feedbackeffekte auf Performanz vollständig. Die Studie unterstreicht - bezogen auf das verwendete Studiendesign und die eingesetzte Domäne - a) die Effektivität kompetenziellen Fremdfeedbacks und b) die zentrale Rolle der wahrgenommenen Effektivität in der Feedbackverarbeitung. (DIPF/Orig.).
    Description / Table of Contents: Competential feedback is defined as the evaluation of students' achievements in relation to the levels within a domain-specific competence model. This study aimed at investigating differential effects of this criterion-related feedback on performance and perceived feedback effectiveness depending on the source of feedback information. In a pre-post experimental design, randomly assigned secondary school students (N = 50) either received external competential feedback (i.e., outside evaluation relative to the competency levels) or internal competential feedback (i.e., self-assessed their performance relative to the competency levels, Students in the external feedback condition showed a significantly better task performance in planning scientific experiments and perceived their feedback information significantly more effective than those students in the internal feedback condition. This perceived feedback effectiveness totally mediated the differential feedback effects on performance. This study underlines - relating to the applied design as well as to the domain used - a) the benefit of external competential feedback and b) the importance of how feedback effectiveness is perceived in making feedback powerful. (DIPF/Orig.).
    Type of Medium: Article
    Pages: Abbildungen
    ISSN: 0340-4099
    Language: German
    Note: Literaturangaben , Tabellen
    FIS Link: 998229
    Location Call Number Expected Availability
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  • 9
    Keywords: Kompetenz ; Empirische Forschung ; Empirische Untersuchung ; Erhebungsinstrument ; Evaluation ; Bildungsstandards ; Laborraum ; Lehrer ; Schüler ; Fachwissen ; Experiment ; Fachdidaktik ; Biologieunterricht ; Bewertung ; Konferenzschrift ; Modellierung ; Netzwerk ; Professionalität ; Forschungsprojekt ; Deutschland
    Description / Table of Contents: In den letzten ca. zwei Jahrzehnten hat sich die Disziplin der Biologiedidaktik in Deutschland in ihren Aufgabenstellungen und Arbeitsweisen stark verändert. Aus dem traditionell sehr stark entwicklungsorientierten Fach ist eine Forschungsdisziplin hervorgegangen, die in ihren Arbeiten zunehmend empirisch vorgeht und dabei sozialwissenschaftliche Methoden einsetzt. Der Sammelband vereint Arbeiten zu aktuellen Forschungsthemen der Biologiedidaktik. Sie beschäftigen sich mit der Entwicklung von Kompetenzen durch und im Biologieunterricht. Diese Beiträge beziehen sich insbesondere auf Kompetenzen, die im Bereich der Erkenntnisgewinnung und der Bewertung liegen. Darüber hinaus geben die Arbeiten Einblicke in die Entwicklung, Erprobung und Validierung von Instrumenten der empirischen biologiedidaktischen Forschung und berichten über Untersuchungen zum Lehrerprofessionswissen. (DIPF/Orig.).
    Type of Medium: Book
    Pages: 224 S.
    ISBN: 3-7065-5137-3 , 978-3-7065-5137-3
    Language: German
    FIS Link: 997479
    Location Call Number Expected Availability
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