Details

Autor(en) / Beteiligte

• Dettweiler, Yvonne
• Fechner, Sabine[Akademischer Betreuer]

Titel

Enhancing students' knowledge by meta-conceptual instruction

Ort / Verlag

Paderborn

Erscheinungsjahr

2017

Verknüpfte Titel

Beschreibungen/Notizen

• Tag der Verteidigung: 23.01.2017
• ger: Eine große Herausforderung für den Chemieunterricht stellt das Ziel dar, Lernenden beobachtbare Phänomene durch geeignete Modellierungen begreifbar zu machen. Neben submikroskopischen Repräsentationen wie etwa Moleküldarstellungen sind formale Repräsentationen beim Aufstellen von Reaktionsgleichungen von Bedeutung. Lernende stehen vor der Aufgabe einzelne Repräsentationen in konzeptuelle Zusammenhänge einzubetten und die dahinterliegenden Denkmodelle zu verstehen. Besonders die Vernetzung von den verschiedenen Repräsentationen und ihren Modellcharakter sind wichtig, damit Lerner ein solides, konzeptuelles Verständnis erlangen. Nationale und internationale Studien zeigen jedoch, dass Lerner sowohl beim Transfer von verschiedenen Repräsentationen als auch beim Modellverständnis Defizite aufweisen. Studien geben jedoch Hinweise, dass explizites Meta-Wissen über chemische Konzepte und ihre Repräsentationen einen positiven Einfluss auf das Konzeptverständnis hat. Ziel des Dissertationsvorhabens war es mithilfe meta-konzeptueller Instruktionen über Repräsentationen das Konzeptverständnis der Lernenden zu fördern. In einem experimentellen Kontrollgruppendesign mit Prä-, Post- und Follow-up-Testung wurde der Einfluss eines meta-konzeptuellen Trainings sowie zusätzlichen Prompts bei Zehntklässlern untersucht. Die Ergebnisse zeigen in Teilen einen signifikanten Einfluss der Intervention auf die Entwicklung des Fachwissens. Dieser wird vor allem durch die lernbegleitenden Prompts erreicht, die das Meta-Wissen der Lernenden stimulieren sollen. Videodaten geben Aufschluss darüber, dass trainierte Lerner vermehrt die Externalisierung ihres Wissens planen sowie überwachen.
• eng: In chemistry education, learners face the challenge of explaining observable phenomena at the unobservable, model-based level. Chemistry instruction often focuses on the macroscopic phenomenon and its formal representation without considering particle representations. However, the interplay of macroscopic, submicroscopic and formal representations and their underlying modelled nature play a central role in forming a solid conceptual understanding in chemistry. Recent research has demonstrated learners difficulties in transferring between different representations and understanding the modelled nature. Research studies provide evidence that an explicit teaching approach focussing on representations at a meta-level can influence learners conceptual understanding. On the basis of these considerations, the present study aims at investigating the influence of meta-conceptual instructions about representations on conceptual understanding in an experimental design. As instructional help, a meta-conceptual training and additional prompts were developed and evaluated. Prompts should stimulate learners communication at a meta-level. The intervention is conducted with 10th-grade students and embedded in a pre-, post- and follow-up-test. The results indicate a significant influence of the intervention on the development of parts of the acquired content knowledge. The meta-conceptual training in combination with the prompts explains most of the difference. The video data demonstrates that the experimental groups plan and monitor the externalisation of their knowledge of representations more than the control group. This effect is powerful and potential for designing learning environments in chemistry.