Lernen Mit Multiplen Repräsentationen Aus Experimenten: Ein Beitrag Zum Verstehen Physikalischer Konzepte (german Edition)

Rosa Hettmannsperger untersucht die Wechselbeziehung zwischen dem Erwerb physikalischer Grundkonzepte in der Mittelstufenphysik und dem Lernen mit verschiedenen fachbezogenen Darstellungsformen (multiplen Repräsentationen). In der Lerneinheit befassten sich die Schüler unter anderem mit einem Schülerexperiment zur Bildentstehung bei der Sammellinse. Die Ergebnisse der Studie weisen darauf hin, dass Aufgaben, die Schüler aktivieren, sich mit multiplen Repräsentationen auseinanderzusetzen, das Verständnis physikalischer Grundkonzepte in der Strahlenoptik bei Schülern mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen nachhaltig fördern können.​ Geleitwort 5 Danksagung 9 Abstract 10 Zusammenfassung 12 Inhaltsverzeichnis 14 Einleitung und Problemaufriss 19 Zielsetzung und Vorgehen 24 1 Empirische und theoretische Grundlagen 26 1.1 Die Rolle von Repräsentationen in kognitiven Lernprozessen 26 1.1.1 Repräsentationen, Repräsentationsformen und Repräsentationskompetenz 26 1.1.2 Gedächtnispsychologische Grundlagen 31 1. 1.3 Modelle der kognitiven Verarbeitung von Texten, Bildern und Sprache 38 1.1.4 Lernen mit multiplen Repräsentationen 46 1.2 Di e Rolle von Konzeptwechseln in Lehr-Lernprozessen 60 1.2.1 Vorwissen, Schülervorstellungen und Konzeptwechsel 60 1.2.2 Kognitionspsychologische Theorien zum Konzeptwechsel 62 1.3 Interaktionen: Lernen aus Experimenten unter der Perspektive des Umgangs mit multiplen Repräsentationen zur Förderung des konzeptuellen Verständnisses 74 1.3.1 Empirische Befunde: Multiple Repräsentationen und Konzeptwechsel 74 1.3.2 Fazit und weiterer Forschungsbedarf 81 1.3.3 Kognitive Aktivierung 82 1.3.4 Lernen aus Experimenten 90 1.4 Integrierte Betrachtung: Physiklernen mit multiplen Repräsentationen aus Experimenten zur Förderung des konzeptuellen Verständnisses 98 2 Empirische Untersuchungen 102 2.1 Theoretische Vorüberlegungen zum Lerngegenstand 102 2.1.1 Gründe für die Wahl des Lerngegenstands 102 2.1.2 Schülervorstellungen im Kontext der Bildentstehung bei der Sammellinse 107 2.2 Pilotstudie 117 2.2.1 Zielsetzung der Pilotstudie 117 2.2.2 Fragestellung und Hypothesen 118 2.2.3 Stichprobe und Design 118 2.2.4 Durchführung und Unterrichtsmaterial 119 2.2.5 Variablen und Erhebungsinstrumente 121 2.2.6 Auswertung und Ergebnisse 126 2.2.7 Diskussion der Pilotstudie und Konsequenzen für die Hauptstudie 136 2.3 Hauptstudie 139 2.3.1 Forschungsfragen und Hypothesen 139 2.3.2 Stichprobe und Design 142 2.3.3 Operationalisierung des Treatments 145 2.3.4 Variablen und Erhebungsinstrumente 170 2.3.5 Ergebnisse zur Messung der abhängigen Variablen 181 2.3.6 Ergebnisse zu den Kovariaten 216 2.3.7 Einflussfaktoren bei der Anwendung des Lehrmaterials 224 2.3.8 Einblick in die Lernprozesse beim Umgang mit Repräsentationen 233 2.3.9 Ergebnisse zu den untersuchten Hypothesen 240 3 Gesamtdiskussion 320 3.1 Integration der Befunde und Kritik am Vorgehen 320 3.2 Ausblick 322 3.3 Handlungsempfehlungen für die Gestaltung von Lernumgebungen 325 Abkürzungen 329 Tabellenverzeichnis 333 Abbildungsverzeichnis 337 Literaturverzeichnis 342 Verzeichnisse für den Anhang 354 Rosa Hettmannsperger untersucht die Wechselbeziehung zwischen dem Erwerb physikalischer Grundkonzepte in der Mittelstufenphysik und dem Lernen mit verschiedenen fachbezogenen Darstellungsformen (multiplen Repräsentationen). In der Lerneinheit befassten sich die Schüler unter anderem mit einem Schülerexperiment zur Bildentstehung bei der Sammellinse. Die Ergebnisse der Studie weisen darauf hin, dass Aufgaben, die Schüler aktivieren, sich mit multiplen Repräsentationen auseinanderzusetzen, das Verständnis physikalischer Grundkonzepte in der Strahlenoptik bei Schülern mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen nachhaltig fördern können. Der Inhalt Multiple Repräsentationen Schülervorstellungen Konzeptuelles Verständnis Mehrebenenanalyse Strahlenoptik Lernen aus Experimenten Die Zielgruppen Dozierende und Studierende der Pädagogischen Psychologie, empirischen Bildungswissenschaft und Fachdidaktik Physik Lehrkräfte des Lehrfachs Physik in der Sekundarstufe I Die Autorin Rosa Hettmannsperger ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Forschungswerkstatt Bildungswissenschaften an der Pädagogischen Hochschule Ludwigsburg und Lehrbeauftragte im Bereich Schulpädagogik am Institut für Bildungswissenschaft der Universität Heidelberg Front Matter....Pages 1-30 Empirische und theoretische Grundlagen....Pages 31-106 Empirische Untersuchungen....Pages 107-324 Gesamtdiskussion....Pages 325-333 Back Matter....Pages 335-363