@phdthesis{Enkrott2021,
  author    = {Enkrott, Patrick},
  title     = {Entwicklung des fachlichen Wissens angehender Physiklehrkr{\"a}fte},
  doi       = {10.25932/publishup-50040},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-500402},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {126},
  year      = {2021},
  abstract  = {Das Professionswissen einer Lehrkraft gilt als Voraussetzung f{\"u}r erfolgreichen Unterricht. Trotz großer Unterschiede der Professionswissensmodelle ist die Forschung sich aus theoretischer Sicht weitestgehend einig dar{\"u}ber, dass das fachliche und fachdidaktische Wissen wichtige Bestandteile des Professionswissens und damit bedeutsam f{\"u}r Unterrichtserfolg sind. Zurecht gibt es daher die Forderung, dass Lehrkr{\"a}fte unter anderem ein ausgepr{\"a}gtes fachliches Wissen ben{\"o}tigen, das sie in den verschiedensten Situationen ihres Berufslebens, wie z.B. dem Erkl{\"a}ren von Konzepten und dem Planen von Unterricht einsetzen. Die Forschung untersucht aus diesem Grund schon seit {\"u}ber 30 Jahren die Bedeutung des Fachwissens einer Lehrkraft. Dabei werden die Betrachtungen des Fachwissens immer differenzierter. So hat sich in vielen Forschungsans{\"a}tzen der Physikdidaktik eine Dreiteilung des Fachwissens in schulisches Wissen, vertieftes Schulwissen und universit{\"a}res Wissen durchgesetzt. W{\"a}hrend das Schulwissen als jenes Wissen verstanden wird, das in der Schule gelehrt und gelernt wird, beschreibt die Facette des universit{\"a}ren Wissens die stark akademisch gepr{\"a}gte Wissensform, die zuk{\"u}nftige Physiklehrkr{\"a}fte in den Fachveranstaltungen an der Universit{\"a}t erwerben sollen. Das vertiefte Schulwissen ist hingegen eine spezielle Form des fachlichen Wissens, die aus Forschungssicht als besonders wichtig f{\"u}r Lehrkr{\"a}fte angenommen wird. Zusammengenommen sollen angehende Physiklehrkr{\"a}fte alle genannten Facetten des Fachwissens, also Schulwissen, vertieftes Schulwissen und universit{\"a}res Wissen, w{\"a}hrend des Lehramtsstudiums Physik erwerben. Neben dem fachlichen Wissen ben{\"o}tigt eine Lehrkraft als wichtigen Bestandteil des Professionswissens auch noch fachdidaktisches Wissen, welches ebenfalls w{\"a}hrend des Studiums erworben werden soll. Gleichzeitig geht man in der Forschung davon aus, dass f{\"u}r die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens fachliches Wissen eine Grundvoraussetzung ist. Es ist jedoch empirisch nahezu ungekl{\"a}rt, wie sich das beschriebene Fachwissen und das fachdidaktische Wissen im Verlauf des Lehramtsstudiums Physik entwickeln oder wie sich diese Wissensformen gegenseitig beeinflussen. Dar{\"u}ber hinaus ist unklar, welche Herausforderungen sich aus der Leistungsheterogenit{\"a}t der Studienanf{\"a}nger:innen ergeben. Bisherige Untersuchungen aus der Studienerfolgsforschung legen nahe, dass besonders das Vorwissen prognostisch f{\"u}r Studienerfolg ist. Die vorliegende Arbeit untersucht daher zun{\"a}chst, wie sich das fachliche Wissen (Schulwissen, vertieftes Schulwissen, universit{\"a}res Wissen) von Lehrkr{\"a}ften im Verlauf des Bachelor- und Masterstudiums entwickelt. In einem n{\"a}chsten Schritt wurde untersucht, wie sich Studierende mit einem geringen, mittleren bzw. hohen Fachwissen zum Beginn des Studiums {\"u}ber das Bachelorstudium entwickeln. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens betrachtet und Zusammenh{\"a}nge zum fachlichen Wissen in den Blick genommen. Durchgef{\"u}hrt wurde die vorliegende Studie im L{\"a}ngsschnitt im Verlauf von drei Jahren an 11 Hochschulen mit 145 Bachelorstudierenden und 73 Masterstudierenden. Die Bachelorstudierenden haben j{\"a}hrlich an einer Testung des fachlichen und fachdidaktischen Wissens teilgenommen. Die Masterstudierenden nahmen jeweils vor und nach einem einsemestrigen Schulpraktikum an den Erhebungen teil. Zur Testung wurde jeweils ein schriftliches Testinstrument verwendet. Das weiterentwickelte Fachwissensinstrument wurde zus{\"a}tzlich ausf{\"u}hrlichen Validierungsuntersuchungen unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das Schulwissen, das vertiefte Schulwissen und das universit{\"a}re Wissen sowohl im Bachelor- als auch Masterstudium signifikant weiterentwickeln. Auch f{\"u}r das fachdidaktische Wissen k{\"o}nnen signifikante Zuw{\"a}chse {\"u}ber das Bachelor- und Masterstudium berichtet werden. Interessant ist dabei, dass eine starke Korrelation zwischen dem fachlichen Wissen zu Beginn des Studiums und dem Zuwachs des fachdidaktischen Wissens vom ersten zum dritten Semester erkennbar ist. Es liegen also erste Hinweise daf{\"u}r vor, dass - wie in der Forschung vermutet - das fachliche Wissen eine Voraussetzung f{\"u}r die Entwicklung von fachdidaktischem Wissen ist. Die angesprochene Leistungsheterogenit{\"a}t zu Beginn des Studiums stellt dabei jedoch ein Hindernis f{\"u}r die Entwicklung des fachlichen Wissens dar. So holt die Gruppe der zu Beginn schw{\"a}cheren Studierenden nicht einmal das Mittelfeld im Lauf des Studiums ein. Gleichzeitig ist zu beobachten, dass die Gruppe der st{\"a}rksten Studierenden im Vergleich zu den {\"u}brigen Studierenden vom ersten zum dritten Semester {\"u}berproportional dazulernt. Insgesamt bleibt das heterogene Leistungsbild im Verlauf des Studiums erhalten, was die Forderung nach Unterst{\"u}tzung f{\"u}r leistungsschw{\"a}chere Studierende gerade zu Beginn des Studiums betont. Wie sich innerhalb der vorliegenden Untersuchung zeigte, k{\"o}nnte insbesondere ein ausgepr{\"a}gtes mathematisches Vorwissen hilfreich sein, um fachliches Wissen zu entwickeln. Die bisher angebotenen Vorkurse scheinen dem Bedarf nicht gerecht zu werden und so k{\"o}nnte es lohnenswert sein, zus{\"a}tzliche Veranstaltungen auch in Bezug auf fachliches Wissen in der gesamten Studieneingangsphase anzubieten. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass insbesondere schw{\"a}chere Studierende von einer klaren Strukturierung innerhalb dieser zus{\"a}tzlichen Kurse profitieren k{\"o}nnten. Auch ein allgemeines Vorstudium k{\"o}nnte helfen, die Vorkenntnisse anzugleichen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Massolt2020,
  author    = {Massolt, Joost Willem},
  title     = {Perceived relevance of physics problems},
  doi       = {10.25932/publishup-47292},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472925},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {102},
  year      = {2020},
  abstract  = {Pre-service physics teachers often have difficulties seeing the relevance of the content of the content knowledge courses they attend in their study; they regularly do not see the connection with the physics they need in their later profession as a secondary school teacher. A lower perceived relevance is however connected to motivational problems which leads to both a qualitative and quantitative problem: not only is there a relation between the drop-out of students and their motivation, but their level of conceptual understanding is also suffering under this lower motivation. In order to increase the perceived relevance of the problems that pre-service physics teachers have to solve for the courses Experimentalphysik 1 and 2, an intervention study has been designed and implemented. In these content knowledge courses, first- and second semester students attend lectures, do experiments and they solve problems on weekly problem sets which are discussed in tutorial sessions. The problems on a typical problem set are however mainly quantitative problems that have no connection to school. In the intervention study, regular, quantitative problems are used next to two newly designed conceptual (qualitative) problem types. One of these problem types are conceptual problems that have no implicit or explicit school-relevance; the other problems are based on school-related content knowledge. This content knowledge category describes knowledge that leads to a deeper understanding of school knowledge, relevant for teachers: a teacher-specific content knowledge. A new model for this category, SRCK, has been conceptualised and operationalised as a cross-disciplinary model that consists of conceptual knowledge and skills necessary for this deeper understanding of content that is relevant to teaching at a secondary school. During two semesters in both the courses Experimentalphysik 1 and 2 (N = 75 and N = 43 respectively) students had to solve the problems on the problem sets. At the start of every tutorial session, they were asked to rate all the problems with respect to perceived relevance and difficulty. Analyses show that the problems based on SRCK were perceived as more relevant than the regular, quantitative problems. However, this difference is only statistically significant for the course Experimentalphysik 2. The SRCK-problems show the connection between the content of the problems and school physics and are therefore seen as more relevant. In Experimentalphysik 1, the content is not that distant to school physics. This might be the reason that the students see all the problem types as just as relevant to them. When we however only look at the final third of the first semester, where more advanced subjects - that are not necessarily discussed in secondary school physics - are discussed, we see that in this part the SRCK-problems are seen as more relevant than the regular problems too. We can therefore conclude that if the content is distant to school physics, the SRCK-problems are seen as more relevant than the regular problems. We do not see a statistically significant difference between the (conceptual) problems based on SRCK and the conceptual problems that are not based on SRCK (and therefore have no school relevance). This means that we do not know whether the conceptual problems based on SRCK are more relevant because they are based on SRCK or because they are conceptual. In order to find out what problem properties have an influence on the perceived relevance of these problems by pre-service teachers, an interview study with N = 7 pre-service teachers was conducted. This interview was done using the repertory grid technique, based on the personal construct theory by Kelly (1955). This technique makes it possible to find personal constructs of students: how do students determine for themselves how relevant a problem is to them? It allows to capture their intuition or gut feeling. These personal constructs could then give us information about the problem properties that have a positive influence on relevance. Six categories of personal constructs were found that have a high similarity to relevance. According to the personal constructs that were generated in the interviews, physics problems are more relevant when they are more conceptual (compared to calculational), are close to everyday life, have a lower level of mathematical requirement, have a content that is more school-relevant, give the students the idea that they have learned something, and contain a situation that has to be analysed. Of the six problem properties described above, one can be connected to the facets of SRCK: many problems based on SRCK contain a situation (e.g. a textbook with a simplified explanation, a student solution with an error) that has to be analysed. The expectation is that problems that are based on the six properties described above would be perceived as more relevant to pre-service physics teachers.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Theilmann2011,
  author    = {Theilmann, Florian},
  title     = {Die Kunst der Untersuchung : Essays zu einem erscheinungsorientierten Physikunterricht},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-56145},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit versammelt zwei einleitende Kapitel und zehn Essays, die sich als kritisch-konstruktive Beitr{\"a}ge zu einem "erlebenden Verstehen" (Buck) von Physik lesen lassen. Die traditionelle Anlage von Schulphysik zielt auf eine systematische Darstellung naturwissenschaftlichen Wissens, das dann an ausgew{\"a}hlten Beispielen angewendet wird: Schulexperimente beweisen die Aussagen der Systematik (oder machen sie wenigstens plausibel), ausgew{\"a}hlte Ph{\"a}nomene werden erkl{\"a}rt. In einem solchen Rahmen besteht jedoch leicht die Gefahr, den Bezug zur Lebenswirklichkeit oder den Interessen der Sch{\"u}ler zu verlieren. Diese Problematik ist seit mindestens 90 Jahren bekannt, didaktische Antworten - untersuchendes Lernen, Kontextualisierung, Sch{\"u}lerexperimente etc. - adressieren allerdings eher Symptome als Ursachen. Naturwissenschaft wird dadurch spannend, dass sie ein spezifisch investigatives Weltverh{\"a}ltnis stiftet: man m{\"u}sste gleichsam nicht Wissen, sondern "Fragen lernen" (und nat{\"u}rlich auch, wie Antworten gefunden werden...). Doch wie kann dergleichen auf dem Niveau von Schulphysik aussehen, was f{\"u}r einen theoretischen Rahmen kann es hier geben? In den gesammelten Arbeiten wird einigen dieser Spuren nachgegangen: Der Absage an das zu modellhafte Denken in der ph{\"a}nomenologischen Optik, der Abgrenzung formal-mathematischen Denkens gegen wirklichkeitsn{\"a}here Formen naturwissenschaftlicher Denkbewegungen und Evidenz, dem Potential alternativer Interpretationen von "Physikunterricht", der Frage nach dem "Verstehen" u.a. Dabei werden nicht nur Bez{\"u}ge zum modernen bildungstheoretischen Paradigma der Kompetenz sichtbar, sondern es wird auch versucht, eine ganze Reihe konkrete (schul-)physikalische Beispiele daf{\"u}r zu geben, was passiert, wenn nicht schon gewusste Antworten Thema werden, sondern Expeditionen, die sich der physischen Welt widmen: Die Schl{\"u}sselbegriffe des Fachs, die Methoden der Datenerhebung und Interpretation, die Such- und Denkbewegungen kommen dabei auf eine Weise zur Sprache, die sich nicht auf die Fachsystematik abst{\"u}tzen m{\"o}chte, sondern diese motivieren, konturieren und verst{\"a}ndlich machen will.},
  language  = {de}
}