@article{WulffBuschhueterWestphaletal.2020,
  author    = {Wulff, Peter and Buschh{\"u}ter, David and Westphal, Andrea and Nowak, Anna and Becker, Lisa and Robalino, Hugo and Stede, Manfred and Borowski, Andreas},
  title     = {Computer-based classification of preservice physics teachers' written reflections},
  series = {Journal of science education and technology},
  volume    = {30},
  journal   = {Journal of science education and technology},
  number    = {1},
  publisher = {Springer},
  address   = {Dordrecht},
  issn      = {1059-0145},
  doi       = {10.1007/s10956-020-09865-1},
  pages     = {1 -- 15},
  year      = {2020},
  abstract  = {Reflecting in written form on one's teaching enactments has been considered a facilitator for teachers' professional growth in university-based preservice teacher education. Writing a structured reflection can be facilitated through external feedback. However, researchers noted that feedback in preservice teacher education often relies on holistic, rather than more content-based, analytic feedback because educators oftentimes lack resources (e.g., time) to provide more analytic feedback. To overcome this impediment to feedback for written reflection, advances in computer technology can be of use. Hence, this study sought to utilize techniques of natural language processing and machine learning to train a computer-based classifier that classifies preservice physics teachers' written reflections on their teaching enactments in a German university teacher education program. To do so, a reflection model was adapted to physics education. It was then tested to what extent the computer-based classifier could accurately classify the elements of the reflection model in segments of preservice physics teachers' written reflections. Multinomial logistic regression using word count as a predictor was found to yield acceptable average human-computer agreement (F1-score on held-out test dataset of 0.56) so that it might fuel further development towards an automated feedback tool that supplements existing holistic feedback for written reflections with data-based, analytic feedback.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kuschel2022,
  author    = {Kuschel, Jenny},
  title     = {Steuerung im Lehrkr{\"a}ftefortbildungssystem in Deutschland},
  doi       = {10.25932/publishup-56216},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-562168},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {208},
  year      = {2022},
  abstract  = {Lehrkr{\"a}ftefortbildungen bieten in Deutschland im Rahmen der dritten Phase der Lehrkr{\"a}ftebildung eine zentrale Lerngelegenheit f{\"u}r die Kompetenzentwicklung der Lehr-kr{\"a}fte (Avalos, 2011; Guskey \& Yoon, 2009). In dieser Phase k{\"o}nnen Lehrkr{\"a}fte aus einem Angebot an berufsbegleitenden Lerngelegenheiten w{\"a}hlen, die auf die Anpassung und Weiterentwicklung ihrer professionellen Kompetenzen abzielen. Im Rahmen dieser Professionalisierungsmaßnahmen haben Lehrkr{\"a}fte Gelegenheit zur Reflexion und Weiterentwicklung ihrer Unterrichtspraxis. Deshalb sind Lehrkr{\"a}ftefortbildungen auch f{\"u}r die Entwicklung von Unterrichtsqualit{\"a}t und das Lernen der Sch{\"u}ler:innen bedeutsam (Lipowsky, 2014). Ergebnisse der Nutzungsforschung zeigen jedoch, dass das Fortbildungsangebot nicht von allen Lehrkr{\"a}ften im vollen Umfang genutzt wird und sich Lehrkr{\"a}fte in dem Nutzungsumfang dieser beruflichen Lerngelegenheiten unterscheiden (Hoffmann \& Richter, 2016). Das hat zur Folge, dass das Wirkpotenzial des Fortbildungsangebots nicht voll ausgesch{\"o}pft werden kann. Um die Nutzung von Lehrkr{\"a}ftefortbildungen zu f{\"o}rdern, werden auf unterschiedlichen Ebenen verschiedene Steuerungsinstrumente von Akteuren eingesetzt. Die Frage nach der Steuerungsm{\"o}glichkeit im Rahmen der dritten Phase der Lehrkr{\"a}ftebildung ist bislang jedoch weitestgehend unbearbeitet geblieben. Die vorliegende Arbeit kn{\"u}pft an die bestehende Forschung zur Lehrkr{\"a}ftefortbildung an und nutzt die theoretische Perspektive der Educational Governance, um im Rahmen von vier Teilstudien der Frage nachzugehen, welche Instrumente und Potenziale der Steue-rung auf den unterschiedlichen Ebenen des Lehrkr{\"a}ftefortbildungssystems bestehen und wie diese durch die verschiedenen politischen und schulischen Akteure umgesetzt werden. Außerdem soll der Frage nachgegangen werden, wie wirksam die genutzten Steuerungsinstrumente im Hinblick auf die Nutzung von Lehrkr{\"a}ftefortbildungen sind. Die {\"u}bergeordnete Fragestellung wird vor dem Hintergrund eines f{\"u}r das Lehrkr{\"a}ftefortbildungssystem abgelei-teten theoretischen Rahmenmodells in Form eines Mehrebenenmodells bearbeitet, welches als Grundlage f{\"u}r die theoretische Verortung der nachfolgenden empirischen Untersuchungen zur Fortbildungsnutzung und der Wirksamkeit verschiedener Steuerungsinstrumente dient. Studie I nimmt vor diesem Hintergrund die Ebene der politischen Akteure in den Blick und geht der Frage nach, wie bedeutsam die gesetzliche Fortbildungspflicht f{\"u}r die Fortbildungsbeteiligung von Lehrkr{\"a}ften ist. Hierzu wurde untersucht, inwiefern Zusammenh{\"a}nge zwischen der Fortbildungsteilnahme von Lehrkr{\"a}ften und der Zugeh{\"o}rigkeit zu Bundesl{\"a}ndern mit und ohne konkreter Fortbildungsverpflichtung sowie zu Bundesl{\"a}ndern mit und ohne Nachweispflicht absolvierter Fortbildungen bestehen. Dazu wurden Daten aus dem IQB-L{\"a}ndervergleich 2011 und 2012 sowie dem IQB-Bildungstrend 2015 mittels logistischer und linearer Regressionsmodelle analysiert. Studie II und Studie III widmen sich den Rahmenbedingungen f{\"u}r schulinterne Fortbildungen. Studie II befasst sich zun{\"a}chst mit schulformspezifischen Unterschieden bei der Wahl der Fortbildungsthemen. Studie III untersucht das schulinterne Fortbildungsangebot hinsichtlich des Nutzungsumfangs und des Zusammenhangs zwischen Schulmerkmalen und der Nutzung unterschiedlicher Fortbildungsthemen. Dar{\"u}ber hinaus wird ein Vergleich zwi-schen den beiden Angebotsformaten hinsichtlich des jeweiligen Anteils an thematischen Fortbildungsveranstaltungen vorgenommen. Hierzu wurden Daten der Fortbildungsdatenbank des Landes Brandenburg ausgewertet. Neben der Untersuchung der Fortbildungsteilnahme im Zusammenhang mit administrativen Vorgaben und der Nutzung des schulinternen Fortbildungsangebots auf Schulebene wurde zur Bearbeitung der {\"u}bergeordneten Forschungsfrage der vorliegenden Arbeit in der Studie IV dar{\"u}ber hinaus eine Untersuchung des Einsatzes von Professionalisierungsmaßnahmen im Rahmen schulischer Personalentwicklung durchgef{\"u}hrt. Durch die qualitative Studie IV wurde ein vertiefender Einblick in die schulische Praxis erm{\"o}glicht, um die Kenntnisse aus den quantitativen Studien I bis III zu erg{\"a}nzen. Im Rahmen einer qualitati-ven Interviewstudie wurde der Frage nachgegangen werden, wie Schulleitungen ausgezeichneter Schulen Personalentwicklung auffassen, welche Informationsquellen sie hierbei mit einbeziehen und welche Maßnahmen sie nutzen und in diesem Sinne Personalentwicklung als ein Instrument f{\"u}r Organisationsentwicklung einsetzen. Im abschließenden Kapitel der vorliegenden Arbeit werden die zentralen Ergebnisse der durchgef{\"u}hrten Studien zusammenfassend diskutiert. Die Ergebnisse der Arbeit deuten insgesamt darauf hin, dass Akteure auf den jeweiligen Ebenen direkte und indirekete Steuerungsinstrumente mit dem Ziel einsetzen, die Nutzung des zur Verf{\"u}gung stehenden Angebots zu erh{\"o}hen, allerdings erzielen sie mit den genutzten Instrumenten nicht die gew{\"u}nschte Steuerungswirkung. Da sie weder mit beruflichen Sanktionen noch mit Anreizen verkn{\"u}pft sind, fehlt es den bestehenden Steuerungsinstrumenten an Durchsetzungsmacht. Außerdem wird das Repertoire an m{\"o}glichen Steuerungsinstrumenten von den beteiligten Akteuren nicht ausgesch{\"o}pft. Die Ergebnisse dieser Arbeit bieten somit die Grundlage f{\"u}r ankn{\"u}pfende Forschungsarbeiten und geben Anreize f{\"u}r m{\"o}gliche Implikationen in der Praxis des Fortbildungssystems und der Bildungspolitik.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{KranjcHorvat2022,
  author    = {Kranjc Horvat, Anja},
  title     = {Particle physics in high-school education},
  doi       = {10.25932/publishup-56026},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-560260},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {137},
  year      = {2022},
  abstract  = {Elementary particle physics is a contemporary topic in science that is slowly being integrated into high-school education. These new implementations are challenging teachers' professional knowledge worldwide. Therefore, physics education research is faced with two important questions, namely, how can particle physics be integrated in high-school physics curricula and how best to support teachers in enhancing their professional knowledge on particle physics. This doctoral research project set up to provide better guidelines for answering these two questions by conducting three studies on high-school particle physics education. First, an expert concept mapping study was conducted to elicit experts' expectations on what high-school students should learn about particle physics. Overall, 13 experts in particle physics, computing, and physics education participated in 9 concept mapping rounds. The broad knowledge base of the experts ensured that the final expert concept map covers all major particle physics aspects. Specifically, the final expert concept map includes 180 concepts and examples, connected with 266 links and crosslinks. Among them are also several links to students' prior knowledge in topics such as mechanics and thermodynamics. The high interconnectedness of the concepts shows possible opportunities for including particle physics as a context for other curricular topics. As such, the resulting expert concept map is showcased as a well-suited tool for teachers to scaffold their instructional practice. Second, a review of 27 high-school physics curricula was conducted. The review uncovered which concepts related to particle physics can be identified in most curricula. Each curriculum was reviewed by two reviewers that followed a codebook with 60 concepts related to particle physics. The analysis showed that most curricula mention cosmology, elementary particles, and charges, all of which are considered theoretical particle physics concepts. None of the experimental particle physics concepts appeared in more than half of the reviewed curricula. Additional analysis was done on two curricular subsets, namely curricula with and curricula without an explicit particle physics chapter. Curricula with an explicit particle physics chapter mention several additional explicit particle physics concepts, namely the Standard Model of particle physics, fundamental interactions, antimatter research, and particle accelerators. The latter is an example of experimental particle physics concepts. Additionally, the analysis revealed that, overall, most curricula include Nature of Science and history of physics, albeit both are typically used as context or as a tool for teaching, respectively. Third, a Delphi study was conducted to investigate stakeholders' expectations regarding what teachers should learn in particle physics professional development programmes. Over 100 stakeholders from 41 countries represented four stakeholder groups, namely physics education researchers, research scientists, government representatives, and high-school teachers. The study resulted in a ranked list of the 13 most important topics to be included in particle physics professional development programmes. The highest-ranked topics are cosmology, the Standard Model, and real-life applications of particle physics. All stakeholder groups agreed on the overall ranking of the topics. While the highest-ranked topics are again more theoretical, stakeholders also expect teachers to learn about experimental particle physics topics, which are ranked as medium importance topics. The three studies addressed two research aims of this doctoral project. The first research aim was to explore to what extent particle physics is featured in high-school physics curricula. The comparison of the outcomes of the curricular review and the expert concept map showed that curricula cover significantly less than what experts expect high-school students to learn about particle physics. For example, most curricula do not include concepts that could be classified as experimental particle physics. However, the strong connections between the different concept show that experimental particle physics can be used as context for theoretical particle physics concepts, Nature of Science, and other curricular topics. In doing so, particle physics can be introduced in classrooms even though it is not (yet) explicitly mentioned in the respective curriculum. The second research aim was to identify which aspects of content knowledge teachers are expected to learn about particle physics. The comparison of the Delphi study results to the outcomes of the curricular review and the expert concept map showed that stakeholders generally expect teachers to enhance their school knowledge as defined by the curricula. Furthermore, teachers are also expected to enhance their deeper school knowledge by learning how to connect concepts from their school knowledge to other concepts in particle physics and beyond. As such, professional development programmes that focus on enhancing teachers' school knowledge and deeper school knowledge best support teachers in building relevant context in their instruction. Overall, this doctoral research project reviewed the current state of high-school particle physics education and provided guidelines for future enhancements of the particle physics content in high-school student and teacher education. The outcomes of the project support further implementations of particle physics in high-school education both as explicit content and as context for other curricular topics. Furthermore, the mixed-methods approach and the outcomes of this research project lead to several implications for professional development programmes and science education research, that are discussed in the final chapters of this dissertation.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kalinowski2019,
  author    = {Kalinowski, Eva},
  title     = {Wirksamkeit von Lehrkr{\"a}ftefortbildungen zur fachintegrierten Sprachf{\"o}rderung},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {208},
  year      = {2019},
  abstract  = {Sprachliche Kompetenzen spielen f{\"u}r den Bildungserfolg von Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}lern eine grundlegende Rolle. Die besonderen sprachlichen Anforderungen der Bildungsinstitutionen stellen einige Kinder und Jugendliche vor Herausforderungen, die ihnen eine erfolgreiche Bildungslaufbahn erschweren. Um allen Lernenden den Zugang zu Bildung zu gew{\"a}hren, sollten sprachliche Kompetenzen im Rahmen des schulischen Alltags und insbesondere des Fachunterrichts gef{\"o}rdert werden. Um Lehrerinnen und Lehrer f{\"u}r diese Aufgabe zu qualifizieren, sind wirksame Fortbildungen essenziell. Fortbildungen sind allerdings nicht per se wirksam. Vielmehr wird ihre Wirksamkeit von einer Vielzahl von Faktoren bedingt und sie variiert je nach Bereich. Inwieweit Merkmale und Bedingungen wirksamer Fortbildungen sowie Gesamteffekte, die bereichs{\"u}bergreifend und f{\"u}r einige spezifische Bereiche bekannt sind, auch f{\"u}r Lehrkr{\"a}ftefortbildungen zur fachintegrierten Sprachf{\"o}rderung gelten, ist bisher ungekl{\"a}rt. Im deutschen Raum fehlt es an Evaluationsstudien, die die Wirksamkeit solcher Fortbildungen und ihre Gelingensbedingungen untersuchen. Im internationalen Raum sind solche Studien zwar vorhanden, in ihrer Gesamtheit jedoch schwer zu {\"u}berblicken, sodass sich bislang keine umfassenden Aussagen {\"u}ber den Erfolg dieser Fortbildungen treffen lassen. Vor diesem Hintergrund besch{\"a}ftigt sich die vorliegende Dissertation anhand von drei Teilstudien mit der Wirksamkeit von Fortbildungen, die Lehrkr{\"a}fte daf{\"u}r qualifizieren sollen, eine in die F{\"a}cher und Lernbereiche der Schule integrierte Sprachf{\"o}rderung umzusetzen. In einem systematischen Review (Studie 1) wurden die vorhandenen englischsprachigen Studien, in denen solche Fortbildungsmaßnahmen evaluiert wurden, systematisch ausgewertet. Insgesamt wurden 38 Studien einbezogen. Anhand dieser wurde qualitativ-inhaltsanalytisch untersucht, ob Merkmale wirksamer Lehrkr{\"a}ftefortbildung, die aus der f{\"a}cher{\"u}bergreifenden Forschung bekannt sind, f{\"u}r das spezifische Feld der Sprachf{\"o}rderung im Fachunterricht ebenfalls von Bedeutung sind oder ob dort andere Merkmale eine Rolle spielen. Die Studien deuten darauf hin, dass alle evaluierten Fortbildungen zumindest in gewissem Maß wirksam waren. Im Ergebnis zeigte sich, dass die Maßnahmen viele Eigenschaften teilen, die f{\"u}r eine erfolgreiche Lehrkr{\"a}ftefortbildung {\"u}ber verschiedene F{\"a}cher hinweg wichtig sind. Sie enthalten dar{\"u}ber hinaus einige Merkmale, die spezifisch f{\"u}r Fortbildung zur fachintegrierten Sprachf{\"o}rderung zu sein scheinen. Das Review st{\"u}tzt die Annahme, dass Fortbildungen die Kognitionen und die Unterrichtspraxis von Lehrkr{\"a}ften ver{\"a}ndern und den Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}lern zugutekommen kann, wenn bestimmte Merkmale bei der Gestaltung und Umsetzung ber{\"u}cksichtigt werden. Aufbauend auf das Review wurden mit einer Meta-Analyse (Studie 2) die Effekte aus denjenigen zehn Studien aggregiert, die sich auf quantitative Weise analysieren ließen. Es wurde der Gesamteffekt der Fortbildungen sowohl auf die Kognitionen (z. B. {\"U}berzeugungen) der Lehrkr{\"a}fte als auch auf das unterrichtspraktische Handeln (z. B. Verwendung sprachf{\"o}rderlicher Strategien) der Lehrkr{\"a}fte ermittelt. Außerdem wurde untersucht, welche Rolle Merkmale der einbezogenen Studien sowie der Fortbildungen f{\"u}r die Auspr{\"a}gung der Effekte spielen. Die Analysen ergaben einen kleinen Fortbildungseffekt auf die Kognitionen und einen mittleren bis großen Effekt auf das unterrichtspraktische Handeln der Lehrkr{\"a}fte. Studienmerkmale, die die methodische Qualit{\"a}t der Studien betrafen, moderierten die Effekte. Dennoch deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Fortbildung zur fachintegrierten Sprachf{\"o}rderung sich g{\"u}nstig auf die Kognitionen und Handlungen von Lehrkr{\"a}ften auswirkt. Mit einer quasi-experimentellen Tagebuchstudie (Studie 3) wurde eine in Deutschland umgesetzte Fortbildung zur integrierten Sprachf{\"o}rderung formativ evaluiert. Die zentrale Frage war, inwiefern die fortgebildeten Grundschullehrkr{\"a}fte in der Maßnahme vermittelte Sprachf{\"o}rderstrategien nach eigenen Angaben h{\"a}ufiger anwenden als ihre Kolleginnen und Kollegen, die nicht an der Fortbildung teilgenommen hatten. Untersucht wurde außerdem, inwiefern Faktoren wie die berichtete Kooperation im Kollegium mit der berichteten H{\"a}ufigkeit der Strategieanwendung zusammenh{\"a}ngen. Mit einem standardisierten Tagebuch wurden 59 Grundschullehrkr{\"a}fte befragt. Die mehrebenenanalytische Auswertung der Daten ergab keine signifikanten Unterschiede in der angegebenen H{\"a}ufigkeit der Strategieanwendung zwischen den beiden Gruppen. Allerdings wurde die Nutzung einiger Strategien h{\"a}ufiger berichtet, wenn die Kooperation im Kollegium h{\"o}her eingesch{\"a}tzt wurde. Zudem f{\"u}hlten sich die fortgebildeten Lehrkr{\"a}fte im Vergleich zu den nicht fortgebildeten in der Anwendung der Strategien sicherer. Die zentralen Ergebnisse dieser Dissertation werden abschließend zusammengefasst und diskutiert. Implikationen f{\"u}r zuk{\"u}nftige Forschung, Fortbildungspraxis und Bildungspolitik werden formuliert.},
  language  = {de}
}