Digitale Lernumgebungen zur Vermittlung von Kompetenzen im Umgang mit Daten im Physikunterricht
Vortragende/r: Engin Kardaş
Co-Autoren:Jun.-Prof. Dr. Tobias Ludwig
Institution:Pädagogische Hochschule Karlsruhe
Datum:04. März 2021
Zeit:16:00 - 16:45 Uhr
Raum:R10
Plätze:noch 7 Plätze frei

Der Workshop adressiert eine relevante Frage aus dem Themenfeld Messen im Physikunterricht: „Wie können Schüler*innen der Mittelstufe einen adäquaten Umgang mit Daten und Messunsicherheiten erlernen?“

Wir möchten 12 digitale Lernumgebungen zur Förderung eines adäquaten Umgangs mit Daten und Messunsicherheiten vorstellen, die im Rahmen des Forschungsprojekts Förderung der Argumentationsfähigkeit beim Experimentieren im Physikunterricht an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe entstanden sind. Die Lernumgebungen basieren auf einer didaktischen Strukturierung für den adäquaten Umgang mit Daten und Messunsicherheiten in der Schule, die sich auf aktuellen Ergebnissen von Pohls (2019) sowie Hellwig und Priemer (2016) stützt, und gliedern sich in die Aspekte direktes Messen, indirektes Messen, Signifikanz und grafische Auswertung, welche jeweils in drei Unterpunkte gegliedert sind. Auf diese Weise ergeben sich 12 Konzepte, die für den Umgang mit Daten und Messunsicherheiten in der Schule relevant sind und durch jeweils eine Lernumgebung adressiert werden.

Die Lernumgebungen zeichnen sich aus durch

a) die Nutzung einer digitalen Plattform, welche ein hohes Maß an Interaktivität erlaubt, z.B. durch die Einbindung von Datensimulationen und einfachen Manipulationen von Diagrammen, Unsicherheitsflächen etc.;
b) Flexibilität der didaktischen Einsatzmöglichkeiten (z.B. können die Lernumgebungen entweder linear verwendet oder aber auch bei unterrichtlichem Bedarf modular eingebunden werden);
c) ein hohes Maß an Autonomie und Selbstregulation beim Bearbeiten, durch Hilfesysteme, Adaptivität und interaktive Aufgaben zu Erfolgskontrolle;
d) zeitliche Effizienz, denn die Lernumgebungen können in rund 20-25 Minuten bearbeitet werden und eignen sich daher, um flexibel in den Unterricht integriert zu werden;
e) Kontextfreiheit, denn die Kompetenzen zum Umgang mit Daten und Unsicherheit können losgelöst von physikalischen Kontexten erworben werden (vgl. b und d);
f) die kostenfreie Bereitstellung als open educational resource sowie
g) durch die Sicherstellung der Qualität durch fachdidaktische Begleitforschung im Rahmen des Forschungsprojekts.