Entwicklung und Erprobung eines Tests zur Erfassung des Verständnisses experimenteller Denk- und Arbeitsweisen

Vorholzer, Andreas; Aufschnaiter, Claudia von; Kirschner, Sophie

doi:10.1007/s40573-015-0039-3

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“…B. Labudde et al 2009;Vorholzer et al 2016). Der Vergleich der Dimensionen (5a) und (4) zeigt exemplarisch auch, warum es problematisch ist, Aussagen über Gemeinsamkeiten (und Unterschiede) von Modellen alleine aus der Benennung von Dimensionen bzw.…”

Section: Dimensionierung Fachinhaltlicher Kompetenz -Teil Ii: Dimensiunclassified

Dimensionen und Ausprägungen fachinhaltlicher Kompetenz in den Naturwissenschaften – ein Systematisierungsversuch

Vorholzer

Aufschnaiter

2020

ZfDN

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Zusammenfassung In den letzten ca. 15 Jahren haben die Modellierung und die Erfassung von Kompetenz im deutschen Sprachraum eine wichtige Rolle gespielt. Es wurde eine große Vielfalt von Kompetenzmodellen entwickelt, die auch dann unterschiedliche Dimensionen und Ausprägungen beschreiben, wenn sie auf den gleichen Kompetenzbereich Bezug nehmen. Ein zentrales Anliegen des Beitrages ist es, exemplarisch an einem kleinen Ausschnitt aus dem Forschungsfeld-der Modellierung fachinhaltlicher Kompetenz von Schüler*innen in den Naturwissenschaften-vorliegende Modelle (überwiegend aus dem deutschsprachigen Raum) aufeinander zu beziehen und dabei insbesondere die Varianz in den Dimensionierungen der Modelle herauszuarbeiten. Mithilfe induktiver Kategorienbildung wurden aus der Analyse bestehender Modelle sieben verschiedene Hauptdimensionen rekonstruiert, die im Beitrag erläutert werden: (1) Inhalt, (2) Kontext, (3) Vernetzung, (4) Denkprozess, (5) Abstraktion, (6) Angemessenheit und (7) Eigenständigkeit. Es wird diskutiert, welche Erträge diese systematische Perspektive für die Einordnung von Forschungsarbeiten im Bereich der Modellierung und Messung fachinhaltlicher Kompetenz hat und welche Herausforderungen und Fragestellungen sich aus dieser Perspektive für zukünftige Forschungsarbeiten ergeben. Dabei wird u. a. in den Blick genommen, inwiefern sich sowohl das methodische Vorgehen als auch die von uns rekonstruierten Dimensionen auf andere Bereiche naturwissenschaftlicher Kompetenz (z. B. Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung) und andere Zielgruppen (z. B. Studierende) übertragen lassen.

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Section: Dimensionierung Fachinhaltlicher Kompetenz -Teil Ii: Dimensiunclassified

Dimensionen und Ausprägungen fachinhaltlicher Kompetenz in den Naturwissenschaften – ein Systematisierungsversuch

Vorholzer

Aufschnaiter

2020

ZfDN

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“…Inquiry starts with a phenomenon and a resulting problem. Questions arise based on this problem and students should have the ability to formulate the problem [27] and/or generate adequate research questions (e.g., [20,[28][29][30]). Questions addressing experimentation on causal relations must consider the relationship between dependent variables and independent variables [31][32][33].…”

Section: Scientific Inquiry Competencementioning

confidence: 99%

“…To test each hypothesis, one must design and conduct an experiment. Therefore, students should be able to vary the independent variables, as well as be able to operationalize and measure the dependent variables (e.g., [15,20,29,30,37]) and control confounding variables (e.g., [33,38]). Furthermore, students need to be able to define test times (i.e., start, interval and duration of measurement; e.g., [20,30,32]) and students need to be able to use experimental replications (e.g., [20,34,39]).…”

Section: Scientific Inquiry Competencementioning

confidence: 99%

“…Students should be able to analyze data. Regarding data analysis, students should be able to objectively describe data (e.g., [15,32,36]) before interpreting it with respect to hypotheses (e.g., [9][10][11]30,40]). Additionally, the certainty and the limitations of interpretations must be discussed (e.g., [20,33]).…”

Section: Scientific Inquiry Competencementioning

confidence: 99%

“…Another factor to consider when reviewing past instruments is the test response format. Many tests make use of multiple-choice formats (e.g., [10,11,30,38,40]), which are economic regarding administration and scoring time, but do not allow for evaluation of students' ability to construct and formulate an individual response [15,16,40]. Some past instruments have made use of hands-on activities (e.g., [9,15,31,36,37,41]).…”

Section: Assessments Of Scientific Inquiry Competencesmentioning

confidence: 99%

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Assessment of Competencies in Scientific Inquiry Through the Application of Rasch Measurement Techniques

et al. 2018

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Achieving competence in scientific inquiry or mastering scientific practices is an essential element of scientific literacy. Clearly, if students’ Scientific Inquiry Competence (SIC) is to be improved, a critical step is to reliably measure it and provide from this measurement feedback for teaching. Although numerous instruments were presented in literature to assess SIC, the specific potential of Rasch measurement for the integration of research assessment and individual feedback onto SIC is so far underestimated. This article presents details regarding the design and evaluation of a test instrument using an open-response format to measure students’ SIC in content-rich biology contexts at the upper secondary level. First, a set of three sub-competences (“generating hypotheses”, “designing experiments” and “analyzing data”) each composed of five competence aspects is introduced from literature to define the SIC construct. The SIC instrument was then operationalized using six open-ended partial-credit items. After pilot testing, the instrument was administered to N = 220 students (ages 15–19) before and after an inquiry-based unit on enzymes. Instrument functioning was evaluated using the Rasch Partial-Credit Model and first results towards satisfactory instrument functioning (e.g., validity and reliability) are presented. Particularly noteworthy is that the observed pattern in competence difficulty matched the pattern predicted from theoretical considerations. We demonstrate how the SIC instrument can be used for competence assessment and the evaluation of the effectiveness of learning.

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Fachwissenschaft und Didaktik bilden Lehrkräfte gemeinsam fort

Telser¹,

Pfitzner²

2020

Nachr Chem

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Entwicklung und Erprobung eines Tests zur Erfassung des Verständnisses experimenteller Denk- und Arbeitsweisen

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Dimensionen und Ausprägungen fachinhaltlicher Kompetenz in den Naturwissenschaften – ein Systematisierungsversuch

Dimensionen und Ausprägungen fachinhaltlicher Kompetenz in den Naturwissenschaften – ein Systematisierungsversuch

Assessment of Competencies in Scientific Inquiry Through the Application of Rasch Measurement Techniques

Fachwissenschaft und Didaktik bilden Lehrkräfte gemeinsam fort

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