Wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen im Fach Chemie: eine kompetenzorientierte Modell- und Testentwicklung für den Bereich der Erkenntnisgewinnung
Gespeichert in:
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| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Logos Verl.
2014
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| Schriftenreihe: | Studien zum Physik- und Chemielernen
177 |
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| Umfang: | VII, 298 S. graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
THEORETISCHER TEIL:
ENTWICKLUNG EINES
FAECHERUEBERGREIFENDEN KOMPETENZMODELLS
FUER DEN BEREICH
DER ERKENNTNISGEWINNUNG
MIT BESONDEREM
FOKUS AUF DAS FACH
CHEMIE
1 ZUSAMMENFASSUNG 1
2 STAND DER FORSCHUNG
I: KOMPETENZEN
UND KOMPETENZORIENTIERUNG
IM
BEREICH DER NATURWISSENSCHAFTLICHEN
UNTERRICHTSFAECHER 3
2.1 *KOMPETENZEN" - BEGRIFF UND
DEFINITION 4
2.1.1 DEFINITION VON KOMPETENZEN IM SINNE
EINER KONTEXTGEBUNDENEN
LEISTUNGSDISPOSITION 4
2.1.2 ABGRENZUNG VON
AFFEKTIVEN VARIABLEN
UND DEFINITION VON *KOMPETENZ" FUER
DIESE ARBEIT 5
2.2 ZIELE UND
FELDER KOMPETENZORIENTIERTER GRUNDLAGENFORSCHUNG 5
2.2.1 THEORETISCHE KOMPETENZMODELLE 7
2.2.2 PSYCHOMETRISCHE MODELLE 8
2.2.3 MESSKONZEPTE UND MESSVERFAHREN 9
2.2.4 INFORMATIONEN AUS DIAGNOSTIK UND ASSESSMENT 10
2.3 ZUSAMMENFASSUNG UND
BEDEUTUNG FUER DIE ENTWICKLUNG DER
STUDIE 12
3 STAND DER FORSCHUNG
II: DAS
KONZEPT DER ERKENNTNISGEWINNUNG
IM
INTERNATIONALEN UND
NATIONALEN FACHDIDAKTISCHEN DISKURS 13
3.1 INTERNATIONALER DISKURS: DISKUSSION UM DIE BEGRIFFE
SCIENTIFIC INQUIRY,
INQUIRY-BASED
LEARNING UND
INQUIRY-BASED TEACHING 13
3.2 NATIONALER DISKURS: VON DER EINFUEHRUNG
VON BILDUNGSSTANDARDS ZU AKTUELLEN
SCHWERPUNKTEN FACHDIDAKTISCHER FORSCHUNG 16
3.3 ZUSAMMENFASSUNG UND
BEDEUTUNG FUER DIE ENTWICKLUNG DER
STUDIE 18
4 ZUSAMMENFUEHRUNG: STAND
DER KOMPETENZORIENTIERTEN FORSCHUNG
IM
BEREICH ERKENNTNISGEWINNUNG 19
4.1 THEORETISCHE KOMPETENZMODELLE IM BEREICH DER ERKENNTNISGEWINNUNG 19
4.2 MESSKONZEPTE UND MESSVERFAHREN
IM BEREICH
DER ERKENNTNISGEWINNUNG 25
4.3 KOMPETENZORIENTIERTE TESTENTWICKLUNGEN
IM BEREICH DER
ERKENNTNISGEWINNUNG 26
4.4 INFORMATIONEN AUS DIAGNOSTIK
UND ASSESSMENT IM BEREICH DER
ERKENNTNISGEWINNUNG 29
I
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4.4.1 UEBERPRUEFUNG DER BILDUNGSSTANDARDS 29
4.4.2 ANALYSE DER BINNENSTRUKTUR VON
KOMPETENZEN IM BEREICH
DER
ERKENNTNISGEWINNUNG 31
4.4.3 ANALYSE VON ZUSAMMENHAENGEN
ZU KOVARIABLEN
IM BEREICH DER
ERKENNTNISGEWINNUNG 36
4.5 ZUSAMMENFASSUNG UND BEDEUTUNG
FUER DIE ENTWICKLUNG DER STUDIE: ABLEITUNG DER
STUDIENZIELE 40
5 ABLEITUNG, ENTWICKLUNG
UND BESCHREIBUNG EINES
FAECHERUEBERGREIFENDEN
KOMPETENZSTRUKTURMODELLS FUER DEN
BEREICH DER
ERKENNTNISGEWINNUNG
MIT BESONDEREM
FOKUS AUF DAS
FACH CHEMIE 42
5.1 ZIELKRITERIEN DER MODELLENTWICKLUNG 42
5.2 WISSENSCHAFTSTHEORETISCHE GRUNDLAGEN 43
5.2.1 NATURWISSENSCHAFTLICHE ERKENNTNISGEWINNUNG
ALS HYPOTHETISCH-DEDUKTIVES
VERFAHREN 43
5.2.2 DEDUKTIV-NOMOLOGISCHES MODELL WISSENSCHAFTLICHER ERKLAERUNG 45
5.2.3 WIRKLICHKEITSERWEITERNDE FUNKTIONEN VON EXPERIMENTEN
UND ANDEREN
UNTERSUCHUNGEN 46
5.3 ABLEITUNG DER STRUKTUR DES KOMPETENZMODELLS 48
5.4 BEGRIFFSDEFINITIONEN DER STRUKTURDIMENSION *WISSENSCHAFTLICHES
DENKEN" 50
5.4.1 FRAGESTELLUNGEN UND
HYPOTHESEN 50
5.4.2 PLANUNG UND
DURCHFUEHRUNG 52
5.4.3 ANALYSE UND
REFLEXION 53
5.5 BEGRIFFSDEFINITIONEN DER STRUKTURDIMENSION
*NATURWISSENSCHAFTLICHE ARBEITSWEISEN" 55
5.5.1 BEOBACHTEN, VERGLEICHEN,
ORDNEN 55
5.5.2 EXPERIMENTIEREN 59
\
5.5.3 MODELLE NUTZEN 61
5.6 ALTERNATIVE BINNENSTRUKTUREN 64
5.7 OPERATIONALISIERUNG DER TEILKOMPETENZEN 66
5.8 EXPERTENRATING ZUR ABSICHERUNG
DER KONSTRUKTVALIDITAET 68
5.8.1 ZIELSTELLUNG 68
5.8.2 METHODISCHES VORGEHEN 68
5.8.3 ERGEBNISSE 69
5.8.4 ZUSAMMENFASSUNG 71
5.9 ZUSAMMENFASSUNG UND BEDEUTUNG
FUER DIE ENTWICKLUNG DER STUDIE 72
II
6 FACHCHEMISCHE EINORDNUNG:
MODELLBASIERTE BESCHREIBUNG
UND
INTERPRETATION VON
PROZESSEN DER ERKENNTNISGEWINNUNG AM BEISPIEL
KONKRETER CHEMISCHER INAHLTE 74
6.1 INHALTE AUS DER GESCHICHTE DER
CHEMIE 75
6.1.1 BEOBACHTEN, VERGLEICHEN,
ORDNEN ANHAND
DER VORHERSAGE DER EIGENSCHAFTEN
DES GERMANIUMS DURCH
MENDELEJEW 75
6.1.2 EXPERIMENTIEREN ANHAND
DER BESCHREIBUNG DER EINFLUESSE
AUF DEN OSMOTISCHEN
DRUCK DURCH PFEFFER, VAN'T
HOFF UND MORSE 77
6.1.3 MODELLE NUTZEN ANHAND DER STRUKTURAUFKLAERUNG DER GLUCOSE DURCH
EMIL
FISCHER 79
6.2 INHALTE AUS DER AKTUELLEN
CHEMISCHEN FORSCHUNG 81
6.2.1 BEOBACHTEN, VERGLEICHEN,
ORDNEN ANHAND
DER HERKUNFTSBESTIMMUNG DER
HIMMELSSCHEIBE VON NEBRA 81
6.2.2 EXPERIMENTIEREN ANHAND DES EINFLUSSES
VON MIKROWELLENSTRAHLUNG AUF DIE
REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT BEI DER SYNTHESE
VON 2-METHYLBENZIMIDAZOL 83
6.2.3 MODELLE NUTZEN ANHAND DER RETROSYNTHESE
ZUR VORHERSAGE EINES
SYNTHESEWEGES VON BICYCLOHEXANDERIVATEN
ZUR HERSTELLUNG VON
FLUESSIGKRISTALLEN 85
6.3 INHALTE AUS DER SCHULNAHEN
CHEMIE 87
6.3.1 BEOBACHTEN, VERGLEICHEN,
ORDNEN AM BEISPIEL DER QUALITATIVEN ERARBEITUNG
DER ELEKTROCHEMISCHEN SPANNUNGSREIHE 87
6.3.2 EXPERIMENTIEREN AM BEISPIEL
DER TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER LOESLICHKEIT VON
KOHLENSTOFFDIOXID IN WASSER 89
6.3.3 MODELLE NUTZEN AM BEISPIEL DER
VORHERSAGE VON
SCHMELZ- UND
SIEDEPUNKTUNTERSCHIEDEN BEI GESAETTIGTEN
UND UNGESAETTIGTEN
FETTSAEUREN 90
6.4 ZUSAMMENFASSUNG UND BEDEUTUNG
FUER DIE ENTWICKLUNG
DER STUDIE 91
III
EMPIRISCHER TEIL:
MODELLBASIERTE TESTENTWICKLUNG
UND ERHEBUNG
VON KOMPETENZEN
IM BEREICH
DER ERKENNTNISGEWINNUNG
DES FACHES CHEMIE
7 STUDIENZIELE, FORSCHUNGSFRAGEN UND
HYPOTHESEN 93
7.1 ERSTE FORSCHUNGSFRAGE (FL) 93
7.2 ZWEITE FORSCHUNGSFRAGE (F2) 94
7.3 DRITTE FORSCHUNGSFRAGE
(F3) 95
8 METHODISCHES VORGEHEN 101
8.1 STUDIENDESIGN UND
-DURCHFUEHRUNG 101
8.2 SYSTEMATISCHE TESTENTWICKLUNG
IM BEREICH ERKENNTNISGEWINNUNG 103
8.2.1 TESTKONZEPTION 103
8.2.2 ITEMKONZEPTION 104
8.2.3 ERARBEITUNG UND
EINSATZ EINER-LTEM-KONSTRUKTIONSANLEITUNG 108
8.2.4 ERARBEITUNG UND
AUSWERTUNG OFFENER ITEMS 108
8.3 VORSTUDIEN 110
8.3.1 ZIELSTELLUNGEN DER VORSTUDIEN 110
8.3.2 PRUEFUNG DER DISKTRAKTOREN
UND DER
ITEMSCHWIERIGKEIT IN EINER QUANTITATIVEN
VORSTUDIE 110
8.3.3 PRUEFUNG
DER VALIDITAET VON ITEMS IN EINER QUALITATIVEN VORSTUDIE 112
8.3.4 ZUSAMMENFASSUNG UND
BEDEUTUNG FUER DIE ENTWICKLUNG DER
STUDIE 115
8.3.5 ABLEITUNG VON
UEBERARBEITUNGSNAHMEN 116
8.4 TESTHEFTDESIGN 117
8.5 PERSONENSPEZIFISCHE KOVARIABLEN: KONSTRUKTDEFINITIONEN
UND INSTRUMENTE ZUR
ERFASSUNG 119
8.5.1 VARIABLEN AUS DEM
KOGNITIVEN BEREICH 119
8.5.2 VARIABLEN AUS DEM
AFFEKTIVEN BEREICH 125
8.5.3 VARIABLEN AUS DEM
SCHULISCH-SOZIODEMOGRAPHISCHEN BEREICH 127
8.6 STICHPROBE 129
8.7 UMGANG MIT FEHLENDEN WERTEN 131
8.7.1 TYPEN VON FEHLENDEN WERTEN 131
8.7.2 ANALYSEMOEGLICHKEITEN UND
-RESULTATE 132
8.7.3 REAKTION AUF
FEHLENDE WERTE BEI DER ERFASSUNG VON
KOMPETENZEN IM BEREICH
ERKENNTNISGEWINNUNG 134
8.7.4 REAKTION AUF FEHLENDE
WERTE BEI
DER ERFASSUNG VON
PERSONENSPEZIFISCHEN
KOVARIABLEN 135
IV
8.8 MASSNAHMEN ZUR SICHERSTELLUNG
DER TESTGUETEKRITERIEN 135
8.8.1 OBJEKTIVITAET 135
8.8.2 RELIABILITAET 136
8.8.3 VALIDITAET 138
8.9 METHODEN STATISTISCHER DATENAUSWERTUNG 140
8.9.1 SKALIERUNG VON
ROHDATEN 140
8.9.2 SCHAETZUNG DER
ITEM-PARAMETER 142
8.9.3 SCHAETZUNG DER PERSONEN-PARAMETER 143
8.9.4 BESTIMMUNG DER RASCH-HOMOGENITAET
DER ITEMS 143
8.9.5 VORGEHEN BEI DER
GENERIERUNG STATISTISCHER ITEM- UND TESTKENNWERTE
UND BEI
DER ITEMSELEKTION 144
8.9.6 PASSUNG ZWISCHEN EMPIRISCH-PSYCHOMETRISCHER UND
THEORETISCHER
MODELLSTRUKTUR 145
8.9.7 ZUSAMMENHANGSANALYSEN UNTER NUTZUNG
VON PLAUSIBLE VALUES 148
8.10 ZUSAMMENFASSUNG UND
BEDEUTUNG FUER DIE ENTWICKLUNG DER
STUDIE 151
9 ERGEBNISSE 152
9.1 DESKRIPTIVE ERGEBNISDARSTELLUNG 152
9.1.1 UEBERBLICK UEBER DIE ITEMKENNWERTE 152
9.1.2 ITEMSCHWIERIGKEIT 154
9.1.3 RELIABILITAET 157
9.1.4 RASCH-HOMOGENITAET 157
9.1.5 ITEM CHARACTERISTIC
CURVES 158
9.2 ERSTE FORSCHUNGSFRAGE
(FL) 160
9.2.1 KRITERIENBEURTEILUNG 160
9.2.2 ITEMSELEKTION UND WEITERES VORGEHEN 165
9.3 ZWEITE FORSCHUNGSFRAGE (F2) 166
9.3.1 HYPOTHESENPRUEFUNG 166
9.4 DRITTE FORSCHUNGSFRAGE (F3) 172
9.4.1 ZUSAMMENHAENGE ZU VARIABLEN
AUS DEM KOGNITIVEN
BEREICH 176
9.4.2 ZUSAMMENHAENGE ZU VARIABLEN AUS
DEM AFFEKTIVEN BEREICH 179
9.4.3 ZUSAMMENHAENGE ZU VARIABLEN AUS
DEM SCHULISCH-SOZIODEMOGRAPHISCHEN
BEREICH 182
9.4.4 VERTIEFENDE ANALYSEN: UNTERSCHIEDE
IN DEN ZUSAMMENHAENGEN
ZWISCHEN DEN
ELEMENTEN STRUKTURDIMENSIONEN *NATURWISSENSCHAFTLLICHE ARBEITSWEISEN"
BZW. *WISSENSCHAFTLICHES
DENKEN" 184
9.4.5 ZUSAMMENFUEHRUNG
DER KOVARIABLEN 187
9.4.6 HYPOTHESENPRUEFUNG 190
V
10 BEANTWORTUNG
DER FORSCHUNGSFRAGEN, ZUSAMMENFASSUNG
UND
INTERPRETATION DER ERGEBNISSE 192
10.1 UEBERBLICK 192
10.2 ERSTE FORSCHUNGSFRAGE (FL) 192
10.2.1 ZUSAMMENFASSUNG UND BEANTWORTUNG DER ERSTEN FORSCHUNGSFRAGE (FL)
192
10.2.2 DISKUSSION UND
INTERPRETATION DER ERGEBNISSE ZUR ERSTEN FORSCHUNGSFRAGE
(FL) 193
10.3 ZWEITE FORSCHUNGSFRAGE (F2) 195
10.3.1 ZUSAMMENFASSUNG UND BEANTWORTUNG DER ZWEITEN FORSCHUNGSFRAGE (F2)
195
10.3.2 DISKUSSION UND
INTERPRETATION DER ERGEBNISSE ZUR ZWEITEN FORSCHUNGSFRAGE
(F2) 196
10.4 DRITTE FORSCHUNGSFRAGE
(F3)
J
. 199
10.4.1 ZUSAMMENFASSUNG UND BEANTWORTUNG DER DRITTEN FORSCHUNGSFRAGE
(F3) 199
10.4.2 DISKUSSION UND
INTERPRETATION DER ERGEBNISSE
ZUR DRITTEN FORSCHUNGSFRAGE
(F3) 200
10.5 FACHDIDAKTISCHE IMPLIKATIONEN 204
10.6 GRENZEN DER STUDIE
UND METHODENKRITIK 208
11 AUSBLICK UND MOEGLICHKEITEN
FUER DIE ANSCHLUSSFORSCHUNG 211
12 VERZEICHNISSE 214
12.1 LITERATURVERZEICHNIS 215
12.2 TABELLENVERZEICHNIS 231
12.3 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 235
12.4 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 237
13 ANHANG 239
13.1 ERGEBNISSE DER EINDIMENSIONALEN
IRT-SKALIERUNGEN DES TESTS
ZUR ERFASSUNG
DER
KOMPETENZEN IM BEREICH DER ERKENNTNISGEWINNUNG 239
13.2 ERGEBNISSE DER DREIDIMENSIONALEN
IRT-SKALIERUNGEN DES TESTS ZUR
ERFASSUNG DER
KOMPETENZEN IM BEREICH DER ERKENNTNISGEWINNUNG
NACH
NATURWISSENSCHAFTLICHEN ARBEITSWEISEN 241
13.3 ERGEBNISSE DER DREIDIMENSIONALEN
IRT-SKALIERUNGEN DES TESTS
ZUR ERFASSUNG DER
KOMPETENZEN IM BEREICH DER ERKENNTNISGEWINNUNG
NACH WISSENSCHAFTLICHEN
DENKWEISEN 243
13.4 ERGEBNISSE DER NEUNDIMENSIONALEN
IRT-SKALIERUNGEN DES TESTS
ZUR
ERFASSUNG DER KOMPETENZEN
IM BEREICH
DER ERKENNTNISGEWINNUNG 245
13.5 ERGEBNISSE DER LATENTEN
REGRESSION BEI
DER VERWENDUNG DER
PERSONENSPEZIFISCHEN KOVARIABLEN IM HINTERGRUNDMODELL 247
13.6 MODELLBASIERTE KONSTRUKTIONSANLEITUNG FUER ITEMS ZUR ERHEBUNG
DER
KOMPETENZEN IM BEREICH DER ERKENNTNISGEWINNUNG
DES FACHES CHEMIE 247
13.7 UEBERSICHT UEBER DIE
TESTHELFTE IM MULTI-MATRIX-DESIGN 252
VI
13.8 AUSGEWAEHLTE ITEMS ZUR ERHEBUNG
DER KOMPETENZEN IM BEREICH DER
ERKENNTNISGEWINNUNG DES FACHES
CHEMIE 253
13.9 INSTRUMENT ZUR ERFASSUNG DES DEKLARATIVEN
CHEMIESPEZIFISCHEN WISSENS 280
13.10 INSTRUMENT ZUR ERFASSUNG
DER FREUDE UND
DES INTERESSES AN CHEMIE 285
13.11 INSTRUMENT ZUR ERFASSUNG
DER ZUKUNFTSORIENTIERTEN CHEMIEBEZOGENEN
MOTIVATION 285
13.12 INSTRUMENT ZUR ERFASSUNG
DER LERNZEIT IN CHEMIE 286
13.13 INSTRUMENT ZUR ERFASSUNG
DES INTERESSE AN DEN CHEMISCHEN
INHALTEN DER ITEMS 287
13.14 INSTRUMENT ZUR ERFASSUNG DES
CHEMIEBEZOGENEN FAEHIGKEITSSELBSTKONZEPTS 288
13.15 INSTRUMENT ZUR ERFASSUNG DER WAHRGENOMMENEN
KOGNITIVEN BELASTUNG 289
14 PERSONENBEZOGENER ANHANG 291
14.1 LEBENSLAUF 1. 291
14.2 PUBLIKATIONEN 293
14.3 VERSICHERUNG DER SELBSTSTAENDIGEN
ANFERTIGUNG DER DISSERTATION 296
15 DANKSAGUNG 297
VII |
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Inhaltsverzeichnis
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Teilbibliothek Stammgelände
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0002 EDU 450d 2016 A 2510 Lageplan |
|---|---|
| Exemplar 1 | Ausleihbar Am Standort |