Quantenoptik an Schulen: Studie im Mixed-Methods Design zur Evaluation des Erlanger Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Logos Verlag
[2020]
|
| Schriftenreihe: | Studien zum Physik- und Chemielernen
Band 303 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 301 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.5 cm |
| ISBN: | 9783832551230 |
Internformat
MARC
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG
5
ABSTRACT
7
HINWEISE
ZUM
LESEN
DIESER
ARBEIT
9
ZIELE
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
15
I
QUANTENPHYSIK
LEHREN
19
1
DIDAKTIK
DER
QUANTENPHYSIK:
AUSGEWAEHLTE
FORSCHUNGSERGEBNISSE
UND
AN
FORDERUNGEN
AN
EIN
NEUES
CURRICULUM
21
1.1
QUANTENPHYSIKUNTERRICHT
HEUTE:
INHALTLICHE
PERSPEKTIVE
................................
22
1.2
FACHDIDAKTISCHE
PERSPEKTIVE:
UNTERRICHTSKONZEPTE
UND
LERNENDENVORSTEL
LUNGEN
ZUR
QUANTENPHYSIK
......................................................................................
27
1.3
PERSPEKTIVE
DER
LEHRENDEN
......................................................................................
33
1.4
PERSPEKTIVE
DER
LERNENDEN
...................................................................................
35
1.5
ZUSAMMENFASSUNG:
ANFORDERUNGEN
AN
EIN
NEUES
UNTERRICHTSKONZEPT
ZUR
QUANTENPHYSIK
...........................................................................................................
35
2
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPT
ZUR
QUANTENOPTIK
37
2.1
BEZUG
ZU
DEN
ANFORDERUNGEN
AN
EIN
NEUES
UNTERRICHTSKONZEPT
.....................
38
2.2
ZIELGRUPPE,
INHALTE,
CURRICULARE
PASSUNG
UND
LERNVORAUSSETZUNGEN
....
40
2.3
DAS
IBE
ALS
REPRAESENTATIONSFORM
........................................................................
44
2.4
BEGRIFFE
UND
KONZEPTE
.............................................................................................
46
2.5
FACHLICHE
GRENZEN
UND
ANSCHLUSSFAEHIGKEIT
DES
KONZEPTS
................................
55
2.6
SACHSTRUKTUR
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOPTIK
..............58
2.7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
STANDORTSBESTIMMUNG
....................................................
65
3
FORMATIVE
EVALUATION
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOP
TIK
67
3.1
DIE
METHODE
DER
AKZEPTANZBEFRAGUNG
..............................................................68
3.2
STICHPROBE,
FORSCHUNGSFRAGEN
UND
ABLAUF
DER
ERHEBUNG
..................................70
3.3
KODIERLEITFAEDEN
.......................................................................................................
72
3.4
ERGEBNISSE
.................................................................................................................
77
INHALTSVERZEICHNIS
3.5
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
IMPLIKATIONEN
.....................................................
84
3.6
ZUSAMMENFASSUNG
DER
FORMATIVEN
EVALUATION
UND
AUSBLICK
.........................86
II
VORBEREITUNGEN
EINER
SUMMATIVEN
EVALUATION
87
4
ANLAGE
UND
VORBEREITUNGEN
EINER
STUDIE
ZUR
SUMMATIVEN
EVALUATION
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOPTIK
89
4.1
FORSCHUNGSFRAGEN
UND
STUDIENDESIGN
......................................................................89
4.2
ERHEBUNGSINSTRUMENTE
ZU
AFFEKTIVEN
UND
KOGNITIVEN
LERNERMERKMALEN
.
.
96
4.3
ERHEBUNGSINSTRUMENT
ZUM
BEGRIFFSWISSEN
QUANTENOPTIK
...................................98
4.4
ERHEBUNG
VON
VORSTELLUNGEN
UND
KONZEPTUELLEM
WISSEN
ZU
DEN
WESENS
ZUEGEN
DER
QUANTENPHYSIK
...........................................................................104
5
PILOTSTUDIE
I:
LAUTES
DENKEN
111
5.1
DAS
LAUTE
DENKEN
ALS
FORSCHUNGSMETHODE
......................................................
111
5.2
STICHPROBE
UND
METHODISCHES
VORGEHEN
..........................................................
113
5.3
KATEGORIENSYSTEM
UND
AUSWERTEVERFAHREN
..........................................................
114
5.4
ERGEBNISSE
DER
*LAUTE
DENKEN
*
-ERHEBUNG
..........................................................116
5.5
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
EINBLICKE
IN
DIE
ITEMREVISION
............................
117
5.6
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
AUS
PILOTSTUDIE
I
..........................................122
6
PILOTSTUDIE
II
123
6.1
ZIELE,
DURCHFUEHRUNG
UND
STICHPROBE
....................................................................123
6.2
ERGEBNISSE
DER
ITEMANALYSE
.....................................................................................
125
6.3
ERGEBNISSE
DER
RELIABILITAETSANALYSE
.......................................................................128
6.4
VALIDITAET
....................................................................................................................
131
6.5
ZUSAMMENFASSUNG
ZU
OBJEKTIVITAET,
RELIABILITAET
UND
VALIDITAET
.........................144
6.6
DISKUSSION
WEITERER
ERGEBNISSE
..............................................................................145
III
SUMMATIVE
EVALUATION
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOPTIK
149
7
STICHPROBE
UND
METHODIK
DER
AUSWERTUNG
151
7.1
STICHPROBE
.................................................................................................................152
7.2
STATISTISCHE
METHODEN
.........................................................................................
154
8
AFFEKTIVE
UND
KOGNITIVE
LERNERMERKMALE
169
8.1
AFFEKTIVE
LERNERMERKMALE
.....................................................................................170
8.2
KOGNITIVE
LERNERMERKMALE
..................................................................................
174
8.3
ZUSAMMENFASSUNG
...................................................................................................
175
9
ENTWICKLUNG
DES
DEKLARATIVEN
WISSENS
ZUR
QUANTENOPTIK
177
9.1
ITEMSCHWIERIGKEITEN,
TRENNSCHAERFE
UND
INTERNE
KONSISTENZ
............................
178
9.2
PRAE-,
POST-
UND
FOLLOW-UP-TESTERGEBNISSE:
LERNZUWACHS
............................179
9.3
GESCHLECHTERSPEZIFISCHE
ANALYSE
DES
LERNZUWACHSES
.....................................
181
12
INHALTSVERZEICHNIS
9.4
ANALYSE
NACH
LEISTUNGSTERZILEN
..........................................................................
183
9.5
PRAEDIKTOREN
FUER
DAS
POSTTESTERGEBNIS
................................................................184
9.6
ANALYSE
DER
ANTWORTSICHERHEIT
....................................................................
188
9.7
INHALTSSPEZIFISCHE
ANALYSE
DES
LERNZUWACHSES
..................................................
189
9.8
ZUSAMMENFASSUNG
..................................................................................................
192
10
ERGEBNISSE
ZUR
FOERDERUNG
QUANTENPHYSIKALISCHER
VORSTELLUNGEN
193
10.1
VORSTELLUNGEN
ZUR
WAHRSCHEINLICHKEITSDEUTUNG
..................................................194
10.2
VORSTELLUNGEN
ZUM
EIGENSCHAFTSBEGRIFF
............................................................
196
10.3
GESAMTINDEX
IN
DER
UEBERSICHT
.............................................................................
199
10.4
ZUSAMMENFASSUNG
..................................................................................................
201
11
KONZEPTVERSTAENDNIS
UND
VORSTELLUNGEN
LERNENDER
ZUR
QUANTENPHYSIK
-
AUSWERTUNG
DER
LEITFADENGESTUETZTEN
INTERVIEWS
203
11.1
VORSTELLUNGEN
ZUR
QUANTENWELT
..........................................................................
204
11.2
VORSTELLUNGEN
ZUM
STATISTISCHEN
VERHALTEN
.....................................................
209
11.3
VORSTELLUNGEN
ZUR
INTERFERENZFAEHIGKEIT
EINZELNER
QUANTENOBJEKTE
..............
214
11.4
VORSTELLUNGEN
ZU
PHOTONEN
.................................................................................
217
11.5
VORSTELLUNGEN
ZUR
EIGENSCHAFT
ORT
IN
DER
QUANTENPHYSIK
.............................222
11.6
VERSTAENDNIS
ZUR
PRAEPARATION
VON
QUANTENZUSTAENDEN
....................................228
11.7
VERSTAENDNIS
ZUR
ANTIKORRELATION
AM
HALBDURCHLAESSIGEN
SPIEGEL
.......................
230
11.8
ZUSAMMENFASSUNG
..................................................................................................
234
11.9
VERGLEICH
DER
ERGEBNISSE
MIT
LITERATUR
ZU
SCHUELERVORSTELLUNGEN
IN
DER
QUANTENPHYSIK
...................................................................................................
239
12
TRIANGULATION
ZWISCHEN
DEN
ERHEBUNGSMETHODEN
245
12.1
WISSEN,
VERSTAENDNIS
UND
VORSTELLUNGEN
ZUR
QUANTENPHYSIK
..........................
246
12.2
VORSTELLUNGEN
ZUR
EIGENSCHAFT
ORT
UND
ZUR
WAHRSCHEINLICHKEITSDEUTUNG
.
248
12.3
PHOTONEN
...................................................................................................................
251
13
ERGEBNISSE
DER
BEFRAGUNG
VON
LEHRKRAEFTEN
253
13.1
DATENERHEBUNG
UND
STICHPROBE
..........................................................................
253
13.2
DIDAKTISCHE
EINSCHAETZUNG
DES
UNTERRICHTSKONZEPTS
........................................
254
13.3
UNTERRICHTSPRAKTISCHE
BEURTEILUNG
DER
BEREITGESTELLTEN
LERNHEFTE
................256
13.4
EINSATZ
DES
KONZEPTS
IM
ZUKUENFTIGEN
UNTERRICHT
...........................................
256
IV
REFLEXION,
DISKUSSION
&
AUSBLICK
259
14
REFLEXION
UND
DISKUSSION
261
14.1
LIMITATIONEN
DER
STUDIE:
KRITISCHE
BETRACHTUNGEN
UND
ANMERKUNGEN
.
.
.
261
14.2
DISKUSSION
...............................................................................................................
264
15
AUSBLICK
275
DANKSAGUNG
279
LITERATURVERZEICHNIS
299
13
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG
5
ABSTRACT
7
HINWEISE
ZUM
LESEN
DIESER
ARBEIT
9
ZIELE
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
15
I
QUANTENPHYSIK
LEHREN
19
1
DIDAKTIK
DER
QUANTENPHYSIK:
AUSGEWAEHLTE
FORSCHUNGSERGEBNISSE
UND
AN
FORDERUNGEN
AN
EIN
NEUES
CURRICULUM
21
1.1
QUANTENPHYSIKUNTERRICHT
HEUTE:
INHALTLICHE
PERSPEKTIVE
.
22
1.2
FACHDIDAKTISCHE
PERSPEKTIVE:
UNTERRICHTSKONZEPTE
UND
LERNENDENVORSTEL
LUNGEN
ZUR
QUANTENPHYSIK
.
27
1.3
PERSPEKTIVE
DER
LEHRENDEN
.
33
1.4
PERSPEKTIVE
DER
LERNENDEN
.
35
1.5
ZUSAMMENFASSUNG:
ANFORDERUNGEN
AN
EIN
NEUES
UNTERRICHTSKONZEPT
ZUR
QUANTENPHYSIK
.
35
2
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPT
ZUR
QUANTENOPTIK
37
2.1
BEZUG
ZU
DEN
ANFORDERUNGEN
AN
EIN
NEUES
UNTERRICHTSKONZEPT
.
38
2.2
ZIELGRUPPE,
INHALTE,
CURRICULARE
PASSUNG
UND
LERNVORAUSSETZUNGEN
.
40
2.3
DAS
IBE
ALS
REPRAESENTATIONSFORM
.
44
2.4
BEGRIFFE
UND
KONZEPTE
.
46
2.5
FACHLICHE
GRENZEN
UND
ANSCHLUSSFAEHIGKEIT
DES
KONZEPTS
.
55
2.6
SACHSTRUKTUR
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOPTIK
.58
2.7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
STANDORTSBESTIMMUNG
.
65
3
FORMATIVE
EVALUATION
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOP
TIK
67
3.1
DIE
METHODE
DER
AKZEPTANZBEFRAGUNG
.68
3.2
STICHPROBE,
FORSCHUNGSFRAGEN
UND
ABLAUF
DER
ERHEBUNG
.70
3.3
KODIERLEITFAEDEN
.
72
3.4
ERGEBNISSE
.
77
INHALTSVERZEICHNIS
3.5
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
IMPLIKATIONEN
.
84
3.6
ZUSAMMENFASSUNG
DER
FORMATIVEN
EVALUATION
UND
AUSBLICK
.86
II
VORBEREITUNGEN
EINER
SUMMATIVEN
EVALUATION
87
4
ANLAGE
UND
VORBEREITUNGEN
EINER
STUDIE
ZUR
SUMMATIVEN
EVALUATION
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOPTIK
89
4.1
FORSCHUNGSFRAGEN
UND
STUDIENDESIGN
.89
4.2
ERHEBUNGSINSTRUMENTE
ZU
AFFEKTIVEN
UND
KOGNITIVEN
LERNERMERKMALEN
.
.
96
4.3
ERHEBUNGSINSTRUMENT
ZUM
BEGRIFFSWISSEN
QUANTENOPTIK
.98
4.4
ERHEBUNG
VON
VORSTELLUNGEN
UND
KONZEPTUELLEM
WISSEN
ZU
DEN
WESENS
ZUEGEN
DER
QUANTENPHYSIK
.104
5
PILOTSTUDIE
I:
LAUTES
DENKEN
111
5.1
DAS
LAUTE
DENKEN
ALS
FORSCHUNGSMETHODE
.
111
5.2
STICHPROBE
UND
METHODISCHES
VORGEHEN
.
113
5.3
KATEGORIENSYSTEM
UND
AUSWERTEVERFAHREN
.
114
5.4
ERGEBNISSE
DER
*LAUTE
DENKEN
*
-ERHEBUNG
.116
5.5
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
UND
EINBLICKE
IN
DIE
ITEMREVISION
.
117
5.6
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
AUS
PILOTSTUDIE
I
.122
6
PILOTSTUDIE
II
123
6.1
ZIELE,
DURCHFUEHRUNG
UND
STICHPROBE
.123
6.2
ERGEBNISSE
DER
ITEMANALYSE
.
125
6.3
ERGEBNISSE
DER
RELIABILITAETSANALYSE
.128
6.4
VALIDITAET
.
131
6.5
ZUSAMMENFASSUNG
ZU
OBJEKTIVITAET,
RELIABILITAET
UND
VALIDITAET
.144
6.6
DISKUSSION
WEITERER
ERGEBNISSE
.145
III
SUMMATIVE
EVALUATION
DES
ERLANGER
UNTERRICHTSKONZEPTS
ZUR
QUANTENOPTIK
149
7
STICHPROBE
UND
METHODIK
DER
AUSWERTUNG
151
7.1
STICHPROBE
.152
7.2
STATISTISCHE
METHODEN
.
154
8
AFFEKTIVE
UND
KOGNITIVE
LERNERMERKMALE
169
8.1
AFFEKTIVE
LERNERMERKMALE
.170
8.2
KOGNITIVE
LERNERMERKMALE
.
174
8.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
175
9
ENTWICKLUNG
DES
DEKLARATIVEN
WISSENS
ZUR
QUANTENOPTIK
177
9.1
ITEMSCHWIERIGKEITEN,
TRENNSCHAERFE
UND
INTERNE
KONSISTENZ
.
178
9.2
PRAE-,
POST-
UND
FOLLOW-UP-TESTERGEBNISSE:
LERNZUWACHS
.179
9.3
GESCHLECHTERSPEZIFISCHE
ANALYSE
DES
LERNZUWACHSES
.
181
12
INHALTSVERZEICHNIS
9.4
ANALYSE
NACH
LEISTUNGSTERZILEN
.
183
9.5
PRAEDIKTOREN
FUER
DAS
POSTTESTERGEBNIS
.184
9.6
ANALYSE
DER
ANTWORTSICHERHEIT
.
188
9.7
INHALTSSPEZIFISCHE
ANALYSE
DES
LERNZUWACHSES
.
189
9.8
ZUSAMMENFASSUNG
.
192
10
ERGEBNISSE
ZUR
FOERDERUNG
QUANTENPHYSIKALISCHER
VORSTELLUNGEN
193
10.1
VORSTELLUNGEN
ZUR
WAHRSCHEINLICHKEITSDEUTUNG
.194
10.2
VORSTELLUNGEN
ZUM
EIGENSCHAFTSBEGRIFF
.
196
10.3
GESAMTINDEX
IN
DER
UEBERSICHT
.
199
10.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
201
11
KONZEPTVERSTAENDNIS
UND
VORSTELLUNGEN
LERNENDER
ZUR
QUANTENPHYSIK
-
AUSWERTUNG
DER
LEITFADENGESTUETZTEN
INTERVIEWS
203
11.1
VORSTELLUNGEN
ZUR
QUANTENWELT
.
204
11.2
VORSTELLUNGEN
ZUM
STATISTISCHEN
VERHALTEN
.
209
11.3
VORSTELLUNGEN
ZUR
INTERFERENZFAEHIGKEIT
EINZELNER
QUANTENOBJEKTE
.
214
11.4
VORSTELLUNGEN
ZU
PHOTONEN
.
217
11.5
VORSTELLUNGEN
ZUR
EIGENSCHAFT
ORT
IN
DER
QUANTENPHYSIK
.222
11.6
VERSTAENDNIS
ZUR
PRAEPARATION
VON
QUANTENZUSTAENDEN
.228
11.7
VERSTAENDNIS
ZUR
ANTIKORRELATION
AM
HALBDURCHLAESSIGEN
SPIEGEL
.
230
11.8
ZUSAMMENFASSUNG
.
234
11.9
VERGLEICH
DER
ERGEBNISSE
MIT
LITERATUR
ZU
SCHUELERVORSTELLUNGEN
IN
DER
QUANTENPHYSIK
.
239
12
TRIANGULATION
ZWISCHEN
DEN
ERHEBUNGSMETHODEN
245
12.1
WISSEN,
VERSTAENDNIS
UND
VORSTELLUNGEN
ZUR
QUANTENPHYSIK
.
246
12.2
VORSTELLUNGEN
ZUR
EIGENSCHAFT
ORT
UND
ZUR
WAHRSCHEINLICHKEITSDEUTUNG
.
248
12.3
PHOTONEN
.
251
13
ERGEBNISSE
DER
BEFRAGUNG
VON
LEHRKRAEFTEN
253
13.1
DATENERHEBUNG
UND
STICHPROBE
.
253
13.2
DIDAKTISCHE
EINSCHAETZUNG
DES
UNTERRICHTSKONZEPTS
.
254
13.3
UNTERRICHTSPRAKTISCHE
BEURTEILUNG
DER
BEREITGESTELLTEN
LERNHEFTE
.256
13.4
EINSATZ
DES
KONZEPTS
IM
ZUKUENFTIGEN
UNTERRICHT
.
256
IV
REFLEXION,
DISKUSSION
&
AUSBLICK
259
14
REFLEXION
UND
DISKUSSION
261
14.1
LIMITATIONEN
DER
STUDIE:
KRITISCHE
BETRACHTUNGEN
UND
ANMERKUNGEN
.
.
.
261
14.2
DISKUSSION
.
264
15
AUSBLICK
275
DANKSAGUNG
279
LITERATURVERZEICHNIS
299
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