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Empirische Studien zur horizontalen Vernetzung in naturwissenschaftlichen Schulbüchern und zur Förderung situationalen Interesses im fächerübergreifenden Unterricht

dc.contributor.advisorSchneider, Susanne Prof. Dr.
dc.contributor.authorLewing, Johannes
dc.date.accessioned2023-04-28T11:47:55Z
dc.date.available2023-05-05T00:50:09Z
dc.date.issued2023-04-28
dc.identifier.urihttp://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?ediss-11858/14647
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-9723
dc.format.extentXXX Seitende
dc.language.isodeude
dc.subject.ddc530de
dc.titleEmpirische Studien zur horizontalen Vernetzung in naturwissenschaftlichen Schulbüchern und zur Förderung situationalen Interesses im fächerübergreifenden Unterrichtde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedEmpirical studies on horizontal networking in science textbooks and the promotion of situational interest in interdisciplinary teaching.de
dc.contributor.refereeSchneider, Susanne Prof. Dr.
dc.date.examination2022-08-12de
dc.subject.gokPhysik (PPN621336750)de
dc.description.abstractgerBereits seit einigen Jahrzehnten wird die Umsetzung eines integrierten Fachs Naturwissenschaften in Deutschland diskutiert, wobei als Argumente einerseits eine lernförderliche Vernetzung fachlicher Inhalte und andererseits eine interessenfördernde Wirkung durch die Anknüpfung an interdisziplinäre Vorstellungen und Interessen der Lernenden vorgebracht wird. Insbesondere an den naturwissenschaftlichen Disziplinen Chemie und Physik haben vor allem Mädchen wenig Interesse, sodass Fächerübergriff als Chance verstanden werden kann, den Unterricht interessanter und gendergerechter zu gestalten. Allerdings liegt zum fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht nur wenig empirische Evidenz vor, sodass mit zwei separaten Untersuchungen zur Verbesserung der Studienlage beigetragen werden soll. In der ersten Studie wird die aktuelle Praxis des integrierten Fachs Naturwissenschaften, welches an integrierten Gesamtschulen in Niedersachsen unterrichtet wird, hinsichtlich der horizontalen Vernetzung fachlicher Inhalte analysiert. Zu diesem Zweck wurden mittels Methoden der Computerlinguistik und des maschinellen Lernens fachliche Termini aus Schulbüchern automatisiert extrahiert, sowie den naturwissenschaftlichen Disziplinen zugeordnet und bezüglich des gemeinsamen Auftretens analysiert. Die Schulbücher sind durch die Unterteilung in interdisziplinäre Kapitel zwar fächerverbindend angelegt, dennoch zeigen die Ergebnisse im Vergleich zu Schulbüchern des fächergetrennten Unterrichts keine stärkere Vernetzung von Termini unterschiedlicher naturwissenschaftlicher Disziplinen. Darüber hinaus weisen integrierte Schulbücher einen stärkeren biologischen Schwerpunkt auf. Die zweite Studie untersucht die interessenfördernde Wirkung des fächerübergreifenden Unterrichts, indem Lernstationen mit physikalischen Aufgaben zum Energiekonzept entwickelt und jeweils in einen biologischen und einen technischen Kontext eingebettet wurden. In der Onlinebefragung wurde das situationale Interesse der teilnehmenden Schülerinnen und Schüler unmittelbar nach der Bearbeitung einer Lernstation gemessen und mittels Mehrebenenregressionen modelliert. Es zeigt sich, dass insbesondere die emotionale Facette durch die Variation der Kontextdomäne beeinflusst werden kann. Aufgrund des hohen individuellen Interesses an Biologie zeigen Mädchen auch bei der Bearbeitung physikalischer Aufgaben in Kontexten dieser Domäne ein höheres emotionales situationales Interesse. Zur Ausbildung stabiler Interessen ist die wertbezogene Komponente des situationalen Interesses von besonderer Bedeutung. Auf diese Facette zeigt sich ein hoher Einfluss des individuellen Interesses an Physik, aber auch das Interesse an der Kontextdomäne hat hier einen signifikanten Effekt.de
dc.description.abstractengThe implementation of integrated science education has already been a widely discussed topic in Germany for several decades. The arguments put forward are, on the one hand, a learning-promoting linking of subject content and, on the other hand, an interest-promoting effect by linking to the interdisciplinary ideas and interests of the learners. Girls in particular have shown less interest in the scientific disciplines of chemistry and physics so that interdisciplinary teaching can be seen as an opportunity to make lessons more interesting and gender-appropriate. However, there is little empirical evidence to support integrated science education. Therefore, this dissertation presents two studies to contribute to the scientific discussion. In the first study, the current practice of the integrated subject natural sciences, which is taught at integrated comprehensive schools in Lower Saxony, is analyzed with regard to the horizontal networking of subject-related content. For this purpose, methods of computational linguistics and machine learning were used to automatically extract subject terms from textbooks, as well as to assign them to the natural science disciplines and to analyze them with respect to their co-occurrences. Although the textbooks are designed to connect the disciplines by subdividing the contents into interdisciplinary chapters, the results do not show a stronger interconnection of terms from different scientific disciplines compared to textbooks of subject-separated instruction. Furthermore, integrated textbooks show a stronger focus on biology. The second study investigates the interest-promoting effect of interdisciplinary teaching by developing learning stations with physics assignments tasks on the energy concept and embedding each in a biological and a technical context. In the online survey, the situational interest of participating students was measured immediately after completing a learning station and modeled using multilevel regressions. It is found that especially the emotional facet can be influenced by the variation of the context domain. Due to the high individual interest in biology, girls also show a higher emotional situational interest when working on physics assignments in contexts of this domain. To form stable interests, the value-related component of situational interest is of particular importance. On this facet, a high influence of the individual interest in physics is shown, but also the interest in the context domain has a significant effect here.de
dc.contributor.coRefereeWaitz, Thomas Prof. Dr.
dc.subject.gerSchulbücherde
dc.subject.gerFächerübergreifender naturwissenschaftlicher Unterrichtde
dc.subject.gerSituationales Interessede
dc.subject.engSituational Interestde
dc.subject.engInterdisciplinary science educationde
dc.subject.engTextbooksde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-ediss-14647-0
dc.affiliation.instituteFakultät für Physikde
dc.description.embargoed2023-05-05de
dc.identifier.ppn1843954001
dc.notes.confirmationsentConfirmation sent 2023-04-28T12:15:02de


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