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Fächerübergreifender Unterricht am Beispiel des Informatik-unterstützten Physikunterrichts anhand ausgewählter Unterrichtssequenzen

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Diplomarbeitspräsentation, TU Graz, Juni 2018

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Fächerübergreifender Unterricht am Beispiel des Informatik-unterstützten Physikunterrichts anhand ausgewählter Unterrichtssequenzen

  1. 1. Fächerübergreifender Unterricht am Beispiel des Informatik- unterstützten Physikunterrichts anhand ausgewählter Unterrichtssequenzen Christopher KOMMETTER
  2. 2. ÜBERBLICK
  3. 3. Christopher KOMMETTER Überblick !5
  4. 4. Christopher KOMMETTER Überblick !6 Idee / Themenfindung Zentrale Fragestellung
  5. 5. Christopher KOMMETTER Überblick !7 Idee / Themenfindung Zentrale Fragestellung Aufbau der DA
  6. 6. Christopher KOMMETTER Überblick !8 Idee / Themenfindung Zentrale Fragestellung Aufbau der DA Vorstellung Emp.-Teil (Feldstudie)
  7. 7. Christopher KOMMETTER Überblick !9 Idee / Themenfindung Zentrale Fragestellung Aufbau der DA Vorstellung Emp.-Teil (Feldstudie) Ergebnisse & Antworten
  8. 8. Christopher KOMMETTER Überblick !10 Idee / Themenfindung Zentrale Fragestellung Aufbau der DA Vorstellung Emp.-Teil (Feldstudie) Ergebnisse & Antworten Ausblick
  9. 9. ZENTRALE FRAGESTELLUNG
  10. 10. Christopher KOMMETTER Zentrale Fragestellung a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos? d) Wie legitimieren sich die Anschaffungskosten von Arduinos im Physikunterricht gegenüber alternativen Technologien? !13
  11. 11. Christopher KOMMETTER Zentrale Fragestellung a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos? d) Wie legitimieren sich die Anschaffungskosten von Arduinos im Physikunterricht gegenüber alternativen Technologien? !14
  12. 12. Christopher KOMMETTER Zentrale Fragestellung a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos? d) Wie legitimieren sich die Anschaffungskosten von Arduinos im Physikunterricht gegenüber alternativen Technologien? !15
  13. 13. Christopher KOMMETTER Zentrale Fragestellung a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos? d) Wie legitimieren sich die Anschaffungskosten von Arduinos im Physikunterricht gegenüber alternativen Technologien? !16
  14. 14. AUFBAU
  15. 15. Christopher KOMMETTER Aufbau !19
  16. 16. Christopher KOMMETTER Aufbau !20 Begriffsdefinitionen
  17. 17. Christopher KOMMETTER Aufbau !21 Begriffsdefinitionen Rahmenbedingungen
  18. 18. Christopher KOMMETTER Aufbau !22 Begriffsdefinitionen Rahmenbedingungen Informatik in der Schule
  19. 19. Christopher KOMMETTER Aufbau !23 Begriffsdefinitionen Rahmenbedingungen Informatik in der Schule Technologiestudium [1] [2] [3]
  20. 20. Christopher KOMMETTER Aufbau !24 Begriffsdefinitionen Rahmenbedingungen Informatik in der Schule Technologiestudium Arduino
  21. 21. Christopher KOMMETTER Praktischer Teil !25 Ausgangssituation
  22. 22. Christopher KOMMETTER Praktischer Teil !26 Wahl der Technologie Ausgangssituation
  23. 23. Christopher KOMMETTER Praktischer Teil !27 Unterrichtsmethode Ausgangssituation Wahl der Technologie Auswertung 2 Unterrichtseinheiten1 Unterrichtseinheit 1 Unterrichtseinheit1 Unterrichtseinheit Vorerhebung EnderhebungEinführung Durchführung Ergebniskontrolle und Präsentation
  24. 24. Christopher KOMMETTER Praktischer Teil !28 Unterrichtsmethode Ausgangssituation Wahl der Technologie
  25. 25. Christopher KOMMETTER Praktischer Teil !29 Unterrichtsmethode Ausgangssituation Wahl der Technologie Erhebungsmethoden
  26. 26. Christopher KOMMETTER Stationsbetrieb !30
  27. 27. AUSWERTUNG
  28. 28. Christopher KOMMETTER Auswertung
 (Auswahl) !34 6 Gruppen
  29. 29. Christopher KOMMETTER Auswertung
 (Auswahl) !35 6 Gruppen Gruppe: 1 2 3 4 5 6
  30. 30. Christopher KOMMETTER Auswertung
 (Auswahl) !36 6 Gruppen Gruppe: 1 2 3 4 5 6 4x 3x 3x 1x 3x 3x 1x 2x 6 Schülerinnen und Schüler: Bei Vor- & Enderhebung anwesend, beim Stationsbetrieb nicht (keine Gruppe) 1 Schülerin oder Schüler nur bei Vorerhebung anwesend
  31. 31. Christopher KOMMETTER Auswertung
 (Auswahl) !37 Gruppe: 1 2 3 4 5 6 4x 3x 3x 1x 3x 3x 1x 2x Kompetenzen Informatik 43% 61% 39% 75% 46% 39%Durchf.
  32. 32. Christopher KOMMETTER Auswertung
 (Auswahl) !38 Gruppe: 1 2 3 4 5 6 4x 3x 3x 1x 3x 3x 1x 2x Kompetenzen Informatik 43% 61% 39% 75% 46% 39% Lernzuwachs Enderhebung - Vorerhebung
  33. 33. Christopher KOMMETTER Auswertung
 (Auswahl) !39 Gruppe: 1 2 3 4 5 6 4x 3x 3x 1x 3x 3x 1x 2x Kompetenzen Informatik 43% 61% 39% 75% 46% 39% Lernzuwachs Enderhebung - Vorerhebung 6 Schülerinnen und Schüler: Bei Vor- & Enderhebung anwesend, beim Stationsbetrieb nicht (keine Gruppe)
  34. 34. ANTWORTEN
  35. 35. Christopher KOMMETTER Antworten !42 a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben?
  36. 36. Christopher KOMMETTER Antworten !43 a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt?
  37. 37. Christopher KOMMETTER Antworten !44 a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt?
  38. 38. Christopher KOMMETTER Antworten !45 a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos?
  39. 39. Christopher KOMMETTER Antworten !46 a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos?
  40. 40. Christopher KOMMETTER Antworten !47 a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos? d) Wie legitimieren sich die Anschaffungskosten von Arduinos im Physikunterricht gegenüber alternativen Technologien?
  41. 41. Christopher KOMMETTER Antworten !48 a) Können durch den Einsatz von Arduinos als Werkzeuge für Experimente im Physikunterricht die Schülerinnen und Schüler auch Kompetenzen aus dem Unterrichtsfach Informatik erwerben? b) Ist der Mehraufwand für Lehrkräfte, den der Einsatz von Arduinos im Physikunterricht mit sich bringt, im Bezug auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler, im Vergleich zu herkömmlichen Unterrichtsmethoden, gerechtfertigt? c) Rechtfertigt der Lernzuwachs aus dem Bereich Informatik die dafür verwendete Unterrichtszeit des Faches Physik durch den Einsatz von Arduinos? d) Wie legitimieren sich die Anschaffungskosten von Arduinos im Physikunterricht gegenüber alternativen Technologien?
  42. 42. AUSBLICK
  43. 43. • [1] https://scratch-dach.info/wiki/Datei:Scratch_cat_large.png, 29.5.2018 • [2] https://www.educationalappstore.com/app/pocket-code, 29.5.2018 • [3] https://www.generationrobots.com/de/402568-ozobot-bit-20.html, 29.5.2018 Quellen:

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