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	Stefan Sundermeier
	Carl von Ossietzky Universität Oldenburg Fakultät V / Institut für Physik / AG Didaktik und Geschichte der Physik Raum: W2-1-195 Tel.: (0441) 798 - 2397 E-Mail:   Internet:www.student.uni-oldenburg.de/stefan.sundermeier

Vorstellungen zur Sinneswahrnehmungen – Ein fächerübergreifendes Projekt im Rahmen des Modells der Didaktischen Rekonstruktion

Theorie

Physikalische Erklärungsweisen physiologischer Prozesse der Sinneswahrnehmung bie-ten Chancen, Beschränkungen auf einzelne Schulfächer zu überwinden und Inhalte in alltagsrelevanten und wissenschaftlichen Kontexte einzubetten. Durch das Einbetten physikalischer Gesetze in biologische Kontexte kann einem der Hauptprobleme, das schwache Interesse von Schülern für dieses Fach (Hoffmann, L. et. al.; 1998), entgegengetreten werden. Mit diesem Ziel werden im Rahmen der Didaktischen Rekonstruktion (Duit et. al.; 2005) Schülervorstellungen im Bereich „Sinneswahrnehmung“ erhoben und untersucht, um sie mit Vorstellungen von Fachwissenschaftlern (gegenwärtig und vergangener Jahrhunderte) in Beziehung zu setzten. Das Modell basiert auf einer moderaten konstruktivistischen Lerntheorie (Duit; 1995), in der Lerner neue Erkenntnisse an vorhandenes Wis-sen anknüpfen; was zur Konsequenz hat, dass Lehrer Unterricht am Wissensstand der Schüler orientieren müssen. Durch wechselseitige Betrachtung der Schüler- und Fach-wissenschaftlerperspektive werden Unterrichtsleitlinien für einen fächerübergreifenden Unterricht erstellt.

Fragestellung

Welche Vorstellungen haben Schüler und Fachwissenschaftler zur Sinneswahrnehmung? Der Begriff „Sinneswahrnehmung“ teilt sich auf in: Prozess, Organe und Orte der Sinneswahrnehmung, Lernen aus und Objektivierbarkeit von Sinneswahrnehmung.

Methoden

Um Schülervorstellungen zu erheben, werden 20 Interviews mit Elftklässlern durchgeführt. Im fachwissenschaftlichen Bereich der werden Lehrbücher der Physiologie und historische Quellen (Boerhaave, Galvani, Volta und v. Helmholtz) analysiert. Die Daten beider Seiten werden mit der Methode der Qualitativen Inhaltsanalyse (Mayring; 2002) ausgewertet und computergestützt kategorisiert.

Ergebnisse

Zum Bereich Aufbau und Funktionsweise des Nervs’ äußerte ein Schüler auf die Frage, wie er sich einen Nerven vorstellt: Der Nerv ist so was wie eine Telefonleitung. Er besteht aus einem Hörer unter der Haut, dem Kabel; das Gehirn ist die Telefonzentrale. Zum Aspekt der Informationsleitungsgeschwindigkeit wurde gefragt, wie lang es dauert, bis ein Tastreiz im Gehirn angekommen ist. Darauf wurde wie folgt geantwortet: 1) Mit sehr schnellen Messgeräten kann man das messen. Misst man den Unterschied zwischen Draufhauen und Zucken mit einer Kamera und wie Lang der Weg ist, kann man es rausbekommen. 2) Die Geschwindigkeit, mit der Informationen durch den Körper geschickt werden, ist nicht messbar. Fasst man etwas an, weiß man es sofort.

Folgerungen

Im Hinblick auf bisher ausgewertete Schülerinterviews und fachwissenschaftliche Literatur lassen sich unterschiedliche Konsequenzen ziehen. So lässt sich aus dem wechselseitigen Vergleich folgern, dass ein Einsatz von Analogien im Hinblick auf die „Telefonleitungsmetapher“ in Lernsituationen fruchtbar sein kann. Hier ist das fachwissenschaftliche Konzept „Neuron“ analog zur Schülervorstellung anzusehen.

Conception of sensory perception – A multidisciplinary project in the framework of the Model of Educational Reconstruction

Theory

“If you press skin on nerves when you touch a desk with a finger a little yellow electric pulse will be conducted to the brain.” This statement from a 16 years old German gram-mar school student shows that even for students the area of “neuronal science” and espe-cially “the conduction of information” includes several physic processes (“little yellow elec-tric pulse”) and allows for encasing physical contents into biology lessons. If by this phys-ics is embedded in biology classrooms there is a great chance to remove one of the main problems of the subject of physics: the weak interest of students in this discipline (Hoff-mann, et al. 1998). This research aims at creating an interdisciplinary teaching unit about neuronal sciences based on students’ and former/present scientist’ conceptions. The investigation is embed-ded into the Model of Educational Reconstruction (Duit, et al; 2005) which helps to com-pare students’ and scientists’ conceptions in a reflected theoretical process. The Model is based on a constructivist theory of learning (Duit, 1995). In this theory learning is regarded as an active, multidimensional construction process that is based on prior knowledge and everyday conceptions.

Research Question

Which conceptions do students and scientists (former and present) hold about sensory perception? The concept sensory perception is split up into: process, organs and locations of sensory perception, learning & experiences deriving from sensory perceptions.

Method

Several students’ statements like the one stated above are investigated in an interview-study with 20 students from German grammar school. The qualitative method by P. May-ring (2003) qualitative content analysis is applied to investigate conceptions of students and scientists of sensory perception. In the case of the students’ conceptions the tran-scriptions of the interviews are evaluated using computer-assisted content analysis with Atlas.ti™.

Results and Conclusion

Different concepts which have been assigned to different categories used in the interview guide have been identified: e.g. the concepts of the students in the area of the conduction of information reach very different grades of elaboration. One student describes this proc-ess only with the metaphor of a telephone wire and is not able to explain the biological structure or the physiological process any further. Another student points out that nerves are living cells, the transmitted electrical signals within the human body are encoded in an electric way, and there is a little lightning saltation between the nerves. These two stu-dents’ statements are only a selection in the range of answers given about the conduction of information. The statements show that the students’ hold very different conceptions but we can also recognize some metaphors which are used from several. The results of the analysis of four important scientists’ ideas in the field of “conduction of information” (Boerhaave, Galvani, Volta and v. Helmholtz) and the comparison of these ideas with students conceptions are the recognition of several tools for taking these con-cepts into teaching lessons. As a main tool the analogy which is used from different scien-tists to explain the “conduction of information” should be mentioned.

Geburt:

07. Februar 1978: In Bückeburg / Schaumburg

Schule:

Juli 1997: Erwerb des Zeugnisses der Allgemeinen Hochschulreife

Studium:

7. Dezember 2004: erfolgreiche Absolvierung der Ersten Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien

Oktober 1999: Studienbeginn der Universität Hannover Studiengang Lehramt an Gymnasien, Fachrichtungen Biologie und Physik

Promotion:

1. April 2005: Aufnahme im Promotionsstudiengang „Fachdidaktische Lehr- und Lernforschung – Didaktische Rekonstruktion“ an der Universität Oldenb

• Sundermeier, S. & Rieß, F. (2007): Vorstellungen zur Sinneswahrnehmung. Didaktische Rekonstruktion in einem fächerübergreifenden Projekt. In: D. Höttecke (Hrsg.): Naturwissen-schaftlicher Unterricht im internationalen Vergleich, GDCP Jahrestagung 2006. Bd. 27.Münster [u.a.]: LIT Verlag.
• Sundermeier, S. (2006): "Was Schüler über Blut denken." Interviews und fachliche Vor-stellungen zu einem humanbiologischen Begriff. Oldenburger Vor-Drucke 540. Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Zentrum für Pädagogische Berufspraxis.
• Sundermeier, S. (2004): Schülervorstellungen zum Thema Blut im menschlichen Körper – Ergebnisse einer empirischen Untersuchungen von Schülervorstellungen – ein Beitrag zur Di-daktischen Rekonstruktion. Hausarbeit im Rahmen der Ersten Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien. Universität Hannover (unveröffentlicht).


Präsentationen und Vorträge

Vorträge 2007

• 22. Januar 2007: Kolloquium der Fachdidaktiken der Naturwissenschaften, Leibniz Uni-versität Hannover - Hannover: "Vorstellungen zur Erregungsleitung - Erhebungs- und Auswer-tungsmethoden und erste Ergebnisse einer fächerübergreifenden Didaktischen Rekonstruktion"
• 17. Januar 2007: Hochschuldidaktisches Kolloquium der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Oldenburg: "Analogien zwischen Schüler- und Fachwissenschaftlervorstellungen vergangener Jahrhunderte"

Vorträge 2006

• 27. Oktober 2006: Doktorandenkolloquium der GDCP - Oldenburg: "Vorstellungen zur Sinneswahrnehmung und deren physikalischen/biologischen Erklärungsweisen - Das Mittel der Analogie in der Didaktischen Strukturierung"
• 28. September 2006: 23. Pädagogische Woche - Oldenburg: "Was man mit Schülervor-stellungen anfangen kann? Techniken zur Erhebung von Schülervorstellungen und Erarbeitung von auf Schülervorstellungen basierendem Unterrichtsmaterial"
• 19. September 2006: Jahrestagung der GDCP - Bern: "Vorstellungen zur Sinneswahr-nehmung und deren physikalischen/biologischen Erklärungsweisen - Das Modell der Didaktischen Rekonstruktion in einem fächeübergreifende Projekt"
• 4. September 2006: 3. Göttinger Fachtagung des ZeUS - Göttingen: "Vorstellungen zur Sinneswahrnehmung und deren physikalischen/biologischen Erklärungsweisen"
• 19. Juli 2006: ESERA Summer School 2006 - Braga: "Students´ and Scientists´ Concep-tions and their Explanation of the Sensory Perception"



Lehrtätigkeiten




Lehre

• WS 06/07 Studiengang Lehramt Physik GHR/Gymnasien Fachdidaktik Physik: Kontext-orientierter Physikunterricht SWS 2 Mo 14-16 Uhr, W02-1-128



Andere Tätigkeitsfelder

• Seit November 2006: Mitglied im Rat des Didaktischen Zentrums (Uni Oldenburg)
• September 2005 bis Dezember 2006: Organisation der 15. GDCP Doktorandentagung in Olden-burg