130921 Evidenzbasiertes Planen und Handeln – auch in der ...
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La Chaux de-Fonds 27/9/13 1 IUFE I. Evidenzbasiertes Planen und Handeln – auch in der Wissenschaftskommunikation? A. Müller, University of Geneva, Switzerland, Faculty of Sciences / Physics Section and Institute of Teacher Education Science communication – c’est le spectacle! And beyond? I. Background II. Examples A) Science museums & centres, mobile labs B) Science in print media III. Summary: a pladoyer
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La Chaux de-Fonds
27/9/13 1
IUFE
I.
Evidenzbasiertes Planen und Handeln – auch in der Wissenschaftskommunikation?
A. Müller, University of Geneva, Switzerland, Faculty of Sciences / Physics Section and Institute of Teacher Education
Science communication – c’est le spectacle! And beyond? I. Background II. Examples
A) Science museums & centres, mobile labs B) Science in print media
III. Summary: a pladoyer
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IUFE
II.
ChimiScope (GE), H. Hagemann, D. Perret
Examples: A) science centres/museums: Interactive learning laboratories ILLs
Cooperation Geneva-Kaiserslautern(D)-St. Gallen
Physiscope (GE) C. Renner, O. Gaumer
MobiLLab (SG) N. Robin, R. Cors
J. Kuhn, A. Molz (Kl/D)
Stellarium Gornergrat (BE, GE),D. Queloz
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II.
Examples: A) science centres/museums: Interactive learning laboratories ILLs
a boom all over Europe (the world) CH: M@L (Marktplatz Außerschulische Lernorte) Ger: LeLa (= Lernort Labor),
N(2013) = 315, NS/a ≈ 400 000, [Eul09] Europe: ecsite
NLabs vs. year
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I.
Evidenzbasiertes Handeln: Medizin, Bildungswesen
Grundidee - Entscheidungen auf der Grundlage
der besten verfügbaren Evidenz - bestmögliche und systematische Nutzung von Wissen
und Erfahrung vieler
Vorbild: Evidenz-basierte Medizin (EBM) Gebrauch der jeweils besten Informationen zum Wohle des individuellen Patienten
Evidence-based Medicine: What It Is and What It Isn't. D. Sackett et al, British Medical Journal. 312, 1996, S. 71-72
Gemeinsamkeit: ein hohes Gut: Gesundheit / Bildung Verwirklichung mit endlichen (!) Mitteln
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I.
Evidence-based medicine
practical experience
research findings
personal preferences, given situation (doctor, patient)
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IUFE
I.
Evidence-based Science Communication
practical experience
research findings
personal preferences, given situation
(communicator, audience)
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I.
Kapitel-Inhalt
A dream only?
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II.A
Concerns about Science Interest and Involvement
Most liked and disliked subjects in secondary level II [Zwick, Renn, 2000]
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II.A
An encouraging message to begin with: enjoyment and satisfaction («fun»)
Interactive Learning Labs (ILLs): overall finding about the same - over more than half a decade, - for physics and other sciences, - for various age groups:
enjoyment and satisfaction roughly 70% - 90% (of max. value)
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II.A
Looking furhter
Yet... but short term setting and impact only Improvements ? Obstacles?
A good starting point!
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II.A
ILLs and “Meaningful Science Contexts”: a word of encouragement … and of warning
hands-on science, authenticity, meaningful contexts: relevance for learner´s self and lifeworld
“contextualisation” (science education) “situatedness“ (educational science)
- topical: meaningful, capturing content - episodic: notable events - „spatial“: notable learning places - …
interactive learning labs
ok, but how?
Muckenfuß (1996)
interest relevance
what now??
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II.A
IPN, 1997
Measure context effects, and then choose the right one
2. Technik: Erdölförderpumpe 7. Medizin: Herz als "Blutpumpe"
Interesse Mädchen < Jungen (nicht überraschend) Interesse verringert sich im Laufe der Pubertät II zu anderen Schulfächern (auch nicht sehr überraschend) Verbindung Physik-Biologie „überlebt“ den allgemeinen Trend!! Hoffmann, L. et al. (1997): An den Interessen von Mädchen und Jungen orientierter Physikunterricht. Ergebnisse eines BLK-Modellversuches. Kiel: Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften.
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IUFE
II.A
Evidence-based Science Communication example A) Interactive learning laboratories
choose the right context (if possible) - eg. blood pressure, if you build a “pressure unit” - or astronomy, if you build new units
… not always possible in given situation, of course
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II.A
Out-of-school learning settings: intermediate resume
too few studies, no meta-analysis however, an approximate image becomes visible
“fun factor” (acceptance and popularity): good! - “was fun”, “would enjoy another visit”: from 70% to 90%
“gender gap”: immediate positive effect for girls > boys - science interest difference (girls vs. boys) decreasing
significant effect already after one visit
other important factor: in-school embedding (follow-up) - stand alone visit vs. visit + follow up teaching (1 h):
d (learning test) = 0.57 (biology, 5th grade, 1 visit, [WB06]) - as important as rare: no embedding > 2/3 of visits
important field of action!
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IUFE
II.B
Example: B) Science in Newspapers
How far can we get by systematic curricular
embedding of context-based science learning?
science centers (out-of-classroom)… … and newspapers (in classroom):
use newspaper articles with science related elements as basis for learning tasks (newspaper story problems, NSP)
2 ways of “bringing science to life” (i.e. embedding science in “meaningful contexts”)
La Chaux de-Fonds
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IUFE
II.B
A newspaper story problem (NSP): Solar Impulse (Geneva lake region example)
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IUFE
II.B
Instructional Material: NSP worksheet (Energy)
J. Kuhn AM
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IUFE
II.B
J. Kuhn W. Müller
AM
Instructional Material: Conventional Worksheets (Energy)
J. Kuhn AM
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IUFE
II.B
Not implausible (maybe...), but what are the outcomes?
II. Experiments on Authentic Learning Tasks
J. Kuhn AM
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IUFE
II.B
Zeitablauf J. Kuhn
W. Müller AM
Stichprobe: 911 Schüler aus allen Schultypen der Sek I (in Rheinland-Pfalz); Themen: Geschwindigkeit (Kl. 7/8), Energie (Kl. 9/10) Arbeitsblätter u. Tests: entwickelt und validiert in Lehrer-Netzwerk (N ≥
15, curriculare und Niveau-Validierung; κC = 0.74 – 0.91) Motivation: basierend auf Standardtests (Validierung mit großem N; αC
= 0.89 – 0.95)
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IUFE
II.B
Motivation J. Kuhn AM
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IUFE
II.B
But do they learn anything? velocity (gr. 7/8) energy (gr. 9/10)
La Chaux de-Fonds
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IUFE
II.B
Learning J. Kuhn AM
La Chaux de-Fonds
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IUFE
II.B
Ergebnisse `Zeitungsaufgaben´: Zwischenbilanz
Motivation: deutliche Verbesserung ggü. konventionellen Aufgaben (und ggü. Ausgangslage): p < 0.001, d = 1.6
Leistung: deutliche Verbesserung ggü. konventionellen Aufgaben: p < 0.001, d (v/E)= 0.91/1.18
Stabilität („Nachhaltigkeit“): Steigerungen über mehrere Monate nachweisbar (Motivation und Leistung, p < 0.001, d > 1.04)
Robustheit: keine (o. schwache) Abhängigkeit von - Geschlecht, Sprachkompetenz, - Physik/Mathematik/Deutschnote - Schulart(!) - …
J. Kuhn AM
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IUFE
II.B
Ergebnisse `Zeitungsaufgaben´: Zwischenbilanz
J. Kuhn AM
Zeitungslesen macht schlau!
La Chaux de-Fonds
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IUFE
II.B
Ergebnisse `Zeitungsaufgaben´: Zwischenbilanz
J. Kuhn AM
but of course newspaper article with science not a newspaper article about science i.e. not yet science communication extension possible? same (larger?) impact? beyond motivation and (basic) learning:
impact on critical thinking? …
La Chaux de-Fonds
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IUFE
III.
IV. Summary and Outlook
And the message? What´s the message, hä ??!
La Chaux de-Fonds
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IUFE
III. kein neuer, aber noch sehr junger Gedanke Public understanding of Science (1992) International Journal of Science Education, Part B: Communication and Public Engagement (2013)
Evidenzbasiertes Planen und Handeln auch in der Wissenschaftskommunikation:
ein Plädoyer
La Chaux de-Fonds
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IUFE
III. Forschung: großes Potential, große Agenda Beispiel Context Based Science Education
(science in meaningful context): not an example to follow caveat: science education, not science communication
2500: departure sample on context orientation /STS
61: studies meeting formal selection criteria
24: with experimental design
17: with medium to high methodological quality
4: with statistical analysis
2: with statistical analysis and high methological quality
0: with effect sizes given (bar: not log n, of course)
number of articles, log(n)
Evidenzbasiertes Planen und Handeln auch in der Wissenschaftskommunikation:
ein Plädoyer
La Chaux de-Fonds
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IUFE
III. Beispiele von der aktuellen Konferenz
- Social Media – Fluch oder Segen? - Wirkungsorientierte Interaktionskommunikation
zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit - Sciencetainment: Wie kann Wissenschaft unterhaltsam vermittelt werden - ...?
Evidence-based Science Communication
- Aufbau eine gemeinsamen, auch quantitativen Wissensbasis - Effektstärken angeben -> Basis für Meta-Analysen - breite Theoriebasis (Science Education,
Lehr-Lern-Forschung, Entwicklungspsy., Sozial-Psy.) - geplante Interventionsexperimente
Evidenzbasiertes Planen und Handeln auch in der Wissenschaftskommunikation:
ein Plädoyer
La Chaux de-Fonds
27/9/13 39
IUFE
III. science communication and science education cooperation also for research with all differences from and
diversity of science communication
- PUS: Public Understanding of Science (engl./fr: Eiter)
- PUSH: Public Understanding of Science and Humanities
- PUST: Public Understanding of Science and Technology
- PEST: Public Engagement in Science and Technology
- Science Literacy, Bildung Wissengesellschaft
Evidenzbasiertes Planen und Handeln auch in der Wissenschaftskommunikation:
ein Plädoyer (Teil II)
La Chaux de-Fonds
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IUFE
III. Kooperation science communication – science education gemeinsame Basis: scientific literacy, “Bildung”, “Enlightment”
- Wissen und Verstehen sowie - Freude und Werte - Orientierung,
kritisches Denken die daraus entstehen
auch für Forschung dazu: - „good practice“ + Empirie = improved practice
Themen: - motivierende Kontexte - kognitive Aktivierung - kritisches Denken - langfristige Wirkung - ...
Evidenzbasiertes Planen und Handeln auch in der Wissenschaftskommunikation:
ein Plädoyer (Teil II)
La Chaux de-Fonds
27/9/13 41
IUFE
III. Danksagung: Wilfried-und Ingrid- Kuhn-Stiftung for Physics Education
Danke für Ihre Aufmerksamkeit
Evidenzbasiertes Planen und Handeln auch in der Wissenschaftskommunikation:
ein Plädoyer
La Chaux de-Fonds
27/9/13 43
IUFE
III.
Science Centres - Europe: ecsite (European Network of Science Centres and Museums)
http://www.ecsite.eu/about - Germany: LeLa (Learning Place “Laboratory“)
http://www.lernort-labor.de/index.php Research (outreach activities / context orientation) - Journal: Public Understanding of Science
http://pus.sagepub.com/content/current - good background: [Ben07] Bringing Science to Life: A Synthesis of the
Research Evidence on the Effects of Context-Based and STS Approaches to Science Teaching, Bennett, F. et al.: Science Education 3/91 (2007), 347
- other research sources can be given upon request Concept Tests - FLAG (Field-Tested Learning Assessment Guides), U Wisconsin http://www.flaguide.org/tools/tools.php - FCI (Halloun, Hestenes, 1985ff)
http://www.flaguide.org/tools/diagnostic/force_concept_inventory.php - Germany: Lela (http://www.lernort-labor.de/index.php)
Sources & Ressources
