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Jahrgang 3, 2017 www.hochschullehre.org www.hochschullehre.org die hochschul lehre 2016 Christoph Vogelsang & David Woitkowski Physikdidaktische Forschung in der Hochschule. Eine Übersicht über Forschungsdesigns und -methoden Zusammenfassung Die Praxis und Wirkung des Lehrbetriebs an Hochschulen ist genuiner Forschungsge- genstand der Hochschuldidaktik. Allerdings liegen sie auch im Fokus weiterer Lehr- Lern-Wissenschaften, die z. T. andere Perspektiven einbringen. Dazu gehören auch die verschiedenen Fachdidaktiken. Im Artikel werden beispielhaft aus Sicht der Phy- sikdidaktik Genese, Methoden und Theorien aktueller Fragestellungen und For- schungsprojekte mit Bezug zum Lehren und Lernen an Hochschulen dargestellt. Die Physikdidaktik stellt sich dabei als Disziplin dar, die anders als die Hochschuldidak- tik einen spezifischen fachbezogenen Blickwinkel einnimmt. Sie ist stark von einer Dualität von theoretischen Modellen und empirischen Untersuchungen geprägt. Ob- wohl sie ihre Fragestellungen anders als die Hochschuldidaktik aus einer allgemeinen Bildungsdiskussion begründet, setzt sie häufig ähnlich strukturierte Modelle z. B. vom Lernen oder von guter Lehre ein, so dass eine Anschlussfähigkeit zur Hochschuldidak- tik zumindest mittelbar besteht. Neben einer allgemeinen Verhältnisbestimmung zwischen hochschuldidaktischer und hochschulbezogener physikdidaktischer Forschung stellt der Artikel vier verbreitete fachdidaktische Forschungsrichtungen dar, die gegenwärtig im Hochschulkontext ar- beiten: Die (1) fachliche Passung zwischen Voraussetzungen auf Seite der Studieren- den zu den Anforderungen eines Physikstudiums; die (2) didaktische Strukturierung und Rekonstruktion fachlicher Inhalte der Hochschulphysik und deren Evaluation; die (3) Kompetenzdiskussion, welche Wirkungen des Studiums als Ganzes mit Anforde- rungen im Zielberuf in Beziehung setzt; letztlich den (4) Erwerb von Handlungskom- petenz in einem eher von theoretischem Wissen geprägten Bildungssystem. Der Artikel will damit einen Überblick über mögliche Anregungen für die hochschuldi- daktische Forschung aus einer angrenzenden Wissenschaft geben. Schlüsselwörter: Hochschuldidaktik; Physikdidaktik; empirische Methoden; didakti- sche Rekonstruktion; Kompetenzforschung Anmerkung: Dieser Artikel entstand ursprünglich als Reaktion auf einen Call for Pa- pers mit dem Titel „Designs und Methoden hochschuldidaktischer Forschung“.

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PhysikdidaktischeForschunginderHochschule.Eine Übersicht über Forschungsdesigns und-methoden

Zusammenfassung

DiePraxisundWirkungdesLehrbetriebsanHochschulenistgenuinerForschungsge-genstand der Hochschuldidaktik. Allerdings liegen sie auch im Fokusweiterer Lehr-Lern-Wissenschaften, die z. T. andere Perspektiven einbringen. Dazu gehören auchdieverschiedenenFachdidaktiken. ImArtikelwerdenbeispielhaft ausSichtderPhy-sikdidaktik Genese, Methoden und Theorien aktueller Fragestellungen und For-schungsprojektemitBezugzumLehrenundLernenanHochschulendargestellt.DiePhysikdidaktikstelltsichdabeialsDisziplindar,dieandersalsdieHochschuldidak-tik einen spezifischen fachbezogenen Blickwinkel einnimmt. Sie ist stark von einerDualitätvontheoretischenModellenundempirischenUntersuchungengeprägt.Ob-wohlsieihreFragestellungenandersalsdieHochschuldidaktikauseinerallgemeinenBildungsdiskussionbegründet,setztsiehäufigähnlichstrukturierteModellez. B.vomLernenodervonguterLehreein,sodasseineAnschlussfähigkeitzurHochschuldidak-tikzumindestmittelbarbesteht.NebeneinerallgemeinenVerhältnisbestimmungzwischenhochschuldidaktischerundhochschulbezogener physikdidaktischer Forschung stellt der Artikel vier verbreitetefachdidaktischeForschungsrichtungendar,diegegenwärtigimHochschulkontextar-beiten:Die(1)fachlichePassungzwischenVoraussetzungenaufSeitederStudieren-den zudenAnforderungeneinesPhysikstudiums;die (2)didaktischeStrukturierungundRekonstruktionfachlicherInhaltederHochschulphysikundderenEvaluation;die(3)Kompetenzdiskussion,welcheWirkungendes Studiums alsGanzesmitAnforde-rungen imZielberuf inBeziehungsetzt; letztlichden(4)ErwerbvonHandlungskom-petenzineinemehervontheoretischemWissengeprägtenBildungssystem.DerArtikelwilldamiteinenÜberblickübermöglicheAnregungenfürdiehochschuldi-daktischeForschungauseinerangrenzendenWissenschaftgeben.Schlüsselwörter: Hochschuldidaktik; Physikdidaktik; empirische Methoden; didakti-scheRekonstruktion;KompetenzforschungAnmerkung:DieserArtikel entstandursprünglich alsReaktion auf einenCall forPa-persmitdemTitel„DesignsundMethodenhochschuldidaktischerForschung“.

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Physicseducationresearchonuniversitylevel–Research designs and methods regarding Ger-manhighereducationtracks

Abstract

Practiceandeffectsofteachingatuniversitiesisagenuinetopicofhighereducationresearch.Howevertheyarealsoatfocusforotherdisciplinesofeducationresearchlikeeducationalsci-encesorsubjectmatterdidactics(Fachdidaktik)whichbringtheirownperspectives.Thisarti-cleexemplarilydescribesformation,methodsandtheoriesofcurrentquestionsandresearchprojectswithteachingandlearningatuniversitiesfromtheperspectiveofphysicseducationresearch(Physikdidaktik).Researchinphysicseducationisadisciplinewhichtakesaspecificviewconcentratingonthesubject.Itshighlyinfluencedbyadualityoftheoreticalmodelsandempiricalinquiry.Althoughitsquestionsare legitimated fromaconceptofBildung–unlikehighereducation research–bothoftenemploysimilarlystructuredmodelse. g.ofteachingandlearningorofgoodprac-tice.Thussomeamountofcompatibilitycouldbeestablished.Besidedeterminingthisrelationshipbetweenhighereducationresearchandresearchinphys-icseducationthearticleputsfourprevalentlinesofresearchondisplay,whicharecurrentlyinuse inthecontextofhighereducation:(1)domain-specificmatchingofpreconditionsonthesideofstudentsandtherequirementsofstudyingphysics;(2)theconceptofeducationalre-constructionofhigherphysicscontentsandtheirevaluation;(3)modelingandmeasurementofcompetencedescribingtheoutcomeofacourseofstudyasawhole inregardstothere-quirementsoftargetedprofessions(liketeaching);and(4)theacquisitionofoperationalskillsinaneducationalsystemshapedmainlybytheoreticalknowledge.Overallthisarticleaimstogiveareviewonpossiblesuggestionsforhighereducationresearchfromanadjacentdiscipline.

Keywords:highereducationresearch;physicseducationresearch;researchmethods;

educationalreconstruction;teachercompetence

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3 PhysikdidaktischeForschunginderHochschule

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1. Einleitung

Kerngegenstände der Hochschuldidaktik sind das Lehren und Lernen von Personen imKontext „Hochschule“. Zunehmend wird eine Intensivierung der empirischen Betrach-tung derartiger Lehr-Lern-Prozesse gefordert, um Lehrformate oder ganze Studienpro-grammeinderHochschuleevidenzbasiertweiterzuentwickeln(dghd,2016).

Dabei ist LehrenundLernenauch inderHochschulekein inhaltsfreierProzess, son-dernbezieht sich immerauf einen spezifischenGegenstand. Lernen ist indiesemSinneein„Lernenvonetwas“.DieserLerngegenstand ist indenmeistenStudienprogrammender Inhaltbzw.derWissenskorpuseinerbestimmtenFachdisziplinz. B.derMedizin,derElektrotechnikoderderPsychologie.HochschuldidaktischeForschungbeziehtsichdahersogutwieimmeraufeinfachspezifischesLernenineinerwissenschaftlichenDomäne.SiemussdeshalbdenEinfluss vonBegriffen,ArbeitsweisenundGrundannahmeneinerDo-mäneaufLehrformenoderdasLernenderStudierendenberücksichtigen,wennadäquateErkenntnisse zu einerWeiterentwicklung oder Qualitätssicherung von Hochschulen ge-wonnenwerdensollen.

Fachspezifische Lehr-Lern-Prozesse sind allerdings zugleich Kerngegenstand derFachdidaktiken,diemittlerweileinvielenHochschuleninstitutionelleingebettetsind.Fol-gerichtig wird auch für hochschuldidaktische Forschungen eine stärkere KooperationzwischenHochschul-undFachdidaktikerinnenbzw. -didaktikernangestrebt.Wildt(2011)konstatiertvordiesemHintergrundjedoch:

„InihrerspezifischenFormderAusdifferenzierungweisendieFachdidaktikenal-lerdings Charakteristiken auf, die eine umstandslose Anschlussfähigkeit an einefachbezogeneoderauchfachübergreifendeHochschuldidaktiknichtohneweite-reserlaubt.“(Wildt,2011,S.28)

DieserSchlussistallerdingsbezogenaufdasSelbstverständnisunddieForschungsak-tivitäten insbesondere der Naturwissenschaftsdidaktiken nicht (mehr) gerechtfertigt.Argumentationen zur fehlenden Anschlussfähigkeit ähneln dabei Argumentationen, diedasVerhältniszwischenAllgemeinerDidaktikundFachdidaktikbezogenaufdasLehrenund Lernen im Schulbereich diskutieren (z. B. Arnold & Roßa, 2011). Insofern treten andieser Stelle ähnliche Fragen und Schwierigkeiten auf, die – historisch betrachtet – fürschulischesLernenschonverhandeltwurden.

ZieldiesesArtikels istesdaherzumersten,amBeispielderPhysikdidaktikaufzuzei-gen,dassundwieErkenntnisseundMethodenderFachdidaktikenfürhochschuldidakti-sche Forschungen fruchtbar gemacht werden können. Zum zweiten soll ein Überblicküber physikdidaktische Forschungsfelder gegebenwerden, die sich auf das Lehren undLernenanHochschulenbeziehen,alsohochschuldidaktischeProblemstellungenaufgrei-fen. Dabei wird insbesondere auf die Darstellung typischer Forschungsdesigns und -methoden fokussiert, da sich an ihnendieAnschlussfähigkeit undÜbertragbarkeit phy-sikdidaktischer Forschung auf andere Forschungskontexte in der Hochschule am direk-testenverdeutlichenlässt.AufBasisdieserÜberlegungenwirdabschließendzumdrittendiskutiert, wie Fachdidaktik und Hochschuldidaktik bei hochschulbezogener Lehr-Lern-Forschungvoneinanderprofitierenkönnen.

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2. PhysikdidaktikinderHochschule

2.1PhysikdidaktikalsWissenschaftsdisziplin

AuchwennsichimLaufeihrerEntwicklungderUmfangderForschungs-undLehrgegen-stände der Fachdidaktiken veränderte, kann ihr Selbstverständnis folgendermaßen zu-sammengefasstwerden:„FachdidaktikistdieWissenschaftvomfachspezifischenLehrenundLerneninnerhalbundaußerhalbderSchule“(KVFF,1998,S.13).DemfolgendistPhy-sikdidaktik diejenige Wissenschaftsdisziplin, die sich auf physikspezifisches Lehren undLernenininstitutionellenundinformellenKontextenbezieht,wobeihierbeinichtnurdieWissenschaftsdomänePhysik,sondernz. B.auchAlltagsbezüge,„[…]die ineinernatur-wissenschaftsdidaktischen Perspektive erschlossen werden sollen“ (Schecker, Parch-mann&Krüger,2014,3),miteinbezogenwerden.SieistinnerhalbderHochschuleprimärimKontextderLehrerbildungverankertundwirdaufgrunddieserFunktionauchalsBe-rufswissenschaft von Physiklehrerinnen und -lehrern bezeichnet (Arnold&Roßa, 2012).IhreGegenständesinddiebegründeteAuswahlvonphysikalischenLehrinhaltenundihreAnordnung und Vermittlung unter Berücksichtigung fachspezifischer VoraussetzungenderLernenden(Reinhold,2004).

ÜbergreifendesZielphysikdidaktischerForschung istdasVerstehenundOptimierenphysikspezifischerLehr-Lern-ProzesseimSinneeinerangewandtenForschung(Schecker,Parchmann&Krüger,2014).WissenschaftstheoretischwirddabeidieBildungvonlokalenTheorien angestrebt (Prediger&Link, 2012),dieesermöglichen, auf konkretephysikali-sche InhaltebezogenesLernen inWechselwirkungmitVoraussetzungenderLernendenundLehrenden,EigenschaftenvonLernumgebungenundübergreifendenRahmenbedin-gungenzuanalysierenundzugestalten.IndiesemSinnewirdinnerhalbderPhysikdidak-tikeineeigeneGrundlagenforschungbetrieben.MitParchmann(2013)könnendabeizwei

Abb.1:FachdidaktischeLehr-undLern-sowieEntwicklungsforschung(Parchmann,2013)

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grundsätzliche Pole physikdidaktischen Erkenntnisinteresses unterschiedenwerden, diesichgegenseitigbedingenbzw.aufeinanderbeziehen(sieheAbb.1).

AuchwenneineGeneralisierungvonErgebnissenüberdieDomänederPhysikhinausnicht angestrebt wird, so weist physikdidaktische Forschung viele Bezüge zu anderenFachdisziplinen auf. Beispielsweise hat sie Relationen zur Erziehungswissenschaft, Psy-chologie,WissenschaftsgeschichteundnatürlichzurPhysik.Dabei„[…]gehtesnichtda-rum, lediglich Erkenntnisse aus anderen Disziplinen additiv zusammenzuführen“ (Sche-cker, Parchmann&Krüger, 2014).Notwendig ist vielmehr eine Synthese dieser BezügevordemHintergrundderDomänePhysik.Buchberger&Buchberger (1999)bezeichnendieFachdidaktikeninähnlicherWeiseals integrativetransformativescience.Übergreifen-derAusgangspunkt istdieOrientierungamgesellschaftlichenZielderBildung (Arnold&Roßa, 2011),welches sichnicht ausderBezugsdomänePhysikheraus legitimieren lässt,„[…] denn fachdidaktische Konstruktionen sind von Bildungsabsichten her entworfen,die sich geradenichtmit den Erkenntnisinteressender jeweiligen Fachwissenschaft de-cken“(Reinhold,2004,S.419).DieReflexionihrerBegriffe,ihrerErkenntnismethodikundanderer Aspekte der Physik ist aus diesem Grund ein wichtiger Teil physikdidaktischerForschung.ZugleichhabenaberauchihrewissenschaftstheoretischenGrundlageneinenEinfluss,was sichz. B. imhohenModellbewusstseinundderSelbstverständlichkeit aus-drückt, Lehrformen empirisch z. B. auf Wirksamkeit zu überprüfen. Das Verhältnis derPhysikdidaktikzuanderenDisziplinenkannmitSchecker,ParchmannundKrüger(2014)inAnalogie zum Verhältnis von Natur- und Ingenieurswissenschaften verstandenwerden.LetzterenutzenebenfallsdieMethodenundErkenntnisseersterer,verfolgenaberaucheigene,anwendungsorientierteGrundlagenforschungen,umkonkreteAnforderungenzulösen.SowirdanaloginderPhysikdidaktikversucht,UmgebungenzumLernenkonkreterInhaltederPhysikzugestaltenundzuoptimieren,diemit fachunabhängigenLerntheo-riennurunvollständigbeschriebenwerdenkönnen.DabeiwerdenebenfallsModelleau-ßerhalbderdeutschsprachigenLehr-Lern-Traditionmiteinbezogen.DaesfürdenBegriffBildungallerdingkeineenglischsprachigeEntsprechunggibt,sindÜbersetzungsprozesseerforderlich,umphysikdidaktischeForschungenauchz. B. inderanglo-amerikanischge-prägtenLehr-Lern-Forschungverständlichzukommunizieren(z. B.Westbury,Hopmann,&Riquarts,2000).

Die Entwicklung der Physikdidaktik als Anwendungswissenschaft hat auch zu einerAusdifferenzierung von Publikationstätigkeiten geführt. Forschungsergebnisse werdenzwarauchinFachorganenihrerBezugswissenschaften(z. B.ZeitschriftfürErziehungswis-senschaft) veröffentlicht, zunehmend allerdings auch in spezifischen Zeitschriften oderBuchreihen(z. B.ZeitschriftfürdieDidaktikderNaturwissenschaften,StudienzumPhysik-undChemielernen).

Einige Beispiele für physikdidaktische Grundlagenforschungsergebnisse werden imFolgenden(sieheauchAbschn.3)kurzgenannt.BeispielsweisebildetdasModellderDi-daktischen Rekonstruktion (Kattmann, Duit, Gropengießer & Komorek, 1997) ein eigen-ständigesRahmenmodell fürForschungundEntwicklung,dassowohlErkenntnissezumLernen in den Naturwissenschaften als auch die fachdidaktische Analyse der Naturwis-senschaftenintegriert.DarineingeflossensindKonkretisierungenvonphysikspezifischenLernprozessenalsconceptualchange(Duit&Treagust,2003).EinStrukturmodellsolcher

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Lernprozesse ist der learning cycle (Lawson, Abraham&Renner, 1989), ein Beispiel füreine daran orientierte konkrete Lehr-Lern-Umgebung ist der Münchener Mechanikkurs(Tobias, 2010).Neben inhaltlichenErkenntnissenhaben sich „eigenständige“Nutzungs-formen von Forschungsmethoden der Bezugsdisziplinen etabliert (z. B. Videografie zurAnalysevonLehrsituationen),dieauchineigenenmethodischenLehrwerkendargestelltwerden(Krüger,Parchmann&Schecker,2014).

2.2PhysikdidaktikundHochschuldidaktik

Auchwenn Forderungen und Bemühungen bestehen, die Hochschuldidaktik als eigeneWissenschaftsdisziplinzuentwickeln(dghd,2016),isteinzusammenfassendesSelbstver-ständnis derHochschuldidaktik aufgrund der Variabilität der in ihr verfolgten Ziele undihrer institutionellen Verankerungenweniger stark ausgeprägt. Hochschuldidaktik kanngrobaufgefasstwerdenalsWissenschaft vonLehrenundLernen innerhalb von„Hoch-schulen“.DiesschließtfürdendeutschsprachigenBildungsrauminsbesondereUniversitä-tenundFachhochschulenein.ImKernwerdensämtlicheLehr-Lern-ProzesseinHochschu-lenunabhängigvomkonkretenLerngegenstandbetrachtet.Huber(1999)beschreibtdenGegenstand der Hochschuldidaktik als den „[…] einer wissenschaftlichen BearbeitungderProbleme,diemitderTätigkeitundWirkungderHochschuleals(auch)einerAusbil-dungseinrichtung zusammenhängen“ (Huber, 1999, S.35). ImPositionspapier derDeut-schen Gesellschaft für Hochschuldidaktik (dghd, 2016) werden vier übergreifende For-schungsebenenunterschieden,die sich inhaltlichüberschneiden.Wenigerabstraktwer-den hochschuldidaktische Forschungsgegenstände integriert in einem Angebot-Aneignungsmodell(Abb.2)vonWild&Esdar(2014)dargestellt.

ErgebnissehochschuldidaktischerForschungwerdennebendenPublikationsorganenderBezugsdisziplinenebenfalls in spezifischenZeitschriftenoderBuchreihen veröffent-licht(z. B.ZeitschriftfürHochschulentwicklung,BlickpunktHochschuldidaktik).SiebeziehtzudemModelleausdervornehmlichanglo-amerikanischenHochschultraditionenein,dieininternationalenZeitschriftenerscheinen(z. B.StudiesinHigherEducation).

Dabei strebt die hochschuldidaktische Forschung stärker generalisierbare AussagenüberLehrenundLernenanHochschulenan,beziehtaberinderkonkretenAusgestaltunginanalogerWeiseErkenntnisseundMethodenverschiedenerBezugsdisziplinenein.Pri-märeBezugspunktebildendiePsychologie,ZweigederErziehungswissenschaftunddie

Abb.2:VereinfachtesAngebot-Aneignungsmodell(Wild&Esdar,2014)

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Soziologie.Mit ihremGegenstandder fachunspezifischen Lehr-Lern-Prozessen ähnelt die „Stel-

lung“derHochschuldidaktikzuihrenBezugsdisziplinenderAllgemeinenDidaktik,diesichselbst als Wissenschaft von schulischen Lehr-Lern-Prozessen versteht. Als Kern schuli-scherLehrformenbetrachtetdiesedenschulischenUnterricht,dessenZieleundGestal-tungsformenausgehendvonübergreifendenBildungstheorienanalysiertwerden.Alsbe-deutsamesBeispielkönnendieArgumentationenzurAllgemeinbildungvonKlafki(1963)genanntwerden,vonderausweitereLernzielefürsichwandelndegesellschaftlicheRea-litätenabgeleitetwerdenmüssen.AufdieserBasiswurdeeineVielzahlvonTheoriekon-zeptionen des allgemeinen Unterrichts entwickelt. Ein Beispiel ist das Berliner Modell(Heimann,Otto&Schulz,1965).

LehrenundLerneninnerhalbderHochschulewirdinderHochschuldidaktikallerdingsanders legitimiert. Theoretische Basis bildet (tendenziell) ein Verständnis von Lehre alsKommunikation von Wissenschaft (Huber, 1999). Hochschuldidaktik orientiert sich zu-mindest in ihrerHistoriedaherwenigeranZielkategorien,diesichaufKommunikations-empfänger„alsLerner“beziehen, sonderneheranderNotwendigkeitder„Veröffentli-chungvonErkenntnissen“alsTeilvonWissenschaftselbst.Trotzunterschiedlichertheo-retischerAusgangslagekommtsiezusehrähnlichenModellenz. B.zurPlanungvonLer-numgebungen. Soähneltderhochschuldidaktische Zirkel (Wildt, 2014) starkdemUnter-richtsmodell der Berliner Didaktik (Heimann, Otto & Schulz, 1965). Auch unterscheidensich z. B. praxisorientierte Ratgeber für Lehrende an Schulen und an Hochschulen nurwenig.DiesistvordemHintergrund,dassbestimmteLehrformeninHochschulenschuli-schemUnterrichtstrukturellähnlichsind(z. B.Seminare,Übungen),nichtverwunderlich.Esistzudemanzunehmen,dassStudierendebeimLernenähnlicheProzessedurchlaufenwiez. B.SchülerinnenundSchülerder„Oberstufen“z. B.anGymnasien.ZudemwerdeninnerhalbHochschuldidaktikhäufigModelleausderanglo-amerikanischenHochschultra-ditionadaptiert.DortigeHigherEducationschließtaberauchCollegesodervergleichbareSchulformenein,dieimdeutschenBildungssystemteilweiseehermitderOberstufever-gleichbar sind. Ein größerer Unterschied zurAllgemeinen Didaktik besteht hingegen imWissenschaftsselbstverständnis.DiesebetrachtetsichselbstalseineBerufswissenschaftfürLehrendeanSchulen. InwieweitsichdieHochschuldidaktikauchalsanwendungsori-entierteGrundlagenforschungbetrachtet,istbisherzumindestnichtkonsistentbeschrie-ben(vgl.dghd,2016).

AnalogzuderÄhnlichkeitbezogenaufModellevonLehrenundLernenähneltsichdieKritik, die an beiden Disziplinen geübt wird. In beiden Feldern bestehen für LehrendeSchwierigkeitendarin,„Handlungsprinzipien“zurGestaltungfachlich-konkreterLehrsitu-ationen„anzuwenden“.AndersformuliertfehltesanlokalenTheorienfürdasLehrenundLernen, die solche fachspezifischen Aneignungsprozesse beschreiben. Das Modell desconstructivealignments(Biggs&Tang,2011)istzwareinBeispielfüreinehochschuldidak-tischeGrundlagentheorie, ähnelt aufgrunddes fehlenden fachspezifischenBezugs aberebenfallsstarkPlanungsmodellenderAllgemeinenDidaktik.UmdasLerneninHochschu-lenadäquatzuuntersuchen,mussallerdingsberücksichtigtwerden,wiedieinnereStruk-tur von Verstehenselementen des Lerninhalts in Wechselwirkung mit Merkmalen vonLernenden,LehrendenundLernumgebungstehen.DieUnterschiedlichkeitvonLehr-Lern-

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Prozessen in verschiedenen Fachdomänen ist zwar ebenfalls Gegenstand hochschuldi-daktischerForschung(z. B.Lübeck,2010),wirdaberkaumbzgl.derUnterschiede im in-haltlichenLerngegenstandanalysiert.

Auf genau dieser Ebene, der Berücksichtigung der Eigenschaften einer fachwissen-schaftlichenDomänefürdieLösungkonkreterLehr-Lernfragestellungen,istphysikdidak-tischeForschunganschlussfähig.BeideDisziplinenbearbeitenandieserStelleeinenge-teilten Problembereich. Zudemhaben sich physikdidaktische Forschungsprojekte schonmitFragenderHochschullehrebeschäftigen.SowohldiegenutztentheoretischenModel-lealsauchdiemethodischenDesignskönnenfürdiehochschuldidaktischeForschungAn-regungenbieten.

2 FormatephysikdidaktischerForschungmitHochschulbezug

Das Studium – insbesondere dasLehramtsstudium – stellt derzeiteinen wichtigen Forschungsge-genstand der Physikdidaktik dar.Begründet wurde dies zumindestin neuerer Zeit häufigmit der all-gemeinen Kritik an der Wirksam-keit schulischen Unterrichts (vgl.Weinert, 2001) und der darausfolgenden Kritik der Fähigkeitender Physiklehrkräfte, welche wie-derum zu einer breiten AnalysederuniversitärenAusbildungführ-te. In jüngster Zeit wiederumergaben sich häufiger auch me-thodische wie inhaltliche Über-schneidungen zur Analyse vonFachstudiengängen, die hier aberinsgesamtwenigerimFokusstehen.ÜberdenUmfanghochschulbezogenerForschungs-arbeiteninderPhysikdidaktikkanneineeinfacheAuszählungvonBeiträgeninzweizent-ralenPublikationsorganen imdeutschsprachigenBereichAuskunftgeben(Abb.3):ÜberdieJahrezeigtsicheinkonstanterundseitca.2010auchansteigenderAnteilvonArbei-tenmitBezugzurHochschule.

Historisch wurden dabei zunächst vor allem Forschungsformate, -fragen und-methodenausderschulbezogenenphysikdidaktischenForschungaufdieUntersuchungverschiedenerPhasenderHochschulausbildungübernommen.DiebeidenPolephysikdi-daktischer Forschung (Parchmann, 2013) charakterisieren auch diese Forschungen.WieTabelle1 zeigt, werden diese Fragestellungen auf verschiedene fachdidaktische For-schungsgegenstände an der Hochschule von der Studieneingangsphase über einzelneLehrveranstaltungenbishinzurberuflichenPerspektiveangewandt,diesichnichtseltenmitdenGegenständenoderFragestellungenderHochschuldidaktiküberschneiden.

Abb. 3: Gesamtzahl der Bände in den Studien zum Physik- und Chemielernen (Logos-Verlag) und Beiträge in der Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften (ZfDN). Beiträge mit Bezug zum Lehren und Lernen in der Hochschule schwarz umrandet.

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ImFolgendensolleineAuswahlvonForschungsansätzenvorgestelltwerden,die je-weils an unterschiedlichen Stellen im Studienverlauf Lernumgebungen gestalten oderanalysieren. Gemeinsam ist diesen jeweils die Bezugnahme auf theoretische Konzepte,Forschungs- und Analysemethoden aus der Allgemeinen Didaktik, der Lehr-Lern-PsychologieoderschulbezogenerFachdidaktik sowieeinestarkeBetonungderDualitätvonTheorieundEmpirie.

3.1PassungvonVoraussetzungenundStudium

Ein als zentral empfundenes Problem besteht in den hohen Studienabbruch- und-wechselquoten (Heublein,Richter,Schmelzer&Sommer, 2014),die imFachPhysikvorallem in der Studieneingangsphase auftreten. Besonders drängend erscheint dies vordemHintergrund,dassbereits inderSchulePhysikklaralsunbeliebtestesFachrangiertundnurvergleichsweisewenigePersonen füreinPhysikstudiumrekrutiertwerdenkön-nen

DietheoretischeGrundlagefürdieAnalysedieserProblemlagebildetvielfacheinAn-gebot-Nutzungs-Modell,dassz. B.vonHelmke(2009)fürschulischenUnterrichtformuliertwurde.EinsolchesModellsiehtuniversitäreLehrveranstaltungenwieSchulunterrichtalseinAngebotvonSeitendesDozierenden,welchesvonSeitendesLernenden(Studieren-denbzw.Schüler)genutztwerdenkann. ImHintergrund stehthier einekonstruktivisti-sche Lerntheorie (Duit & Treagust, 2003), die davon ausgeht, dass Lernen eine eigeneAuseinandersetzungdesLernendenmitdemInhalt,alsoein„Erarbeiten“erfordert.DasModellnimmtverschiedeneäußereEinflussfaktorenan,welcheeinesolcheAuseinander-setzungbefördernoderbehindern.

Tab. 1: Überblick über aktuelle fachdidaktische Arbeitsfelder und -richtungen mit hochschuldidakti-schem Bezug Studien-

eingangsphase Einzel-

Lehrveranstaltung Praxisanteil Studium insgesamt

Berufs-Perspektive

Lehr-L

ern-Forschung

Status Quo Vorwissen Motivation Studienwahl

Interventions-forschung

Experimentier-Praktika Schulpraktika

Struktur von Studiengängen

Kompetenz von Physikerinnen und Physikern sowie Lehrenden

Veränderungs- Effekte / Wirkungen

Determinanten von univ. Wissensaufbau Übergang / Studienabbruch

Formatforschung Klassische Evaluation (z.B. von did. Strukturierungen)

Praxissemester Experimentier-praktika

Kompetenz-forschung Mathematik Studienerfolg

Kompetenz & Performanz Mikroteaching Diagnose Erklären

Fachbezogene Entw

icklung

Didaktische Strukturierung

Vor-/Brückenkurse Fachinhalte (z.B. KPK, Quantenphysik)

Praxissemester Experimentier-praktika

Curriculum

Entwicklung (Angebots-/ Systemebene)

Lernzentren Passung: Schule – Hochschule

Tutoren-schulungen

Kooperation mit (externen) Praktikums-Institutionen

Konkreter Studiengang Abstimmung von Fächern

Schulpraktika Referendariat

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AndieserStellesetztdieForschungzurStudieneingangsphasean.Zunächstwirdeva-luiert, welche Dispositionen, die theoretisch zum erfolgreichen Studieren nötig sind,überhaupt inwelcherFormbeiStudienanfängernvorliegen.Dazugehörenu. a.Studien-wahlmotive (Meinhard, Krey & Rabe, 2013), motivationale Voraussetzungen (Albrecht,2011),UmgangmitHerausforderungenundKrisen (Neumann,Sorge, Jeschke,Heinze&Neumann,2016),weiterenicht-kognitiveFaktoren(Freyer,2013;Schild,Rehfeld&Nord-meier, 2016), mathematische Fähigkeiten (Buschhüter, Spoden & Borowski, 2016), dasjeweilige Vorwissen (Sorge, Petersen & Neumann, 2016) und andere Kontextfaktoren(Albrecht,2011).Sorge,PetersenundNeumann(2016)definiereneineallgemeineStudier-fähigkeit als vierdimensionalesKonstrukt, bestehendauseinerkognitiven, sozialen,per-sönlichenundfachlichenDimension.DiesewerdendurchIndikatoreninFormvonTestauf-gabenoderAussagen,derenZustimmungbeidenStudierendenabgefragtwird,operati-onalisiert und einer empirischen Analyse zugänglich gemacht. Ziel ist es zunächst, ein(auch mathematisch-statistisch formuliertes) Modell des Zusammenhangs dieser Prä-diktorenmitdemStudienerfolg zuerstellen. Letztererwirddabei überdenVerbleib imStudium(alsoNicht-Abbruch)undBestehenbzw.NoteinderKlausuramEndedeserstenSemestersoperationalisiert.Mit einemähnlichenVorgehenwerdenauch imProjektver-bundALSTERverschiedenePrädiktorenaufdieWirkungaufdenStudienerfolguntersucht(Binder,Schmiemann,Theyßen,Sandmann&Sures,2016).

InhaltlichzeigtsichhiereinestärkereFokussierungauffachspezifischeVoraussetzun-genundAnforderungenals inderdeutlich fachübergreifenderdenkendenHochschuldi-daktik,diedemgegenüberv. a. inneuerenArbeitenehereinewechselseitigeBeziehungzwischenInstitutionundIndividuumindenBlicknehmen(z. B.Bosse&Trautwein,2014;VanderBerketal.2016).

Die bisherige Forschung zeigt ein eher ernüchterndes Bild: Studierende sind häufigwederfachlich-mathematischnochaufdenimStudiumgeforderteneigenständigenUm-gang mit Herausforderungen vorbereitet. Um diese Probleme zumindest abzumildern,werden auf unterschiedlichen EbenenMaßnahmen ergriffen, die jeweils einige der ge-nannten Prädiktoren in den Blick nehmen: Vor- und Brückenkurse sollen vor allem dasmathematischeundphysikalischeVorwissenverbessern(Bausch,Biehler&Bruder,2014),Studierende sollen spezifischer über ihren Lernstand und -fortschritt und über Förder-möglichkeiteninformiertwerden(Pusch,2014)undihnensollenimVerlaufedesStudiumsAnsprechpartnerzur(meta-)fachlichenBeratungzurVerfügungstehen(Haak,2017).

3.2DidaktischeRekonstruktionvonLehrveranstaltungen

Wie auch die schulbezogene interessiert sich die hochschulbezogene physikdidaktischeForschung für die optimal lernwirksame Gestaltung von konkreten Lernumgebungen –vorallemVorlesungen,Übungen,SeminarenundExperimentierpraktika.DabeistelltdaszuBeginnvorliegendeVerständnisdesLernendenvomLerngegenstand(Präkonzept)ei-newesentlicheRessourcedar,aufdiebeimLernenaufgebautwerdenmuss(Duit&Trea-gust,2003).

EinimmerwiedergenutztesForschungsframeworkbildethierdieDidaktischeRekon-struktion(Kattmannetal.,1997).IndiesemRahmenwerdenLerninhalteausdenPerspek-tivenderFachwissenschafteinerseitsundderVorstellungenderLernendenandererseits

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analysiert.ZurAnalysederFachperspektivegehörtdabeidieIdentifikationvonElementa-ria,alsofürdasfachlicheVerständniszentraleMerkmaledesGegenstandes,diemither-meneutischen und auchwissenschaftshistorischenMethoden gewonnenwerden (Duit,1991).ZurErfassungderLernerperspektivewerdenempirischeVorstellungsuntersuchun-gendurchgeführtundausgewertet,wiez. B.dasForceConceptInventory,einTestinstru-ment, das auch in Hochschulsettings zur Diagnose von Vorstellungen zum Kraftbegriffgenutztwird(Härtig,2014).

Diesebeiden„gleichwertig“eingehendenPerspektivenführendannzurdidaktischenStrukturierungeinesLernweges.DiesermusseinerseitssinnvollmitdengefundenenVor-stellungenumgehen,andererseitsaberzumAufbaufachlichrichtigenkonzeptuellenVer-ständnisses führen.FürdieHochschule sindmittlerweileeinigedidaktische (Neu-)Struk-turierungenklassischerThemenderuniversitärenPhysik (z. B.dieQuantenphysik,Bron-ner,2010;Müller&Wiesner,2002;desMessfehlers,Heinicke,2012)odervonInhaltenderLehrerbildung(z. B.Kontextorientierung,Nawrath,2010)hervorgegangen,auchalsFort-führungen von Schulkonzepten in die Universität (z. B. der Karlsruher Physikkurs, Herr-mann,2015).HäufigerGegenstandeinerdidaktischenRekonstruktionstellenauchphysi-kalische Experimentierpraktika dar (z. B.Neumann, 2004; Theyßen, 1999). Diese für diePhysikcharakteristischeLehrveranstaltunghatzwareinelangeTradition(z. B.Westphal,1938),stehtaberseitLängereminderKritik:DasvielfachgeforderteeinfacheAbarbeitenvorgegebener Experimentieranleitungen ist vor dem Hintergrund lerntheoretischer Er-wägungennichtmehrangemessen(Haller,1999).

EinweitererAspekt,derbeiderGestaltungvonLehrveranstaltungenhäufigverändertwird,sinddieeingesetztenMedien.FürdiegenanntenPraktikastelltdasRealexperimentdas klassische Medium dar; aktuelle Forschungsansätze prüfen den teilweisen Ersatzdurch Simulationen oder multimediale Lernumgebungen (Nagel, 2009; Zastrow, 2001),umdendurchdierealeExperimentierumgebunghervorgerufenenanfänglichenCognitiveLoadzureduzieren(Girwidz,2004).

Einesolcheneu-oderumstrukturierteLehrveranstaltungmuss jeweilsauf ihreLern-wirksamkeithinüberprüftwerden.DabeiwerdenhäufigPrä-Post-Designseingesetzt.DieStudierendenwerdenalsosowohlvoralsauchnachTeilnahmeanderLehrveranstaltungauf ihrkonzeptuellesVerständnisgetestet;dieDifferenz imTestwertwirddannaufdieLehrveranstaltung zurückgeführt. Besser interpretierbar (aber im „laufenden Betrieb“schwieriger umzusetzen) sindKontrollgruppendesigns, bei demdiese an einer Lehrver-anstaltungtraditionellerArtteilnimmt,sodassbeidenVeranstaltungsformenvergleichenwerdenkönnen.

Der Test selbst geschieht in einfachen Fällen (also bei deklarativen Kenntnissen) inschriftlicherForm.InsbesonderebeidendiskutiertenExperimentierpraktikalässtsichdasErgebniseinesschriftlichenTestsallerdingsnichtvalidealsMaßfürdieFähigkeitzumEx-perimentieren selbst (sondern nur z. B. für die Kenntnis zugrundeliegender Prinzipien,Rechenverfahreno. ä.)interpretieren.DaherwerdenhierimmerhäufigerentwederTest-verfahren in simulierten Experimentierumgebungen oder Videoanalysen der durchge-führtenHandlungeingesetzt(ausführlicheDiskussionbeiSchreiber,2012).

NacherfolgterAnalysesiehtdasModellderdidaktischenRekonstruktioneineÜberar-beitungundweitereVerbesserungderLehrveranstaltungaufderGrundlagederEvaluati-

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onvor,sodasssichmehrereZyklenergeben(ähnlicheinemdesignbasedresearch,Rein-mann,2005),allerdingswirdinderPraxisseltenmehralseinZyklusdurchgeführt.GründedafürsindeinerseitskurzeProjektlaufzeitenundandererseits,dassuniversitäreLehrver-anstaltungennichtproblemlosalleeinbiszweiSemesterverändertwerdenkönnen.

3.3StandardsetzungundKompetenzforschung

Wie der schulische Physikunterricht verfolgt auch die universitäre Physikausbildung ein(häufignur implizit formuliertes) fachlichesBildungs-undLernziel.WährendsolcheZiel-setzungen für die Schule imRahmen von LehrplänenundBildungsstandards festgelegtsind, werden sie für die Hochschulausbildung lokal auf Ebene von Studienordnungenfestgelegt. Diesewiederum orientieren sichmehr oderweniger stark an Vorgaben derKultusministerkonferenz(fürdasLehramt z. B.KMK,2008)oderEmpfehlungenderKon-ferenz der Fachbereiche Physik (für das Fachstudium z. B. KFP, 2005). Diese SituationstellteinegewisseUnbestimmtheitdar,wennesumeineEvaluationvonStudiengängeninsgesamtgeht.

DasinderhochschulbezogenenPhysikdidaktikmittlerweileüblichgewordeneVerfah-rensiehtdahereinenDreischrittvor:(1)AnalysedesjeweiligenZielberufesundFormulie-rung eines Kompetenzmodells, (2) Entwicklung eines Testinstrumentes, (3) empirischeErhebungundAnalysedesKompetenzstandesbzw.derKompetenzentwicklung.

Bei der Analyse des Zielberufes liegen bisher vor allem Arbeiten zur Lehrerbildungvor.KonzeptionellwirdhieraufdemKompetenzbegriffvonWeinert(2001)aufgebaut:

„[Kompetenzmeintdie]bei Individuenverfügbarenodervon ihnenerlernbarenkognitivenFähigkeitenundFertigkeiten,bestimmteProblemezulösen,sowiediedamitverbundenen,motivationalen,volitionalenundsozialenBereitschaftenundFähigkeiten, die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und ver-antwortungsvollnutzenzukönnen.“(Weinert,2001,S.27)

FürLehrkräftewurdedieserKompetenzbegriffparadigmenbildendinderMathematikdi-daktik ausdifferenziert (Baumert&Kunter, 2006): ErumfasstmotivationaleOrientierun-gen,Überzeugungen / Werthaltungen / Ziele,dieFähigkeitzurSelbstregulationunddasPro-fessionswissen.Letzteres,alsojenesWissen,welchesfürdieProfessionderLehrkraftcha-rakteristischistundkanonischanderHochschulevermitteltwird(Bromme,1992,S.38),wird weiterhin gegliedert in das Fachwissen, fachdidaktisches Wissen und pädagogisch-psychologischesWissen – eineUntergliederung, die sich so auch in typischen Lehramts-studiengängen findetundsich theoretischaufdieAnalysevonShulman (1986)bezieht.Dieses Kompetenzmodell wurde vielfach für die Physik auf Hochschulebene adaptiert(z. B. Riese, 2009; Kröger, Euler, Neumann, Härtig, Petersen, 2012; und in Ausschnittenvon Gramzow, 2015; Woitkowski, 2015; Kirschner, 2013). Die jeweiligen Modelle unter-scheidensichhäufignurdurchdiekonkreteAuswahlfachlicherundfachdidaktischer In-halte(z. B.BeschränkungaufdenInhaltsbereichMechanik)undderenweitereStrukturie-rung.

FürdenZielberuf„Fachphysiker/in“liegtbishernureinKompetenzmodellvor(Woit-kowski, 2015),welches konzeptionell undbegrifflichAnschluss andieModelle für Lehr-kräftesucht.DabeizeigensichkonkreteGemeinsamkeitenvorallemdort,woLehramts-undFach-StudierendeanHochschulengemeinsameLehrveranstaltungenbesuchen(d. h.

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v. a. im Fachwissen) und klare Unterschiede mit Blick auf den Zielberuf (der für Fach-StudierendewesentlichunspezifischererscheintalsfürLehrämter).

WirdnundasZielverfolgt,denErwerbderimModellformuliertenKompetenzempi-rischzuerheben,muss imnächstenSchrittdasKompetenzmodell inFormeinesTestin-strumentesoperationalisiertwerden. Für vieleFacettenwie z. B.MotivationaleOrientie-rungenoderWerthaltungenwerdendabeiSelbsteinschätzungsskalenverwendet.Diege-nannten Projekte nutzen dabeimeist bereits erprobte Skalen aus der psychologischenForschung(z. B.Lang&Fries,2006;Fraser1981).DeutlichschwierigeristdagegendieEr-fassungvonWissens-oderKönnensfacetten:HierwerdenSelbsteinschätzungsskalenalswenigvalideangesehen,daPersonen ihreeigeneLeistunghäufignurverzerrteinschät-zenkönnen(z. B.Kunter&Klusmann,2010).Esistalsonotwendig,WissenmittelsAufga-benzuerfassen,zuderenrichtigerLösungdiesesWissenerfolgreichangewandtwerdenmuss –waswiederumdie Problematik aufwirft,wie festgestelltwerden kann,welchesWissenzurLösungwelcherAufgabeherangezogenwerdenkann / muss.

UmdieValiditäteinesTestinstrumentes–daszuerfassen,wasesnominellerfassensoll–abzusichern,werdeninderFachdidaktikverschiedeneTechnikenangewandt:Häu-figwerdenExpertenbefragungendurchgeführt,dienebenderVerortungderAufgabeimKompetenzmodellauchihreVerständlichkeit,KorrektheitundPassungzumStudiengangabsichern sollen (z. B. Riese, 2009). Dies erscheint besonders dort sinnvoll, wo wie imphysikalischen Fachwissen ein stabilerWissenskanon besteht. Bei der Erhebung fachdi-daktischenWissens,wowesentlichwenigerKonsensübereinensolchenKanonbesteht,werden häufig nochweitere Techniken genutzt. So führt Gramzow (2015) neben einerExpertenbefragungaucheineStudiemitderMethodedesLautenDenkensdurch,beiderdie Probanden ihre Gedanken bei der Aufgabenbearbeitung laut artikulieren sollen, sodass anschließend analysiert werden kann, welche Wissensfacetten genutzt wurden.JüttnerundNeuhaus(2012)gehenandersherumschonbeiderAufgabenkonstruktionvonrealenAnforderungenimLehrberufaus.

DieErhebungdesKompetenzstandesmitdenentwickeltenTestinstrumentenerfolgtdann häufig als Querschnitt (also Probanden verschiedener Fachsemester zum selbenZeitpunkt), so dass lediglichAussagenüber den aktuellen StatusQuogemachtwerdenkönnen.SozeigenRieseundReinhold(2012),dassdieBeherrschungfachlichenWissensals notwendige, nicht jedoch hinreichende Voraussetzung für den Erwerb fachdidakti-schen Wissens erscheint, was zu Implikationen für die Gestaltung von Lehramts-Studiengängen führt.Häufigwerden solcheQuerschnitte auchquasi-längsschnittlich in-terpretiert (alsoalsAufnahmeeinesEntwicklungsverlaufesüberdieabgebildetenStudi-enphasen).SofindetWoitkowski(2015)eineunterschiedlicheEntwicklungverschiedenerFachwissenstypen zwischen Lehramts- und Fach-Studierenden. Echte Längsschnitte fin-densich(auchaufgrunddesgroßenZeitaufwandes)nurselten.

3.4ErwerbvonHandlungskompetenz

DieForschungsrichtung zurKompetenzmodellierung lässt eine zentrale Frageoffen: Istjemand,der indengenannten (schriftlichen)Testsgut abschneidet, aucheinebzw.einfähiger Physiker/in bzw. eine fähige Physiklehrkraft? Anders formuliert: Können solche

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TestseineerfolgreicheForschungs-oderLehrtätigkeit inder späterenberuflichenLauf-bahnkorrektvorhersagen?

Vogelsang und Reinhold (2013) argumentieren, dass insgesamt keine allgemein ak-zeptierteTheoriebesteht,dieWissen,wieesschriftlicheTestserfassenkönnen,alsdirekthandlungsrelevantausweist. ImeinfachstenFalleerscheinteineTransformationdesWis-sens in eineHandlungsressource anderer Art (z. B. einHandlungsskript) notwendig. ImanderenExtremsindWissenundHandelnalsstrukturellvölligunterschiedlicheKonstruk-tegarnichtdirektverbunden.BezüglichderLehrerbildungsforschungkonntenVogelsang(2014) und Cauet (2016) unabhängig voneinander für (angehende) Physiklehrkräfte zei-gen,dasshoheTestwertewederguteUnterrichtsqualitätnochhoheLernzuwächsenaufLernendenseite implizieren. Diese Befunde können sowohl die Art der aktuellen Hoch-schulausbildungalsauchdieForschungsliniederKompetenzmodellierungund-messunginsgesamtinFragestellen.

Zur weiteren Aufklärung werden daher in der fachdidaktischen Forschung Teilaus-schnittedesLehrerhandelnsbetrachtet,umfestzustellen,welchedavoninderHochschu-le erlerntwerden undwelche nicht. Gemeinsames Vorgehen ist dabei jeweils, dass zu-nächstQualitätskriterienfürdiejeweiligeHandlung(z. B.aufBasisderForschungzurUn-terrichtsqualität)erarbeitetwerden.AnschließendwirddieHandlungineinervorbereite-tenundggf.gezieltstrukturiertenHandlungssituationvomProbandendurchgeführtundvideografiert.DieseAufnahmenwerdendannvordemHintergrundderzuvorfestgeleg-tenQualitätskriterienanalysiert.

Je nach Forschungsinteressewerden in diesenArbeiten Settings gewählt, diemehroderwenigerstarkvon„echtem“Unterrichtabstrahieren.SoverwendenKorneck,Oet-tinghaus, Kunter und Redinger (2016) sogenannten komplexitätsreduziertenUnterricht(kürzereDauer,wenigerSchüler,KonzentrationaufeinenkonkretenfachlichenInhalt),indenen sich Wissen, Vorstellungen und Orientierungen Lehramtsstudierender hypothe-tischstärkerauswirkenalsinUnterrichtunterRealbedingungen.

WeitervonrealemUnterrichtabstrahiertRath(2017),woStudierendeanhanddesVi-deoseinerSchülergruppebeiAufgabenlösungeneinefachlicheDiagnoseausführenmüs-sen, die anschließend in einem Interviewsetting erfasst wird. Die Studierenden solltenhierinderLagesein,diePräkonzeptederLernendenkorrekt,differenziertundbegründetzu diagnostizieren sowie theoriegeleitete Vorschläge zum weiteren Unterricht zu ma-chen.

ÄhnlichreduziertstelltsichdasErklärszenariobeiKulgemeyerundTomczyszyn(2015)dar,beidemjeweilsein/eProband/ineiner/einem„Schüler/in“ineinerRollenspielsituati-oneinenfachlichenSachverhalterklärenmuss,diese/r„Schüler/in“allerdingsimmerwie-derWechselderErklär-undDarstellungsebeneverlangt,umsoeineanspruchsvolleSitua-tionzuschaffen.DieErklärqualitätwirddabeianKriteriengemessen,dieauseinerkon-struktivistischenKommunikationstheorieabgeleitetsind.

Eine zentrale Herausforderung dieser eher qualitativ ausgerichteten Erhebungsme-thodenbesteht imUnterschiedzwischenOberflächen-undTiefenstrukturdesvideogra-fiertenGeschehens: DieOberflächenstruktur bezeichnetAspekte, die zwar einfach undobjektiv zu erfassen sind (z. B. Wie viele Vorstellungen hat die/der Proband/in identifi-ziert?),fürsichgenommenallerdingswenigbelastbareHinweisefürdieHandlungsquali-

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tät liefern.Diese findensicheher inderTiefenstruktur (KonntendieSchülerdemrotenFadendesUnterrichtsfolgen?),diewiederumnurhoch-inferentidentifiziertwerdenkön-nen(Brückmann&Duit,2014).

3 Diskussion&Fazit

BasierendaufihremSelbstverständnishatdiePhysikdidaktiksowohlaufderEbenetheo-retischer Modelle als auch der empirischen Analysen physikspezifische Lehr-Lern-ProzesseauchinHochschulenbetrachtet.Sieweist inbeidenBereichenÜberschneidun-genbzw.gemeinsamgeteilteProblemstellungenzurHochschuldidaktikauf.EinweitererAnknüpfungspunktliegtinderprägendenKombinationvonForschung(AnalysevonLehr-Lern-Prozessen)undEntwicklung(GestaltungvonPraxis)(Parchmann,2013).Geradedie-seDoppelperspektiveaufLehrenundLerneninderHochschulekanneinAusgangspunktvonKooperationensein.BeideDisziplinensindnichtzuletztbezogenaufdiegenutztenForschungsmethodenanschlussfähig.

AusSichtderPhysikdidaktikkönnenallerdingsvierprimäreBereichebenanntwerden,indenentheoretischeModelleundDesignsphysikdidaktischerForschungenImpulsefürdiehochschuldidaktischeForschunggebenkönnen.

(1)EinbezugvonErkenntnissenderschulischenLehr-Lern-Forschung

SchonauftheoretischerEbenebestehenvieleÄhnlichkeitenvonModellierungenvonLehr-Lern-Prozessen der Hochschuldidaktik und der Allgemeinen Didaktik. Gleiches giltfürdieausderForschungerwachsenenPrinzipienzurGestaltungvonLehreoderfürAna-lysenzuVoraussetzungenundKompetenzenvonLehrenden.Es istdaherausSichtderPhysikdidaktik verwunderlich, weshalb auf Erkenntnisse der Lehr-Lern-Forschung imSchulbereichinhochschuldidaktischenArbeitensoseltenBezuggenommenwird.EinGe-genbeispiel wäre das Projekt vonWegner & Nückles (2011), in der die soziologisch ge-prägtenProfessionsanalysenLehrender inSchulen infruchtbarerWeisealstheoretischeBasis zurWirkungsanalyse einer hochschuldidaktischenWeiterbildung einbezogenwer-den.AuchdasKonzeptderLehrqualität(Metz-Göckel,Kamphans&Scholkmann,2012)istgrundsätzlich in vielen Bereichen sehr ähnlich zum Konzept der Unterrichtsqualität(Helmke,2009).

(2)ReflexionvonZielenderHochschullehre

Natürlich werden Ziele der Hochschullehre in hochschuldidaktischen Forschungenmodelliertund ihrErreichenüberprüft.Siewerdenallerdingsseltener inBezugzuüber-geordneten Kategorien gesetzt. So ist die gesamte deutschsprachige DidaktiktraditionstarkdurchdenBildungsbegriffgeprägt,derdieAbleitungvonfachspezifischenLernzie-len„rahmt“.EinesolcheübergeordneteOrdnungskategorieprägtdiehochschuldidakti-scheForschungallerdingsweniger,obwohlmitderWissenschaftskommunikationalsBa-sisbegriff (Huber, 1999) vergleichbare Reflexionsansätze existieren. Interessanterweisewerden Vorteile des Bildungsbegriffs zur Legitimierung undGestaltung vonHochschul-lehre eher im anglo-amerikanischen Forschungsraum diskutiert (Beck, Solbrekke, Sut-phen&Fremstand,2015).

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(3)ReflexionderinhaltlichenStrukturvonFachdisziplinenAuchinhochschuldidaktischenForschungsprojektenwerdenUnterschiedevonLehre

inverschiedenenFachdisziplinenbetrachtet.Allerdingswirdbisherseltenvertieftanaly-siert,wiederfachlicheWissenskorpuseinerDisziplinstrukturiertistundwiedieseStruk-turierung auf die Struktur von Lehrveranstaltungen „zurückwirkt“. SolcheAnalysen fürdiePhysiksindeinKernbereichphysikdidaktischerForschungundzugleichanschlussfähigan Argumentationen zur Legitimation der Hochschuldidaktik alsWissenschaftsdidaktik,dainjeglicherFormulierungvonwissenschaftlichemWissenfüreinenexternenAdressa-ten ein didaktischesMoment enthalten ist. So formuliertWolze (1989)mit Rekurs aufBlankertz(1973):

„DidaktiktrittnichterstimNachhineinzufertigemnaturwissenschaftlichemWis-sen hinzu, sondern ist Implikament des Prozesses der Erzeugung, Organisationund Vermittlung von gesellschaftlichem Wissen allgemein sowie naturwissen-schaftlichemWissenspeziellundhatEinflussaufdessenStruktur.“(Wolze,1989,11f.)

(4)AdaptionmethodischerFormatefachdidaktischerLehr-Lern-ForschungIn physikdidaktischen Forschungsprojektenwurde angelehnt an ihre Bezugsdiszipli-

nenwiez.B.derPsychologieeinkonkretisiertesmethodischesKnowhowzurErforschungvon physikspezifischen Lehr-Lern-Prozessen formuliert. Hochschuldidaktische For-schungsprojektenutzeneinevergleichbaremethodischeSpezialisierungfürForschungs-gegenständederHochschullehrederzeitweniger.BeispielsweisewerdendieMöglichkei-tenderVideografiekaumausgeschöpft(z. B.Seidel&Hoppert,2011).EineAnlehnunganDesigns physikdidaktischer Forschung könnte daher einenmöglichen Beitrag zur Erhö-hungder„[…]empirisch-methodischenQualitätdervorliegendenUntersuchungen[derHochschuldidaktik],“(dghd,2016,S.15)leisten.

InwelcherWeise kanndieHochschuldidaktik zurWeiterentwicklungphysikdidaktischerForschungen inderHochschulebeitragen?Hierbestehenz. B.noch„blindeFlecken“ inder Analyse des Unterschieds zwischen hochschulischen und schulischen Lehr-Lern-ProzessenoderderBetrachtungdesStudiumsalsübergreifenderSozialisationsprozess.EineStärkederhochschuldidaktischenForschungliegtzudeminderdisziplinübergreifen-denUntersuchung von organisationalenRahmenbedingungen und ihrerWirkungen aufStudierende und Lehrende. Auch die Ergebnisse von Forschungen zu WeiterbildungenvonLehrendenkönnenzurGestaltungderFortbildungvoninSchulentätigenLehrkräfteneine Basis bilden. Zudem wären Modelle, die das Lernen in der Domäne Physik in einübergeordnetes Zielverständnis der Ausbildungsinstitution Hochschule einbetten, einsinnvoller und bisher fehlender Bezugsrahmen.Die in diesemArtikel dargestelltenHer-angehensweisender Physikdidaktik zurAnalyse vonHochschullehre bietendabei genü-gend Anknüpfungspunkte, „[…] um in den hochschuldidaktischen Diskursein[zu]münden“(Wildt,2011,31).

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Autoren

Dr.ChristophVogelsang.UniversitätPaderborn.DidaktikderPhysik,Paderborn,Deutschland;Email:[email protected]

Dr. DavidWoitkowski. Universität Paderborn, Didaktik der Physik, Paderborn, Deutschland; Email:[email protected]

Zitiervorschlag: Vogelsang, C. & Woitkowski, D. (2017). Physikdidaktische Forschung in der Hochschule. Eine Übersicht über Forschungsdesigns und -methoden. die hochschullehre, Jahrgang 3/2017, online unter www.hochschullehre.org