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Post on 13-Jul-2020
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Kompetenzorien+erte Prüfung
Wissenscha7sforum Konstanz Workshop 2013
Alois Krähenmann, Rektor KSR Clemens Wagner, ETH & KSR
Backward Design
Grant Wiggins and Jay McTighe (2005) „Understanding by Design“ , Pearson Educa+on, 2nd Edi+on, New Jersey, USA.
Lernziele Kompetenzen Unterricht Überprüfung
Verstehen überprüfen
Verstehen
Berechnungen Abschätzungen durchführen
Experimente entwerfen und durchführen Resultate darstellen und interpre+eren
Überblick über ein Gebiet geben können
Physikalische Prozesse in Texten in eigene Worte fassen
....
Spektrum, das Verstehen zu überprüfen
Inhalt
• Au^au der Prüfung – Experiment – Konzeptmap – Konzept Test – Textanalyse – Konven+onelle Prüfung
• Resultate • Folgerungen
Experiment
Experiment
t [s]
Höhe
Experiment
• Beobachtung • Modellbildung (Abstrak+on) • Hypothese entwickeln – Unabhängige Variable – Abhängige Variable
• Experiment designen – Opera+onalisierung der Variablen
• Arbeitplan • Experiment durchführen • Laborbericht schreiben
10min
20min
15min
10min
100min
Konzepdragen
• E & M standardisierter Test – CSEM • Maloney et al. (2000) Phys. Educ Res Am J Phys Suppl 69 (7)
• Nur Elektrosta+k Aufgaben (19) • Zeit 30min
Konzeptmap
• Text über Elektrosta+k (Zusammenfassung) • Schlüsselwörter iden+fizieren • Schlüsselwörter in Kategorien einteilen • Zeichnen der Konzeptmap von Hand – Alterna+ve Cmap Tool
• Zeit 30min
Textverständnis • Text über Photovoltaik – Science in School
• Informa+onen sammeln • Daten im Text überprüfen (Konsistenz)
– Wäre die Erde eine perfekte Kugel (R = 6370km), dann würde sie 1.8e17J/s erreichen (siehe Text). Wie kommen die Autoren auf dieses Resultat?
• Abschätzungen – „Schätzen Sie den Energiebedarf pro Tag, den die Einwohner von
Romanshorn haben (ohne Industrie). • Prozesse in eigenen Worten erklären
– pn-‐ Übergang – Umsetzung von Sonnenenergie in elektrische Energie
• Zeit 30min
Konven+onelle Prüfung
• Zeit 45min
(3P) Zwei Teilchen sind 0.6m voneinander endernt und posi+v geladen, das eine mit q = 5nC, das andere mit Q = 18nC. Eine dripe Ladung q0 wird genau zwischen die beiden Ladungen gesetzt. Wie gross muss die Ladung q0 sein, damit die resul+erende Kra7 auf Q gerade null ist?
q q0 Q x
L
L/2
Resultate Überblick • Performance • Reliabilität • Einteilung in Klassen (Cluster) • Korrela+onen mit andern Fächern – Konven+onelle Prüfung – Mathema+k – Textanalyse – Deutsch – Gesamtergebnis – Zeugnis Durchschnip
• Korrela+onen innerhalb des Tests – Konzeptmap – Konzeppest? – Konzeppest – konven+onelle Prüfung? – usw
Performance
0.00#
0.20#
0.40#
0.60#
0.80#
1.00#
Experiment# Konzep5est# Konzeptmap# Textanalyse# Prufung#
Performan
ce*[%
]*
Mechanik Elektrosta+k
Einteilung in Klassen
0.00#
0.20#
0.40#
0.60#
0.80#
1.00#
Experiment#
Konzep5ragen#
Konzeptmap#
Text#
Prüfung#
4 Klassen: Theore+ker (4) Experimentalisten (8) Konzepdrei (3) W-‐Klasse (2)
Konzeppest
Konzeptmap
Textanalyse
Prüfung
Modell der Studierfähigkeit
Latente Variable Manifeste Variablen
Studierfähigkeit Fach Physik
Experiment
Reliabilität
0"
0.2"
0.4"
0.6"
0.8"
1"
Experiment" Konzep5est" Konzeptmap" Textanalyse" Prufung" Cronbach's"alpha"
Cron
bach's+alph
a+if+de
leted+
Cronbach‘s alpha: 0.51
Würde man bei einem „gleichen“ Test wiederum dasselbe Resultat bezüglich der Studierfähigkeit im Fach Physik erreichen?
Kompetenzorien+erte Prüfung -‐ Zeugnisdurchschnip
y"="2.3472x"+"3.4336"R²"="0.42324"
4.00"
4.40"
4.80"
5.20"
5.60"
0.00" 0.20" 0.40" 0.60" 0.80"
Zeugnis(D
urchschn
i-(
(
kompetenzorien4erte(Prüfung(
W2Klasse"
Konzep<rei"
TheoreAker"
Experimentalisten"
y"="0.6545x"+"4.2284"R²"="0.13537"
4.00"
4.40"
4.80"
5.20"
5.60"
0.00" 0.20" 0.40" 0.60" 0.80" 1.00"
Zeugnis(D
urchschn
i-(
konven1onelle(Prüfung(
W3Klasse"
Konzep=rei"
TheoreBker"
Experimentalisten"
Korrela+onen innerhalb des Tests
• Konven+onelle Prüfung – Konzepdragen • Konven+onelle Prüfung – Experiment
Konzept Test -‐ Konven+onelle Prüfung
y"="0.5678x"+"0.0004"R²"="0.39834"
0.00"
0.20"
0.40"
0.60"
0.80"
1.00"
0.00" 0.20" 0.40" 0.60" 0.80" 1.00"
Konzep
t(Test(
Konven,onelle(Prüfung(
W+Klasse"
Konzep=rei"
TheoreBker"
Experimentalisten"
Experiment – konven+onelle Prüfung
y"="$0.0852x"+"0.6477"R²"="0.00996"
0.00"
0.20"
0.40"
0.60"
0.80"
1.00"
0.00" 0.20" 0.40" 0.60" 0.80" 1.00"
Expe
rimen
t*
Konven.onelle*Prüfung*
W$Klasse"
Konzep=rei"
TheoreBker"
Experimentalisten"
Partner beim Experiment
0.00#
0.20#
0.40#
0.60#
0.80#
1.00#
0.00# 0.20# 0.40# 0.60# 0.80# 1.00#
konven
&one
lle(Prüfung(
Experiment(
W*Klasse#
Konzep4rei#
Theore9ker#
Experimentalisten#
Korrela+onsmatrix
Experiment Konzep0est Konzeptmap Textanalyse Prüfung
Experiment 1 0.08 0.5 0.12 0.1
Konzeppest 1 -‐0.2 0.34 0.63
Konzeptmap 1 0.24 -‐0.41
Textanalyse 1 0.33
Prüfung 1
Kompetenzen
Beobachten Messen Hypothese Vorher-‐ sagen
Beschrei-‐ben
Daten analysieren
Experiment Vorversuch
x x x x
Experiment Laborreport
x x x x
Textanalyse
Konzeppest
Konzeptmap
Prüfung
Kompetenzen Experiment Vorversuch
0.00#
0.20#
0.40#
0.60#
0.80#
1.00#
Beobachten# Modell# Messen# Hypothese# Vorhersage#
Performan
ce*[%
]*
Kompetenzen Experiment Versuch
0.00#
0.20#
0.40#
0.60#
0.80#
1.00#
Beschreiben# Daten#erheben# Daten#darstellen#
Daten#analysieren#
Daten#interpre9eren#
In#Kontext#stellen#
Laborbericht#schreiben#
Performan
ce*[%
]*
Kompetenzen Textverständnis
0.0#
0.1#
0.2#
0.3#
0.4#
0.5#
0.6#
0.7#
0.8#
0.9#
1.0#
Fakten# Konsistenz#Berechnungen#
Schätzfragen# Verständnis#MC# Prozesse#in#eigene#Worte#fassen#
rich%
g'gelöst'[%
]'
Zusammenfassung
• „Hohe“ Korrela+on zwischen Ergebnis der gesamten Prüfung und dem Zeugnisdurchschnip
• Reliabilität kann noch verbessert werden • Experimente alleine durchführen • Erhebliche Mängel – mit Daten (darstellen, analysieren, interpre+eren) – Mit Daten aus einem Text arbeiten (verifizieren von Angaben, Schätzaufgaben)
• Transfer noch nicht wirklich befriedigend
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