Ilka Parchmann's research while affiliated with Christian-Albrechts-Universität zu Kiel and other places

Publications (219)

Poster
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Die Zielsetzungen bestehen darin: - Entwicklung und Durchführung eines Seminars zur Vorbereitung und Begleitung im Praxissemester mit dem Schwerpunkt Digitales Lehren und Lernen - Entwicklung und Etablierung eines „Matchings“ mit Studierenden, die ihre schulische Praxis an sog. Medienmodellschulen in Schleswig-Holstein absolvieren - Begleitforschun...
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Sonnencreme, leistungsstarke Akkus und Antigenschnelltests sind nur drei Produkte, die „Nano-Materialien enthalten. Die Eigenschaften der Nanodimension sind genauso faszinierend wie alltagsrelevant und erweitern schultypische Struktur-Eigenschafts-Betrachtungen. In den neuen Bildungsstandards für die Sekundarstufe II sind die Themenfelder „Nanostr...
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Science|Environment|Health (S|E|H) is a new science pedagogy that aims at promoting the mutual benefit between the three educational fields of science education, environmental education, and health education. Holism and its conceptualisation has become an important topic in recent S|E|H work. In this paper, featuring the invited symposium of the ES...
Article
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Interactive computer simulations and hands-on experiments are important teaching methods in modern science education. Especially for the communication of complex current topics with social relevance (socioscientific issues), suitable methods in science education are of great importance. However, previous studies could not sufficiently clarify the e...
Article
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A major challenge in modern society is the need to increase awareness and excitement with regard to science, technology, engineering and mathematics (STEM) and related careers directly or among peers and parents in order to attract future generations of scientists and engineers. The numbers of students aiming for an engineering degree are low compa...
Article
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Zusammenfassung Interesse ist ein wichtiges unterrichtliches Ziel und positiv mit weiteren Konstrukten wie Leistung und Selbstkonzept assoziiert. Eine Abnahme des Interesses von Lernenden in den Naturwissenschaften allgemein und insbesondere im Chemieunterricht über den Verlauf der Sekundarstufe wurde wiederholt festgestellt. Um Interesse im Schulk...
Conference Paper
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In Deutschland besteht seit Jahren ein Lehrkräftemangel, der vor allem im MINT-Bereich akuter wird. Um dem entgegenzuwirken, wurden Sondereinstellungsmaßnahmen konzipiert, die die Zusammensetzung der MINT-Kollegien erheblich veränderten. So wird ein substanzieller Anteil des heutigen MINT-Unterrichts von Quer- und Seiteneinsteigenden, fachfremd Unt...
Article
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Science competitions are positively linked to students' science career pursuit and admission at top universities. The search for effective gender equity measures has become a priority as girls are less successful during science Olympiad team selection. Based on the expectancy-value model we performed latent profile analysis on a dataset of 445 Chem...
Article
de Die in diesem Artikel vorgestellte Unterrichtseinheit thematisiert das Basiskonzept der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen anhand des Phänomens der Piezoelektrizität. Die Unterrichtseinheit ist für den Chemieunterricht in der Sekundarstufe I ausgelegt und bildet eine gewinnbringende Ergänzung zu der Betrachtung von Struktur-Eigenschafts-Beziehung...
Article
de Das Phänomen des Wasserläufers eignet sich zur Vermittlung typischer Inhalte des Chemieunterrichts, z. B. von Oberflächenstrukturen in Wechselwirkung mit den Eigenschaften von Wasser. Auch fächerübergreifende Bezüge können hergestellt werden, bspw. zum Körperbau und zur Fortbewegung auf Wasser. Über den Ansatz der Bionik lernen Schülerinnen und...
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Mit Blick auf die großen gesellschaftsrelevanten Fragestellungen Klima, Recycling, Energie und Biokunststoffen ist es für Schülerinnen und Schüler aktuell wichtiger denn je, Einblicke in naturwissenschaftliche Forschungsprozesse zu gewinnen, um diese letztlich verstehen und hinterfragen zu können. Dieses Themenheft widmet sich Schülerforschungspro...
Article
Forschungsprojekte in der Schule? „Der Regelunterricht, die schulische Ausstattung und die zeitlichen Möglichkeiten ermöglichen keine Durchführung von naturwissenschaftlichen Forschungsprojekten“ und „es ist doch nur etwas für den kleinen Teil der besonders begabten und interessierten Schülerinnen und Schüler“. Beides sind berechtigte Entgegnungen...
Article
Rivers are an important transport route of anthropogenic litter from inland sources toward the sea. A collaborative (i.e. citizen science) approach was used to evaluate the litter pollution of rivers in Germany: schoolchildren within the project “Plastic Pirates” investigated rivers across the entire country during the years 2016 and 2017 by survey...
Article
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The primary objective of the current project was to convey authentic science to students in out-of-school student laboratories. High school students have diverse and partially wrong concepts of scientists’ work. To convey more realistic concepts, we developed videos of scientists working on relevant and up to date scientific topics. These videos, c...
Conference Paper
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Seit Jahren muss Deutschland mit einem Lehrkräftemangel umgehen, der die MINT-Fächer besonders stark betrifft und auf den mit diversen Einstellungsmaßnahmen reagiert wurde. So wird inzwischen ein substanzieller Anteil des heutigen MINT-Unterrichts mit fachfremd Unterrichtenden, Quer- und Seiteneinsteiger*innen und sogar studentischen Vertretungsleh...
Article
Wie sieht die Medizin von morgen aus? Mit Magnetfeldsensoren lassen sich Herzaktivitäten sehr genau analysieren, noch sind solche Messungen aber aufwendig und teuer. Der Kieler Sonderforschungsbereich 1261 „Biomagnetic Sensing“ arbeitet an der Weiterentwicklung dieser Messtechnologien. In einer Unterrichtseinheit für die Sekundarstufe II lernen Sch...
Article
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In light of the replication crisis in psychology, null-hypothesis significance testing (NHST) and p-values have been heavily criticized and various alternatives have been proposed, ranging from slight modifications of the current paradigm to banning p-values from journals. Since the physics education research community often relies on quantitative...
Article
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Zusammenfassung Die Gestaltung eines interessefördernden (Chemie‑)Unterrichts ist Anspruch von Unterricht und bildungswissenschaftlicher sowie fachdidaktischer Forschung. Gemäß des 4‑Phasen-Modells der Interessenentwicklung ist es sinnvoll, auf die Förderung des labileren situationalen Interesses zu fokussieren, da dies den Ausgangspunkt zur Entwic...
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Seit Jahren muss Deutschland mit einem Lehrkräftemangel umgehen, der die MINT-Fächer besonders stark betrifft und auf den mit diversen Einstellungsmaßnahmen reagiert wurde. So wird inzwischen ein substanzieller Anteil des heutigen MINT-Unterrichts mit fachfremd Unterrichtenden, Quer- und Seiteneinsteiger*innen und sogar studentischen Vertretungsleh...
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Zusammenfassung MINT-Schülerlabore sind non-formelle Lernorte, welche den Schulunterricht ergänzen sollen. Aufgrund ihrer anschaulichen, interaktiven und motivierenden Darbietungsmethoden können sich positive Effekte auf psychologische und kognitive Konstrukte zeigen, welche durch eine Verknüpfung mit dem schulischen Lernort nachhaltig gesichert we...
Article
Das Titelbild zeigt, wie das Einbinden von Schülerinnen und Schülern in Citizen‐Science‐Projekte eine Vielzahl an Kompetenzen fördert. Abbildung aus Kruse et al. 2020 (Dem Plastikmüll auf der Spur – Ein internationales Citizen‐Science‐Projekt zur Förderung der naturwissenschaftlichen Grundbildung von Schülerinnen und Schülern, Chemkon, DOI: 10.1002...
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Das Titelbild zeigt die wasserabweisende Eigenschaft eines Pflanzenblatts. Eine Quantifizierung dieser Superhydrophobie wird im Schülerlabor mittels einer einfachen Kontaktmittelmessung von den Schülerinnen und Schülern direkt durchgeführt. Hierfür wird eine einfache USB‐Mikroskopkamera verwendet. Diese Experimentierstation ist Teil des Schülerlabo...
Chapter
Citizen science projects help schoolchildren gain insights into topics of current scientific research and the research process itself. This creates an opportunity to provide students with the skills needed to become critically-thinking engaged citizens. Despite highly positive motivation and feedback during many citizen science projects, research i...
Chapter
Science, technology, engineering and mathematics (STEM) applications at local companies can provide a fruitful context for teaching both science aspects and career orientation to secondary students. This is the central theme of the Danish–German project Perspectives on the Job Market with Sciences and Mathematics (PANaMa), which links aspects of ST...
Chapter
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Für die spätere Karriere und die Förderung eines wissenschaftlichen Nachwuchses ist ein Verständnis von Naturwissenschaften bedeutsam. Um die Naturwissenschaften in vielerlei Hinsicht verstehen zu können, ist wiederum ein authentisches Bild naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen von Bedeutung. Der Begriff Authentizität wird im Rahmen dieser Studie m...
Chapter
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Eine Verknüpfung schulischer und außerschulischer Lernorte sowie eine Integration berufsorientierender Maßnahmen soll einen Schülerlaborbesuch nachhaltiger gestalten. Die bislang gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass eine schulische Vor- und Nachbereitung – mit sowie ohne Berufsorientierung – im Allgemeinen zu keiner Entwicklung der Einstellung zu MIN...
Article
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Girls are underrepresented in mathematical and science Olympiads, global informal learning activities which often serve as stepping stones for admission to top universities and future STEM careers. The present article aims to investigate the role of implicit genderscience stereotypes on representation and achievement among participants of the Germa...
Article
The magnetostrictive effect is an important topic for scientific research as well as for technological applications. Since magnetostriction constitutes an important property of emerging smart materials, experimental investigations as well as theoretical discussions of the magnetostrictive effect are of great educational value. Quantitative measurem...
Article
de In dem Citizen‐Science‐Projekt „Dem Plastikmüll auf der Spur“ wurden Schülerinnen und Schüler gemeinsam mit ihren Lehrkräften in eine wissenschaftliche Untersuchung zur Erhebung von Mülldaten an deutschen und chilenischen Stränden eingebunden. Durch das Projekt wurden zum einen wissenschaftliche Daten erhoben, zum anderen wurde bei den Teilnehme...
Conference Paper
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Die Förderung der authentischen Wahrnehmung von Naturwissenschaften durch Einblicke in naturwissenschaftliche Berufe sowie in die aktuelle Forschung ist eines der grundlegenden Ziele von Schülerlaboren. Nach Braund & Reiss soll hierdurch das Interesse an, eine positive Einstellung gegenüber und das Engagement in naturwissenschaftliche Tätigkeiten g...
Article
In this study, we examined the effectiveness of different adaptive competence-based feedback forms on the development of expertise in ‘doing science’ of grade 7 students from low achievement levels (n = 149, 44.3% female). The assessment of expertise as well as the adaptive feedback were based on a validated progression model. The students solved a...
Chapter
An der Christian‐Albrechts‐Universität Kiel (CAU) wurde im Rahmen des Entwicklungsverbunds „Schülerlabore als Lehr‐Lern‐Labore“ der Deutsche Telekom Stiftung ein Seminar für Masterstudierende konzipiert und implementiert. Es ist fachübergreifend für Lehramtsstudierende der Biologie, Chemie und Physik angelegt und bezieht die „Kieler Forschungswerks...
Chapter
Ein zentrales Ziel des Lehr‐Lern‐Labors der Kieler Forschungswerkstatt ist es, angehende Lehrpersonen auf die Herausforderungen beim Übergang in den Vorbereitungsdienst vorzubereiten. Im vorliegenden Beitrag wird der Frage nachgegangen, inwiefern Studierende die komplexitätsreduzierten Praxiserfahrungen im Lehr‐Lern‐Labor der Kieler Forschungswerks...
Article
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Zusammenfassung Die Vermittlung von Wissen über chemische Phänomene und eines Verständnisses grundlegender Begriffe, Gesetzmäßigkeiten und Prinzipien der Chemie zählen zu den zentralen Zielen des Chemieunterrichts. Zu diesem Zweck sind bildungsadministrative Vorgaben zunehmend durch zentrale fachliche Konzepte bzw. Denk- und Arbeitsweisen strukturi...
Article
Das vorgestellte Gesundheitsbildungsprojekt „Du denkst Zukunft!“ hat zum Ziel, Jugendliche an das aktuelle Thema Morbus Alzheimer heranzuführen und sie über medizinische, naturwissenschaftliche und gesellschaftliche Aspekte dieser weitverbreiteten Demenzform aufzuklären. Mittels eines Projekttages an Schulen sowie einem fakultativen anschließenden...
Article
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Stereotypes are simplifications of complex characteristics of groups of persons and are common and widespread through media as well as everyday experiences. Especially regarding occupational groups stereotypes can be a problem because many young people base their occupational choices on these simplified conceptions. It is thus important to comprehe...
Article
Außerschulische Lernorte sind in ganz Deutschland weit verbreitet und vielfach vertreten. Eines dieser Angebote bilden MINT‐Schülerlabore, welche aufgrund ihrer thematischen Unabhängigkeit vom Schulcurriculum eine bereichernde Ergänzung zum MINT‐Schulunterricht darstellen. Hierdurch können auch weiterführende, hoch aktuelle und komplexere naturwiss...
Article
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The article connects historical developments in analytics with contexts of today and school experiments: Woehlk test and Fearon’s test are historically known as the reactions of lactose and maltose with ammonia and methylamine, respectively. Both lead to characteristic red dyes whose formation and structural formulae had not been of interest or had...
Article
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Background: Nowadays, scientists not only need to be creative, resourceful, and inventive regarding their researchquestions and need to understand their field and research methods, but also need to know how to teach, how tocatalog, how to fill out proposal forms, and much more. The main goal of this study was to investigate and comparescience inter...
Article
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Gendered patterns in mathematics and science interest emerge in early childhood, develop over time, and ultimately reflect advanced course selection in secondary education. During the crucial time adolescents become aware of their strengths and interests and specialize accordingly, they get the opportunity to participate in out‐of‐school learning p...
Article
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Chemistry requires and combines both observable and mental representations. Still we know that learners often struggle in combining these perspectives successfully, especially when experimental observations contradict the model‐based explanations, e. g. in interpreting the chemical equilibrium as dynamic processes while observing a static system wi...
Article
Background: Many students have incomplete or incorrect perceptions of science and scientists. These simplified images, mediated by media or influential agents of socialisation, result in common stereotypes. Especially for occupational choices it is important to convey an authentic image about science and scientists. Purpose: One manner to convey an...
Conference Paper
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Im Rahmen eines Promotionsvorhabens wird anhand des Schülerlaborprogramms nawi:klick! untersucht, ob sich unmittelbar nach dem Schülerlaborbesuch sowie nach einigen Monaten positive Effekte auf Fachwissen, die motivationale Regulation, die aufgabenbezogene Selbsteinschätzung und die Einstellung zu MINT-Berufen zeigen, wenn der Schülerlaborbesuch du...
Conference Paper
Heutzutage ist projektbezogene Öffentlichkeitsarbeit ein integraler Bestandteil vieler Förderformate für die Wissenschaft, etwa bei Exzellenzclustern, bei Programmen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Erklärtes Ziel dieser Maßnahmen ist es, Themen, Untersuchungsgegenstände, Ar...
Article
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Background: This article describes the design and the evaluation of a student lab program on the topic of nanoscience and technology (NST), mainly focusing on Nanoscience and its applications. The program was designed for students in grades 8–10 and was part of a larger outreach program of the Collaborative Research Center ‘Function by Switching’ a...
Article
In the past 20 years, science education in schools has increasingly been supported by extracurricular learning opportunities. From the point of view of pupils and teachers, student laboratories make meaningful contributions to complement the teaching of science. Studies have shown that participation in student laboratories has increased students' m...
Article
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Die Arbeit von Lehrkräften ist von vielfältigen Herausforderungen bei der Durchführung von qualitätsvollem Unterricht geprägt. Um diese Herausforderungen für die weitere persönliche Entwicklung produktiv zu nutzen, spielt die Reflexion der eigenen Praxiserfahrung eine zentrale Rolle. Zur Unterstützung der Reflexion angehender Lehrkräfte der naturwi...
Article
de In der Chemie ist die Synthese von chemischen Verbindungen im Labor ein zentraler Aspekt, wenngleich dieser häufig langwierig und kostspielig ist. Dank immer leistungsfähigerer Computer und immer besserer Software und Algorithmen werden Moleküle längst nicht mehr nur praktisch‐experimentell untersucht. Es können beispielsweise Eigenschaften, Bew...
Chapter
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Die ersten als solche bezeichneten Schülerlabore wurden nach heutigen Zusammenstellungen in den 1980er-Jahren gegründet. Seitdem hat sich in der Schülerlaborlandschaft eine rasante Entwicklung vollzogen. Bis heute existieren über 320 außerschulische Lernorte dieser Art, wobei Labore mit chemischen, physikalischen oder biologischen Inhalten am häufi...
Chapter
Ein Lernen im Kontext ist viel älter als die lerntheoretischen Diskussionen darüber. Jedes Lernen eines Kleinkinds erfolgt in einem bestimmten Kontext, z. B. der Lernumgebung des Kinderzimmers, geprägt durch die Gestaltung der Eltern. Berufliches Lernen ist auf das zukünftige, berufliche Arbeitsgebiet orientiert und ein Lernen im Museum findet in e...
Chapter
In welcher Form werden naturwissenschaftsdidaktische Forschungsarbeiten theoretisch fundiert? Sicherlich bilden vorhandene Theorien aus Psychologie, Pädagogik und Soziologie wichtige Grundlagen. Domänenübergreifende Theorien werden in der Regel fachdidaktisch adaptiert und spezifiziert. Allerdings stellt sich die Frage: Werden auch eigene Theorien...
Article
de Dieser Artikel liefert konkrete Beispiele zur Beurteilung und Förderung experimenteller Kompetenzen im Bereich Erkenntnisgewinnung. Es werden zunächst Grundlagen für die Entwicklung kompetenzorientierter hands‐on Experimentieraufgaben am Beispiel des „effektbasierten Vergleichens“ beschrieben. Bei diesen Aufgaben müssen Schülerinnen und Schüler...
Article
Context-based learning (CBL) has influenced teaching and learning science in many countries over the past decades. Twelve years ago, a special issue on CBL was published in this Journal, focusing on CBL curriculum development. Seven papers in this current special issue on CBL now address the question of how a context influences the learning process...
Article
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Context-based learning aims to make learning more meaningful by raising meaningful problems. However, these types of problems often require reflection and thinking processes that are more complex and thus more difficult for students, putting high demands on students’ problem-solving capabilities. In this paper, students’ approaches when solving con...
Article
Many studies in science education acknowledge the positive effects of context-based learning on students’ interest and attitudes. However, little is known about the design criteria of contextual situations generating these effects and how facets of students’ situational interest are affected while learning in a contextualised setting. This paper ti...
Article
Viele Schülerinnen und Schüler haben nur sehr begrenzte Möglichkeiten, eigene Einblicke in aktuelle chemische Forschungs- und Innovationsprozesse an Hochschulen sowie der Industrie zu erhalten. Demnach fällt es womöglich schwer, die Wertschöpfungskette von einer Forschungsidee zu einer Erkenntnis oder sogar einem konkreten Produkt nachzuvollziehen....
Conference Paper
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In Kiel kooperieren der SFB677 „Funktion durch Schalten“ und die Chemiedidaktik am IPN in einem gemeinsamen Teilprojekt zur Öffentlichkeitsarbeit und Bildung (Schwarzer, Rudnik, & Parchmann, 2013). Basierend auf dieser Zusammenarbeit wurde das Schülerlaborprogramm klick! in der Kieler Forschungswerkstatt seit 2012 entwickelt und bis heute fortlaufe...
Article
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Some level of understanding of and about nanoscience and nanotechnology (NST) has been suggested as being relevant in up-to-date scientific literacy for all. Research scientists working in these fields are central in current efforts to inform and engage the public in NST. Earlier research has shown that scientists can contribute to authentic scienc...
Conference Paper
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Im Rahmen der Studie wurde ein neues Experimentierprogramm zu nanotechnologischen Inhalten entwickelt, welches als Schülerlabor nawi:klick! in der Kieler Forschungswerkstatt angesiedelt ist. Dieses hat die Mittelstufe (8.-9. Klassenstufe) als Zielgruppe und richtet sich sowohl an Gymnasial- als auch Gemeinschaftsschülerinnen und -schüler. Das Progr...
Book
Das Buch stellt in 17 Kapiteln theoretische Konstrukte und Rahmungen vor, die für naturwissenschaftsdidaktische Forschung bedeutsam sind. Auf der Grundlage einer soliden theoretischen Fundierung lassen sich naturwissenschaftsdidaktische Fragen finden, Hypothesen ableiten und daran angepasste Forschungsdesigns entwickeln. Die Kapitel liefern mit den...
Article
de Dieser Artikel zeigt anhand der Lebensmitteltechnologie Beispiele für die direkte Kooperation von Fachwissenschaft, Schule und Didaktik bei der Erschließung und Ausgestaltung neuer Unterrichtskonzepte und Unterrichtsmaterialien. Die Erforschung von Molkenproteinen als mögliche „Nanotransporter“ in Lebensmitteln wird als Unterrichtsgang anhand ko...