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Developing students' understanding of the nature of science in the context of Alexander von Humboldt's legacy for Grade 5 and Grade 6 classrooms in Baden-Württemberg schools

El Takach, Suzanne

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Abstract

The main research aim of this Ph-D thesis is to develop students�understanding of the nature of science on the background of Alexander von Humboldt's legacy for Grade 5 and Grade 6 classrooms in Baden-Württemberg schools. The Ph-D research questions are: 1.What conceptions do students of the age group 10-12 regarding the nature of science hold? 2.Does students� understanding of science change as a result of discovery-based science activities taken from Alexander von Humboldt� scientific observations during his expedition to Latin America between 1799-1804? If yes, in what way? This was done by: 1.Gathering background information about students� images of scientists and how they work. 2.Designing the most appropriate learning environment for improving their understanding of science. At the beginning of the intervention study, Humboldt�s life was used as a stimulus of student�s thoughts about science at. Students were put in the same situation of a scientist: posing a question about a theme of their interest, designing and realizing an experiment in order to satisfy their curiosity. By doing so, students� understandings of the construction of scientific knowledge would be improved. After a preliminary study between June and July 2002 at the Bammental Gymnasium, a case study took place from March till July 2003 at the Realschule Linkenheim for students of Grade 5. Students� epistemologies about science and scientists at the Realschule Linkenheim were collected by using the current trends in science education research: pre- and post-questionnaires, classroom observation, pre- and post- interviews, the Draw-A-Scientist-Task and portfolio work. This intervention study was realized in 26 school sessions and all the work sessions were also video taped. Students� views about their actual nature of science aspects were characterized and coded using a framework drawing on the following areas: characteristics of scientists, history of science and the epistemology about science and scientists. Finally, students were asked to write about their learning process by using portfolios. As to the recommendations: This study suggests that in order to develop some aspects of the nature of science, students need a free space at school to realize hands-on inquiry and a trained teacher who can translate to his students besides content knowledge, the nature of knowledge and the historical evolution of scientific knowledge.

Translation of abstract (German)

Das Hauptziel dieser Dissertation ist es, das Verständnis der Schüler über die Natur der Naturwissenschaften im Kontext Alexander von Humboldts Vermächtnisses für die Klassenstufen 5 und 6 an Schulen in Baden-Württemberg zu entwickeln. Die Forschungsfragen der Dissertation sind: 1. Welche Konzeptionen haben Schüler der Altersgruppe 10-12 über die Natur der Naturwissenschaften? 2. Wird das Naturwissenschaftsverständnis der Schüler verändert aufgrund entdeckungsorientierten naturwissenschaftlichen Tätigkeiten, wie sie von Alexander von Humboldt als naturwissenschaftliche Beobachtungen während seiner Expedition nach Lateinamerika zwischen 1799-1804 gemacht wurde? Wenn ja, in welcher Weise? Das Vorgehen in der Arbeit war wie folgt: 1. Sammeln von Hintergrundinformationen über Vorstellungen der Schüler über Wissenschaftler und wie sie arbeiten. 2. Konzipierung einer angemessenen Lernumgebung mit dem Ziel, ihr Verständnis von Wissenschaft zu verbessern. Zur Einführung der Interventionsstudie wurde das Leben Humboldts als Anregung für die Schüler dargeboten, sich Gedanken über Naturwissenschaft zu machen. Die Schüler wurden in die Situation eines Wissenschaftlers versetzt: Eine Fragestellung über ein Thema ihres Interesses finden, ein Experiment entwerfen und verwirklichen, um ihre Neugier zu stillen. Im Anschluss an eine Pilotstudie zwischen Juni und Juli 2002 am Bammentaler Gymnasium,wurde eine Fallstudie von März bis Juli 2003 an der Realschule Linkenheim für Schüler der Klasse 5 durchgeführt. Die Vorstellung der Schüler über Naturwissenschaft und Wissenschaftler wurde bei Realschülern in Linkenheim erhoben, indem die aktuellen Instrumente der Bildungsforschung verwendet wurden: Fragebögen, Teilnehmende Beobachtung, Interviews, und Portfolios. Die Interventionstudie wurde in 26 Schulstunden verwirklicht, alle Projektstunden wurden mit Video aufgezeichnet. Diese Studie empfiehlt, dass, um einen Eindruck von der Natur der Naturwissenschaften bei den Schülern zu entwickeln, sie mit ergebnisoffenen Fragestellungen konfrontiert werden sollten, die Raum für selbst entwickelte Experimente bieten. Dies erfordert Lehrkräfte, die über die Vermittlung von Fachwissen hinaus, einen Entdeckungszusammenhang hin zur Natur der Wissenschaften, ihrer historischen Dimension und dem Verstehen des eignene Lernens eröffnen.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Schallies, Prof. Dr. Michael,
Date of thesis defense: 6. September 2004
Date Deposited: 13. Jan 2005 10:56
Date: 2004
Faculties / Institutes: Service facilities > Pädagogische Hochschule Heidelberg > Päd. Hochschule: Chemie, Fakultät III
Subjects: 370 Education
Controlled Keywords: Natur der Naturwissenschaften, Alexander von Humboldt, Geschichte der Naturwissenschaften
Uncontrolled Keywords: Schulpraktikum , LehrerbildungPortfolio , Draw-A-Sientist-Task
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