Hands-On Exploration of Cubes’ Floating and Sinking Benefits Children’s Subsequent Buoyancy Predictions

Schaik, Johanna E. van; Slim, Tessa; Franse, Rooske K.; Raijmakers, Maartje E. J.

doi:10.3389/fpsyg.2020.01665

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“…These basic skills include the abilities to generate disconfirming evidence, to understand the basic processes of knowledge construction, and to differentiate a good from a bad experiment: For instance, 3-to 6-year-old children generate disconfirming evidence when they are presented with a false causal claim (Köksal-Tuncer and Sodian 2018). Kindergarteners also understand that science is about asking questions and finding explanations (i.e., they understand the nature of science; Samarapungavan et al 2009), and 4-and 6-year-olds can differentiate between a confounded and an unconfounded experiment (van der Graaf et al 2018).…”

Section: Scientific Thinking and Science Content Knowledgementioning

confidence: 99%

Science competencies in kindergarten: a prospective study in the last year of kindergarten

Koerber

Osterhaus

2021

Unterrichtswiss

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Science competencies are considered an important 21st century skill. How this skill develops in childhood is, however, not well understood, and in particular little is known about how different aspects of science competencies are related. In this prospective study with 58 children aged 5–6 years, we investigate the development of two aspects of science competence: scientific thinking and science content knowledge. Scientific thinking was assessed with a comprehensive 30-item instrument; science content knowledge was measured with an 18-item instrument that assesses children’s knowledge with regard to melting and evaporation. The results revealed basic competencies in scientific thinking and science content knowledge at the end of kindergarten (46% and 49% correct, respectively, both different from chance). In mid-kindergarten, children performed better than chance on the assessment of science content knowledge (40% correct) but not on the assessment of scientific thinking (34% correct). Science content knowledge in mid-kindergarten predicted children’s science content knowledge at the end of kindergarten, as well as scientific thinking (both at 6 years). The opposite pattern did not hold: scientific thinking in mid-kindergarten did not predict science content knowledge at the end of kindergarten. Our findings show initial science competencies during kindergarten, and they suggest that children’s science content knowledge and scientific thinking are interrelated in a meaningful way. These results are discussed with respect to the different hypotheses that connect scientific thinking and science content knowledge as key features of science competencies. Implications for research and teaching are discussed.

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Section: Scientific Thinking and Science Content Knowledgementioning

confidence: 99%

Science competencies in kindergarten: a prospective study in the last year of kindergarten

Koerber

Osterhaus

2021

Unterrichtswiss

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“…For example, in educational research, LCA has been proven effective in deriving participants’ profiles and answering challenging research questions. Some indicative investigations include exploring students’ predictions and explanations of physical phenomena ( Schneider and Hardy, 2013 ; van Schaik et al, 2020 ) and testing contradictory theoretical perspectives, such as the coherence vs. fragmented knowledge hypotheses ( Straatemeier et al, 2008 ; Vaiopoulou and Papageorgiou, 2018 ; Stamovlasis et al, 2020 ).…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Conceptual understanding in science learning and the role of four psychometric variables: a person-centered approach

et al. 2023

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The present study investigated conceptual understanding in learning science in relation to four cognitive variables: logical thinking, field-dependence/field-independence, and divergent and convergent thinking. The participants were fifth- and sixth-grade elementary school pupils involved in different mental tasks, where they had to describe and interpret phenomena related to changes of matter. This brief report presents data from the students’ understanding of evaporation, and the method of analysis, a person-centered approach, is explicated. Latent class analysis (LCA) was applied to reveal distinct clusters of cases sharing similar patterns of responses. The use of LCA aligns with theoretical conjectures related to a stepwise conceptual change process, and the hypothetical steps correspond to the identified discrete latent classes (LCs). Subsequently, the LCs were associated with the four cognitive variables as covariates, thus providing empirical evidence for the role of the above-mentioned individual differences in children’s learning in sciences. Methodological issues and theoretical implications are discussed.

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“…Die in diesem Kapitel aufgeführten Erkenntnisse werden genutzt, um eine eigene adressatengerechte Intervention zum Schwimmen und Sinken zu konzipieren. Aus Studien geht hervor, dass beim anspruchsvollen Thema Schwimmen und Sinken eine klar strukturierte Unterrichtsumgebung maßgeblich für einen Lernerfolg ist (Hardy et al, 2006;van Schaik et al, 2020). Daher wird die eigene Intervention ebenfalls strukturiert, damit eine kognitive Überforderung der Schüler/innen vermieden wird und die Lernenden einen möglichst hohen Lernerfolg erzielen.…”

Section: Implikationen Für Die Eigene Forschungsarbeitunclassified

“…Interventionsstudien zum Schwimmen und Sinken zeigen, dass beispielsweise klar strukturierte Unterrichtsumgebungen (Hardy et al, 2006;van Schaik et al, 2020), Instruktionen zur Variablenkontrollstrategie (Schalk et al, 2019;Zoupidis et al, 2016) und der Einsatz von visuellen Repräsentationen (Hardy & Stern, 2011;K. Möller et al, 2002;Vitale et al, 2019) lohnende Lernunterstützungen darstellen.…”

Section: Bestehende Unterrichtsansätze Und Ausgewählte Forschungsbefu...unclassified

Die Untersuchung adaptiver Lernsettings im Themenbereich "Schwimmen und Sinken" im naturwissenschaftlichen Unterricht

Salim

2024

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Ich denke, dass Dinge schwimmen, wenn sie wenig wiegen und sinken, wenn sie viel wiegen."Mit diesen Worten antwortet ein Grundschüler der vierten Klasse auf die Frage, woran es liegt, dass manche Gegenstände schwimmen und andere sinken. Die Aussage zeigt, dass der Schüler die Masse als entscheidende Größe für das Schwimmverhalten eines Gegenstands betrachtet. Möglicherweise hat er im Alltag mehrfach beobachtet, wie Gegenstände mit hohen Massen sinken, und ist von der Korrektheit seiner Antwort überzeugt. Aus physikalischer Sicht spielen beim Schwimmen und Sinken neben der Masse allerdings weitere Variablen wie das Volumen des Gegenstands oder die Dichte des Mediums, in dem der Gegenstand untersucht wird, eine Rolle. Das physikalische Phänomen des Schwimmens und Sinkens taucht in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens auf. Deshalb ist es nicht überraschend, dass bereits im naturwissenschaftlichen Sachunterricht der Grundschule versucht wird, den Schüler/inne/n ein grundlegendes Verständnis für die physikalischen Gesetzmäßigkeiten im Wasser zu vermitteln. Da die Thematik vielen Schüler/inne/n allerdings Probleme bereitet (z.B. K. Möller, 1999;Smith et al., 1985), sind verschiedene Lernunterstützungsmaßnahmen maßgeblich für den Wissenserwerb (K. Möller, 2006). Bestandteil dieser Forschungsarbeit sind Interventionsstudien, in denen das Thema Schwimmen und Sinken im Sachunterricht der Grundschule gelehrt wird. Als Unterrichtsmaterial kommen dabei Comics zum Einsatz, welche speziell für die Interventionsstudien erstellt wurden und durchgängig Bestandteil des Unterrichts sind. Sie dienen der Anleitung von Experimenten und enthalten Arbeitsaufträge. Außerdem sind Lernaufgaben in den Comics integriert, welche von den Schüler/inne/n schriftlich zu lösen sind. Comics werden eingesetzt, da sie die Möglichkeit bieten, den Lerngegenstand durch Sequenzen zu strukturieren. Außerdem können Text-Bild-Kombinationen die Schüler/innen sprachlich unterstützen und den Aufbau eines mentalen Modells begünstigen (z.

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Hands-On Exploration of Cubes’ Floating and Sinking Benefits Children’s Subsequent Buoyancy Predictions

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Science competencies in kindergarten: a prospective study in the last year of kindergarten

Science competencies in kindergarten: a prospective study in the last year of kindergarten

Conceptual understanding in science learning and the role of four psychometric variables: a person-centered approach

Die Untersuchung adaptiver Lernsettings im Themenbereich "Schwimmen und Sinken" im naturwissenschaftlichen Unterricht

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