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Die Universität im Winter mit Blick auf den Turm vom J-Gebäude.

Foto: Universität Paderborn, Adelheid Rutenburges

Dr. David Woitkowski

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Dr. David Woitkowski

Didaktik der Physik

Wissenschaftlicher Mitarbeiter - Fachwissensentwicklung Physik in der Studieneingangsphase

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Am besten erreichbar: Vormittags zwischen 9 und 11 Uhr

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33098 Paderborn

Abgeschlossen: Kompetenzniveaus fachliches Wissen

Ein zentrales Ziel von Physik- und Physik-Lehramts-Studiengängen an deutschen Hochschulen ist der Erwerb belastbaren, inhaltlich und konzeptionell durchdrungenen, verknüpften und vielfältig anwendbaren Fachwissens. Dabei gelingt es häufig aber nicht, Unterschiede im Vorwissen der Studierenden auszugleichen. Dies hängt stark mit einem Mangel an systematischen Konzepten zur adaptiven Förderung fachbezogener Kompetenzen. (mehr)

Kompetenzentwicklung Physik

KEMΦ: Kompetenzentwicklung Physik in der Studieneingangsphase

Studien der vergangenen Jahre zeigen eine ganze Reihe von Problemen in der Eingangsphase des
Physik Fach- und Lehramtsstudiums auf, wie z. B. anhaltend hohe Studienabbruch- und
Schwundquoten (2014/15 bei 38 %). Auch bei den verbleibenden Studierenden zeigen sich
Schwierigkeiten: Bis zu einem Drittel gelingt im Verlaufe des Studiums der Erwerb eines
angemessenen konzeptuellen Verständnisses nicht, relevante Kompetenzniveaus werden zu häufig
nicht erreicht. Zur Verbesserung der Situation werden spezifische Fördermaßnahmen gefordert oder
auch schon eingesetzt, z.B. in Paderborn in Form des Physiktreffs. Die passgenaue Planung und
Durchführung solcher Maßnahmen kann sich bisher aber nur auf sehr einfache und wenig detailliert
validierte theoretische Grundlagen stützen, was die Erfolgsaussichten einschränkt. Insgesamt sind
die Bedingungsfaktoren und Verläufe des fachlichen Wissenserwerbs im Studium bisher wenig
untersucht. (mehr)

ProvNOS: Beliefs von HS-Lehrern Physik zu NOS

ProvNOS: Vorstellungen von Lehrenden der Physik an Hochschulen über die Natur der Naturwissenschaften und naturwissenschaftlicher Forschung

Zu den vielfältigen Problemlagen der Studieneingangsphase gehören neben fachlichen Herausforderungen auch soziale Enkulturationsprozesse, das Hineinwachsen in die Fachkultur. Hier laufen eine Reihe Prozesse ab, die nicht explizit Inhalt von Curricula oder Lehrveranstaltungen sind, sondern ein Hidden Curriculum bilden: Epistemologie, Ontologie und Diskurs (Redish, 2010). Während die Modi physikalischen Diskurses z. B. unter dem Dach der Kompetenzbereiche Komunikation und Bewertung Gegenstand schulischer Kompetenzerwartungen sind (KMK, 2005) und damit auch Gegenstand umfangreicher fachdidaktischer Studien auf verschiedenen Ebenen physikalischer Ausbildung sind, stehen Epistemologie und Ontologie des Fachs im deutschsprachigen Bereich weniger im Zentrum.

Es scheint also von Interesse, die Vorstellungen bezüglich der Natur der Naturwissenschaften bei Hochschullehrern der Physik als denjenigen, die den Enkulturationsprozess durch implizite oder explizite Akte wesentlich beeinflussen, zu erheben. Damit kann einerseits geprüft werden, inwieweit die Vorstellungen dieser Personengruppe überhaupt mit den gängigen fachdidaktischen Frameworks als angemessen geltenden Vorstellungen übereinstimmen, und inwieweit sie die Weitergabe dieser Vorstellungen an Studierende für relevant halten oder sogar explizit anstreben.

(mehr)

12/2009 - heute

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

in der AG Didaktik der Physik

12/2017

Gewährung einer DFG-Sachbeihilfe

Die DFG bewilligt eine Sachbeihilfe für das Projekt KEMΦ: Kompetenzentwicklung Physik in der Studieneingangsphase (GZ: WO 2181/2-1)

04/2015

Promotion

zum Dr. rer. nat. an der Fakultät für Naturwissenschaften der Universität Paderborn

Titel: "Fachliches Wissen Physik in der Hochschulausbildung – Konzeptionalisierung, Messung, Niveaubildung"

10/2005 - 11/2009

Studium

Lehramt Physik und Mathematik für Gymnasien/Gesamtschulen an der Universität Paderborn

10/2007 - 11/2009

Studentische Hilfskraft

in der AG Didaktik der Physik (Tutorien, Übungszettel-Korrekturen, Fragebogencodierung)

04/2009 - 07/2009

Staatsexamensarbeit

für das Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen bei Prof. Dr. Peter Reinhold

Titel: "Fachbezogene Kompetenzentwicklung angehender Physiklehrkräfte vor dem Hintergrund des universitären Curriculums"

1. Dissertation

Woitkowski, D. (2015). Fachliches Wissen Physik in der Hochschulausbildung – Konzeptionalisierung, Messung, Niveaubildung. Studien zum Physik- und Chemielernen, Bd. 185. Berlin: Logos.

2. Zeitschriftenartikel

Woitkowski, D. (2019). Erfolgreicher Wissenserwerb im ersten Semester Physik: Analyse mithilfe eines Niveaumodells. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 25(1). (link)

Woitkowski, D. & Wurmbach, N. L. (2019). Assessing German professors’ views of nature of science. Physical Review Physics Education Research, 15, 010108-1–010108-13. (link)

Woitkowski, D. (2018). Physikalische Denk- und Arbeitsweisen erlernen: Ein Vorlesungs-/Übungskonzept entlang des ACER-Modells. Herausforderung Lehrer_innenbildung - Zeitschrift zur Konzeption, Gestaltung und Diskussion, 1(1), 1-16. (link)

Vogelsang, C. & Woitkowski, D. (2017). Physikdidaktische Forschung in der Hochschule. Eine Übersicht über Forschungsdesigns und -methoden. Die Hochschullehre, 3, 1-21. (Link)

Woitkowski, D. (2017). Studieneingangsprofile in Fach- und Lehramts-Studiengängen Physik: Eine kontrastierende Analyse auf Basis eines Kompetenzstrukturmodells für Fach-Physiker. Physik und Didaktik in Schule und Hochschule, 16(1), 43-56. (Link)

Woitkowski, D. & Riese, J. (2017). Kriterienorientierte Konstruktion eines Kompetenzniveaumodells im physikalischen Fachwissen. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 23(1), 1-14. (Link)

Woitkowski, D., Riese, J. & Reinhold, P. (2014). Prospective physicists' and physics teachers' content knowledge – First Results of a Germany-Wide Study. In Constantinou, C. P., Papadouris, N., & Hadjigeorgiou, A. (Eds.). E-Book Proceedings of the ESERA 2013 Conference: Science Education Research For Evidence-based Teaching and Coherence in Learning (pp. 28-37). Nicosia, Cyprus: European Science Education Research Association. (Link)

Woitkowski, Riese, Reinhold (2011): Modellierung fachwissenschaftlicher Kompetenz angehender Physiklehrkräfte. In: Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 17. 289-313. (Link)

3. Buchbeiträge

Woitkowski, D. & Borowski, A. (2017). Fachwissen im Lehramtsstudium Physik. In H. Fischler & E. Sumfleth (Hrsg.), Professionelle Kompetenz von Lehrkräften der Chemie und Physik (Studien zum Physik- und Chemielernen, S. 57–74). Berlin: Logos.

4. Eingeladene Vorträge

Heterogenität als Chance: Lernzentren an der Universität Paderborn. Qualitätspakt Lehre
Fachtagung 2018 „What Works – Modelle und Maßnahmen aus dem Qualitätspakt Lehre“ BMBF, Regensburg.

Fachwissensentwicklung in der Studieneingangsphase. Das Projekt KEMΦ. Praktikumsleitertagung 2018

Problemlösefähigkeit in der Studieneingangsphase. Vorstellung eines Erhebungsverfahrens. Forschungskolleg „Empirische Bildungsforschung“, Zentrum für Bildungsforschung und Lehrerbildung (PLAZ), Universität Paderborn

Fachwissenserwerb in der Studieneingangsphase. Längsschnittsanalysen unter dem Blickwinkel der hierarchischen Komplexität von Anforderungen. 2. Mai 2018. Forschungskolloquium zur Hochschuldidaktik, Uni Paderborn

5. Tagungsbandbeiträge

Woitkowski, D. (2019). Erhebung der Problemlösefähigkeit im Physikstudium: Vorstellung eines Erhebungsverfahrens. In C. Maurer (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe (S. 492–495). Regensburg: Universität Regensburg.

Woitkowski, D. & Vogelsang, C. (2019). Literaturliste: Grundlegende Texte der Didaktik der Chemie und Physik: Aktueller Stand der Arbeiten. In C. Maurer (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe (S. 48–53). Regensburg: Universität Regensburg.

Woitkowski, D. (2018). Fachwissen und Problemlösen im Physikstudium: Vorstellung des Forschungsprojektes KEMΦ. PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung Würzburg, 125-131.

Woitkowski, D. & Reinhold, P. (2018). Strategien und Probleme im Umgang mit Übungsaufgaben: Pilotergebnisse einer Interviewstudie im ersten Semester Physik. In C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen (S. 726–729). Regensburg: Universität Regensburg.

Woitkowski, D. & Reinhold, P. (2017). Fachwissenserwerb in der Studieneingangsphase Physik: Ein Längsschnitt. In C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Zyrich 2016 (S. 532–535). Regensburg: Universität Regensburg.

Woitkowski, D., Riese, J. & Reinhold, P. (2016). Konstruktion von Niveaus des fachlichen Wissens Physik. In C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen - das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015 (S. 179-181). Regensburg: Universität Regensburg.

Woitkowski, D., Riese, J. & Reinhold, P. (2015). Physikalisches Fachwissen in verschiedenen Studiengängen und Wissensstufen. In S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität – Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014 (S. 109-111). Kiel: IPN.

Woitkowski, D., Riese, J. & Reinhold, P. (2014). Fachwissen Physik – Erste Ergebnisse einer deutschlandweiten Erhebung. In S. Bernholt (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in München 2013 (S. 147-149). Kiel: IPN.

Woitkowski, Riese, Reinhold (2013): Fachwissen Physik, Innere Struktur und Faktoren des Wissenserwerbs. In S. Bernholt, (Hrsg.): Inquiry-based learning - Forschendes Lernen, Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Jahrestagung in Hannover 2012 (S. 245-247). Münster: Lit.

Woitkowski, D., Riese, J., Reinhold, P. (2012). Messung des Fachwissens von Physikstudenten – Erste Ergebnisse einer Pilotstudie. In Nordmeier, V. & Grötzebauch, H. (Hrsg.): PhyDid B, Didaktik der Physik, Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung in Mainz, Berlin.

Woitkowski, D., Riese, J., Reinhold, P. (2012): Kompetenzmodellierung und -messung des Fachwissens im Physikstudium. In S. Bernhold (Hrsg.), Konzepte fachdidaktischer Strukturierung für den Unterricht, Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Jahrestagung in Oldenburg 2011, (S. 283-285). Münster: Lit.

Woitkowski, D., Riese, J., Reinhold, P. (2011): Kompetenzniveaus beim Fachwissen angehender Physiklehrkräfte. In D. Höttecke (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Beitrag zur Gestaltung partizipativer Demokratie, Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Jahrestagung in Potsdam 2010, (S. 66-68). Münster: Lit.

6. Poster

Woitkowski, D.; Reinhold, P. (2017): Strategien und Probleme im Umgang mit Übungsaufgaben. Pilotergebnisse einer Interviewstudie im ersten Semester Physik; GDCP-Jahrestagung 2017, Regensburg (Link)

Woitkowski, D.; Gramzow, Y.; Reinhold, P. (2013): Item-Response-Theorie: Rasch-Modell; Eröffnung NWLL, Paderborn (Link)

Woitkowski, D.; Riese, J.; Reinhold, P. (2013): Kompetenzniveaus im Fachwissen Physik; Eröffnung NWLL, Paderborn

Die Universität der Informationsgesellschaft