Zusammenfassung
Abb. 9.1 zeigt eine Aufgabe zur Vererbung einer Form der Nachtblindheit, die X-chromosomal-dominant vererbt wird, z. B. bei dem Alport-Syndrom, einer Erbkrankheit mit Fehlbildungen der Kollagenfasern. In der Aufgabe waren die Lernenden aufgefordert, die Geschlechter zu benennen, auf die die Krankheit durch Mütter bzw. Väter vererbt wird, und den Erbgang zu bestimmen.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Notes
- 1.
Wichtige Kennzeichen von Erbgängen aus der biologisch-konzeptuellen Perspektive, die sich im Allgemeinen aus der Visualisierung eines Familienstammbaums ablesen lassen, können abgerufen werden unter https://goo.gl/oVjRyy.
Literatur
Ainsworth, S. (2006). DeFT: A conceptual framework for considering learning with multiple representations. Learning and Instruction, 16(3), 183–198.
Ainsworth, S. (2014). The multiple representation principle in multimedia learning. In R. E. Mayer (Hrsg.), The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Aufl., S. 464–486). New York: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9781139547369.
Ainsworth, S., & Loizou, A. T. (2003). The effects of self-explaining when learning with text or diagrams. Cognitive Science, 27(4), 669–681. https://doi.org/10.1016/s0364-0213(03)00033-8.
Baumert, J., Bos, W., & Lehmann, R. (Hrsg.). (2000). TIMSSS/III. Dritte international Mathematik- und Naturwissenschaftsstudie – Mathematische und naturwissenschaftliche Bildung am Ender der Schullaufbahn: Bd. 2. Mathematische und physikalische Kompetenzen am Ende der gymnasialen Oberstufe. Opladen: Leske & Budrich.
Beck, C., & Nerdel, C. (2015). Integration of multiple external representations in biological education. In Lampiselkä et al. (Hrsg.), 11th conference of the European Science Education Research Association (ESERA). Helsinki: University of Helsinki.
Brandstetter, M., Florian, C., & Sandmann, A. (2016). Abbildungsmerkmale und Bildverstehen. In U. Gebhard & M. Hammann (Hrsg.), Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik 7, Bildung durch Biologieunterricht. Innsbruck: StudienVerlag.
Carney, R. N., & Levin, J. R. (2002). Pictorial illustrations still improve students’ learning from text. Educational Psychology Review, 14, 5–26.
Chandler, P., & Sweller, J. (1991). Cognitive load theory and the format of instruction. Cognition and Instruction, 8(4), 293–332.
Chi, M. T. H. (2000). Self-explaining expository texts: The dual processes of generating inferences and repairing mental models. In R. Glaser (Hrsg.), Advances in instructional psychology (S. 161–238). Hillsdale: Lawrence Erlbaum Associates.
Chi, M. T. H., Bassok, M., Lewis, M. W., Reimann, P., & Bassok, R. (1989). Self-explanations: How students study and use examples in learning to solve problems. Cognitive Science, 13, 145–182.
Chi, M. T. H., De Leuuw, N., Chiu, M.-H., & LaVancher, C. (1994). Eliciting self-explanations improves understanding. Cognitive Science, 18, 439–477.
Cox, R. (1999). Representation construction, externalised cognition and individual differences. Learning and Instruction, 9(4), 343–363.
Cromley, J. G., Bergey, B. W., Fitzhugh, S., Newcombe, N., Wills, T. W., Shipley, T. F., et al. (2013). Effects of three diagram instruction methods on transfer of diagram comprehension skills: The critical role of inference while learning. Learning and Instruction, 26, 45–58. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2013.01.003.
De Koning, B. B., Tabbers, H. K., Rikers, R. M. J. P., & Paas, F. (2010). Attention guidance in learning from a complex animation: Seeing is understanding? Learning and Instruction, 20, 111–122. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2009.02.010.
Eckebrecht, D. (2013). Verständnisentwicklung zum Kohlenstoffkreislauf durch Schulbuchinhalte. Lehr-Lern-Forschung nach dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion. http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01dh13/773793100.pdf. Zugegriffen: 6. Juli 2017.
Eitel, A., & Scheiter, K. (2015). Picture or text first? explaining sequence effects when learning with pictures and text. Educational Psychology Review, 27, 153–180.
Felbrich, A. (2005). Kontrastierungen als effektive Lerngelegenheiten zur Vermittlung von Wissen über Repräsentationsformen am Beispiel des Graphen einer linearen Funktion (Contrasting cases as an effective learning environment for fostering knowledge of representational forms – the case of the slope of linegraphs). Dissertation, Technische Universität Berlin, Berlin. https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1554. Zugegriffen: 8. Jan. 2017.
Fiorella, L., & Mayer, R. E. (2016). Eight ways to promote generative learning. Educational Psychology Review, 28, 717–741. https://doi.org/10.1007/s10648-015-9348-9.
Florian, C., Schmiemann, P., & Sandmann, A. (2015). Aufgaben im Zentralabitur Biologie – eine kategoriengestützte Analyse charakteristischer Aufgabenmerkmale schriftlicher Abituraufgaben. Zeitschrift für die Didaktik der Naturwissenschaften, 21, 69–86. https://doi.org/10.1007/s40573-015-0026-8.
Friedrich, H. F., & Mandl, H. (1992). Lern- und Denkstrategien – ein Problemaufriß. In H. Mandl & H. F. Friedrich (Hrsg.), Lern- und Denkstrategien (S. 3–54). Göttingen: Hogrefe.
Gentner, D., & Markmann, A. B. (1997). Structure mapping in analogy and similarity. American Psychologist, 25, 45–56.
Kalyuga, S., & Sweller, J. (2014). The redundancy principle in multimedia learning. In R. E. Mayer (Hrsg.), The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Aufl., S. 247–262). New York: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9781139547369.
Kalyuga, S., Chandler, P., & Sweller, J. (2003). The expertise reversal effect. Educational Psychologist, 38(1), 23–31. https://doi.org/10.1207/s15326985ep3801_4.
Kattmann, U. (2013) Vielfalt und Funktion von Unterrichtsmedien. In H. Gropengießer, U. Harms, & U. Kattmann U (Hrsg.), Fachdidaktik Biologie (9. Aufl., S. 344–349). Aulis-Verlag: Hallbergmoos.
KMK (Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland) (Hrsg.). (2005) Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren Schulabschluss. München: Luchterhand. https://www.kmk.org/fileadmin/Dateien/veroeffentlichungen_beschluesse/2004/2004_12_16-Bildungsstandards-Biologie.pdf Zugegriffen: 16. Jan. 2017.
Kozma, R., & Russell, J. (1997). Multimedia and understanding: Expert and novice responses to different representations of chemical phenomena. Journal of Research in Science Teaching, 34(9), 949–968.
Kozma, R., & Russell, J. (2005). Students becoming chemists: Developing representational competence. In J. K. Gilbert (Hrsg.), Visualization in science and education (S. 121–146). Dordrecht: Kluwer Academic.
Kroß, A., & Lind, G. (2001). Einfluss des Vorwissens auf Intensität und Qualität des Selbsterklärens beim Lernen mit biologischen Beispielaufgaben. Unterrichtswissenschaft, 1, 5–25.
Lachmeyer, S. (2008). Entwicklung und Überprüfung eines Strukturmodells der Diagrammkompetenz für den Biologieunterricht. Kiel: Universitätsbibliothek http://macau.uni-kiel.de/receive/dissertation_diss_00003041. Zugegriffen: 8. Jan. 2017.
Lachmayer, S., Nerdel, C., & Prechtl, H. (2007). Modellierung kognitiver Fähigkeiten beim Umgang mit Diagrammen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 13, 161–180.
Larkin, J. H., & Simon, H. A. (1987). Why a diagram is (sometimes) worth ten thousand words. Cognitive Science, 11, 65–99.
Leutner, D., & Schmeck, A. (2014). The generative drawing principle in multimedia learning. In R. E. Mayer (Hrsg.), The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Aufl., S. 433–448). New York: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9781139547369.
Lewalter, D. (1997). Lernen mit Bildern und Animationen. Studie zum Einfluß von Lernermerkmalen auf die Effektivität von Illustrationen. Münster: Waxmann.
Lewalter, D. (2003). Cognitive strategies for learning from static and dynamic visuals. Learning and Instruction, 13(2), 177–189. https://doi.org/10.1016/s0959-4752(02)00019-1.
Lind, G., & Sandmann, A. (2003). Lernstrategien und domänenspezifisches Wissen. Zeitschrift für Psychologie, 211(4), 171–192.
Mackensen, I. (2004). Förderung des Expertiseerwerbs durch das Lernen mit Beispielaufgaben im Biologieunterricht der Klasse 9. Dissertation, Universitätsbibliothek, Kiel. http://eldiss.uni-kiel.de/macau/receive/dissertation_diss_1303.
Mackensen-Friedrichs, I. (2009). Die Rolle von Selbsterklärungen aufgrund vorwissensangepasster, domänenspezifischer Lernimpulse beim Lernen mit biologischen Beispielaufgaben. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 15, 155–172.
Marton, F., & Säljö, R. (1984). Approaches to learning. In F. Marton, D. Hounsell, & N. Entwistle (Hrsg.), The experience of learning (S. 36–55). Edinburgh: Scottish Academy Pr.
Mayer, R. E. (2009). Multimedia learning (2. Aufl.). New York: Cambridge University Press.
Mayer, R. E. (2014). Cognitive theory of multimedia learning. In R. E. Mayer (Hrsg.), The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Aufl., S. 43–71). New York: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9781139547369.
Mayer, J., Wellnitz, N., Klebba, N., et al. (2013). Kompetenzstufenmodelle für das Fach Biologie. In H. A. Pant, P. Stanat, U. Schroeders, A. Roppelt, T. Siegle, C. Pöhlmann (Hrsg.), IQB-Ländervergleich 2012. Mathematische und naturwissenschaftliche Kompetenzen am Ende der Sekundarstufe I (S. 74–83). Münster, Waxmann.
Merriënboer, J. J. G., & van und Kester, L. (2014). The four-component instructional design model: Multimedia principles in environments for complex learning. In R. E. Mayer (Hrsg.), The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Aufl., S. 104–148). New York: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9781139547369.
Miller, B. W., Cromley, J. G., & Newcombe, N. S. (2016). Improving diagrammatic reasoning in middle school science using conventions of diagrams instruction. Journal of Computer Assisted learning, 32(4), 374–390. https://doi.org/10.1111/jcal.12143.
Nerdel, C. (2014). Diagramme und Schemata interpretieren. In U. Spörhase & W. Ruppert (Hrsg.), Biologie-Methodik: Handbuch für die Sekundarstufe I und II (S. 127–131).
Nitz, S., Ainsworth, S., Nerdel, C., & Prechtl, H. (2014). Do student perceptions of teaching predict the development of representational competence and biological knowledge? Learning and Instruction, 31, 13–22.
Rau, M. (2016). Conditions for the effectiveness of multiple visual representations in enhancing STEM learning. Educational Psychology Review. https://doi.org/10.1007/S10648-016-9365-3.
Renkl, A. (1997). Learning from worked-out examples: A study on individual differences. Cognitive Science, 21, 1–29.
Renkl, A., & Scheiter, K. (2015). Studying visual displays: How to instructionally support learning. Education Psychology Review. https://doi.org/10.1007/S10648-015-9340-4.
Rieber, L. P. (1994). Computers, graphics, and learning. Madison: Brown & Benchmark.
Schnotz, W. (2014). Integrated model of text and picture comprehension. In R. E. Mayer (Hrsg.), The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Aufl., S. 72–103). New York: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9781139547369.
Schnotz, W., & Bannert, M. (2003). Construction and interference in learning from multiple representation. Learning and Instruction, 13, 141–156.
Schwonke, R., Berthold, K., & Renkl, A. (2009). How multiple external representations are used and how they can be made more useful. Applied Cognitive Psychology, 23, 1227–1243. https://doi.org/10.1002/acp.1526.
Seufert, T. (2003). Supporting coherence formation in learning from multiple representations. Learning and Instruction, 13, 227–237.
Shah, P., & Hoeffner, J. (2002). Review of graph comprehension research: Implications for instruction. Educational Psychology Review, 14(1), 47–69.
Stark, R. (1999). Lernen mit Lösungsbeispielen – Einfluss unvollständiger Lösungsbeispiele auf Beispielelaboration, Lernerfolg und Motivation. Göttingen: Hogrefe Verlag für Psychologie.
Sweller, J. (2010). Element Interactivity and Intrinsic, Extraneous, and Germane Cognitive Load. Educational Psychology Review, 22, 123–138. https://doi.org/10.1007/s10648-010-9128-5.
Tippett, C. D. (2016). What recent research on diagrams suggests about learning with rather than learning from visual representations in science. International Journal of Science Education, 38(5), 725–746. https://doi.org/10.1080/09500693.2016.1158435.
Van Meter, P., & Garner, J. (2005). The promise and practice of learner-generated drawing: literature review and synthesis. Educational Psychology Review, 17, 285–325. https://doi.org/10.1007/s10648-005-8136-3.
Von Kotzebue, L., & Nerdel, C. (2012). Professionswissen von Biologielehrkräften zum Umgang mit Diagrammen. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 18, 181–200.
Von Kotzebue, L., & Nerdel, C. (2015). Modellierung und Analyse des Professionswissens zur Diagrammkompetenz bei angehenden Biologielehrkräften. Zeitschrift für Erziehungswissenschaften, 18(4), 687–712.
Von Kotzebue, L., Gerstl, M., & Nerdel, C. (2015). Common mistakes in the construction of diagrams in biological contexts. Research in Science Education, 45, 193–213.
Weidenmann, B. (1989). When good pictures fail: An information-processing approach to the effect of illustration. In H. Mandl & J. R. Levin (Hrsg.), Knowledge acquisition from text and pictures (S. 157–170). Amsterdam: North-Holland.
Weidenmann, B. (1994). Informierende Bilder. In: B. Weidenmann (Hrsg.), Wissens-erwerb mit Bildern. Instruktionale Bilder in Printmedien, Film/Video und Computerprogrammen (S. 9–58). Bern: Huber.
Weinstein, C. E., & Mayer, R. E. (1986). The teaching of learning strategies. In M. C. Wittrock (Hrsg.), Handbook of research on teaching (3. Aufl., S. 315–327). New York: Macmillan.
Ziepprecht, K. (2016). Strategien und Kompetenzen von Lernenden beim Erschließen von biologischen Informationen aus unterschiedlichen Repräsentationen. Biologie lernen und lehren (Bd. 15). Berlin: Logos Verlag.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2019 Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature
About this chapter
Cite this chapter
Nerdel, C., Nitz, S., Prechtl, H. (2019). Kompetenzen beim Umgang mit Abbildungen und Diagrammen. In: Groß, J., Hammann, M., Schmiemann, P., Zabel, J. (eds) Biologiedidaktische Forschung: Erträge für die Praxis. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-58443-9_9
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-58443-9_9
Published:
Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-662-58442-2
Online ISBN: 978-3-662-58443-9
eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)