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Keywords:

  • classroom instruction;
  • pedagogical content knowledge;
  • physics;
  • video analysis

Abstract

Despite the theorized centrality of pedagogical content knowledge (PCK) for teaching, we have little evidence of the relationship between PCK and students' learning and know relatively little about how to help teachers to develop PCK. This study is a preliminary attempt to address these gaps in our knowledge of PCK through exploration of two German physics teachers' classroom instruction in consecutive lessons on optics. We show how video analysis can be used to gather evidence for one aspect of teachers' PCK: their use of content knowledge in interactions with students. We identify three potentially important characteristics of this aspect of PCK: flexibility, richness, and learner-centeredness. By contrasting teachers with high and low gains in student knowledge and interest, we explore potential mechanisms by which this aspect of PCK might affect student outcomes. Because German teacher preparation programs emphasize content more than pedagogical knowledge, these cases contribute to our understanding of the support that teachers with strong content knowledge may need in translating this knowledge into a form useful for teaching.Fachdidaktisches Wissen ist aus theoretischer Sicht besonders zentral für das Unterrichten. Aus empirischer Sicht gibt es bislang allerdings noch wenig Evidenz für den Einsatz fachdidaktischen Wissens während des Unterrichtens und seine Bedeutung für das Lernen von Schülerinnen und Schülern. Außerdem wissen wir wenig darüber, wie Lehrpersonen über die Zeit fachdidaktisches Wissen entwickeln. Diese Studie ist ein Versuch, diese Wissenslücken zum fachdidaktischen Wissen von Lehrpersonen zu bearbeiten. Dabei wird exemplarisch der Unterricht von zwei deutschen Physiklehrern in aufeinanderfolgenden Stunden zum Thema Optik untersucht. Die Studie zeigt wie Videoanalysen genutzt werden können, um Belege für einen Aspekt des fachdidaktischen Wissens der Lehrpersonen zu sammeln: Ihre Nutzung von inhaltlichem Wissen in der Interaktion mit den Schülerinnen und Schülern. In dieser Studie werden drei potentiell wichtige Charakteristika dieses Aspekts des fachdidaktischen Wissens identifiziert: Flexibilität, Reichhaltigkeit und Schülerorientierung. Durch die Gegenüberstellung von Lehrpersonen mit hohem und niedrigem Wissens- und Interessenzuwachs wurden potentielle Mechanismen untersucht, durch die dieser Aspekt des fachdidaktischen Wissens die Lernergebnisse von Schülerinnen und Schülern beeinflussen kann. Die Lehrerausbildung in Deutschland betont das inhaltliche Wissen stärker als das fachdidaktische Wissen. Die ausgewählten Fälle beschreiben, welche Unterstützung Lehrpersonen mit einem hohen fachlichen Wissen benötigen, um dieses Wissen so zu verändern, dass es für das Unterrichten genutzt werden kann. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Res Sci Teach 49: 1211–1239, 2012