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Verständnisprozesse sind zentraler Teil des Lernens und der Bildung. Vor allem in den Naturwissenschaften und in der Mathematik ist es jedoch häufig der Fall, dass diese Prozesse nur teils oder gar nicht stattfinden. Ausgehend von dieser Problematik wird hier eine Studie vorgestellt, die mentale Modelle der Atomhülle und allgemein das Modellverständnis in der Physik gemeinsam untersucht. Aus den gewonnen empirischen Daten werden dabei vier Verständnistypen mentaler Modelle abgeleitet und mittels Literaturvergleichs in die Literatur der naturwissenschaftlichen Didaktik eingeordnet. Somit liefert die vorliegende Arbeit nicht nur eine mögliche Erklärung für das Festhalten an klassischen, mechanistischen Modellvorstellungen trotz der Einführung in die Quantenphysik, sondern auch generell für Probleme beim Verständnisprozess, die in der naturwissenschaftlichen Didaktik beim Lernen mit Modellen und bei Vorstellungen auftreten.

Verständnisentwicklung --- Quantenphysik --- Mentale Modelle --- Didaktik --- Conceptual Change

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Verständnisprozesse sind zentraler Teil des Lernens und der Bildung. Vor allem in den Naturwissenschaften und in der Mathematik ist es jedoch häufig der Fall, dass diese Prozesse nur teils oder gar nicht stattfinden. Ausgehend von dieser Problematik wird hier eine Studie vorgestellt, die mentale Modelle der Atomhülle und allgemein das Modellverständnis in der Physik gemeinsam untersucht. Aus den gewonnen empirischen Daten werden dabei vier Verständnistypen mentaler Modelle abgeleitet und mittels Literaturvergleichs in die Literatur der naturwissenschaftlichen Didaktik eingeordnet. Somit liefert die vorliegende Arbeit nicht nur eine mögliche Erklärung für das Festhalten an klassischen, mechanistischen Modellvorstellungen trotz der Einführung in die Quantenphysik, sondern auch generell für Probleme beim Verständnisprozess, die in der naturwissenschaftlichen Didaktik beim Lernen mit Modellen und bei Vorstellungen auftreten.

Psychological testing & measurement --- Verständnisentwicklung --- Quantenphysik --- Mentale Modelle --- Didaktik --- Conceptual Change --- Verständnisentwicklung --- Quantenphysik --- Mentale Modelle --- Didaktik --- Conceptual Change

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This eBook is a collection of articles from a Frontiers Research Topic. Frontiers Research Topics are very popular trademarks of the Frontiers Journals Series: they are collections of at least ten articles, all centered on a particular subject. With their unique mix of varied contributions from Original Research to Review Articles, Frontiers Research Topics unify the most influential researchers, the latest key findings and historical advances in a hot research area! Find out more on how to host your own Frontiers Research Topic or contribute to one as an author by contacting the Frontiers Editorial Office: frontiersin.org/about/contact

Science: general issues --- Psychology --- conceptual change --- knowledge in pieces --- cognitive dissonance --- epistemological beliefs --- critical thinking

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Quelles connaissances de contenu et connaissances pédagogiques de contenu pour enseigner les fractions sont maîtrisées par les futurs instituteur(-trice)s primaires et comment celles-ci sont elles-enseignées en formation initiale ? 
Dans le premier chapitre, nous présentons la modélisation des connaissances pour enseigner de Ball et al. (2008) ainsi que celle de Baumert et Kunter (2006), toutes deux basées sur les catégories de connaissances pour enseigner de Shulman (1986). Les deux catégories principales de ces modèles sont les connaissances de contenu (CK) et les connaissances pédagogiques de contenu (PCK). 
Le deuxième chapitre synthétise les acquis actuels de la recherche en didactique des mathématiques dans le domaine des fractions. Dans ses pratiques, l'enseignant doit, notamment, favoriser un changement conceptuel (conceptual change) permettant à l'élève de surmonter une difficulté communément appelée "biais du nombre naturel" (natural number bias). Ensuite, plusieurs études abordant le niveau de CK et de PCK sur les fractions de futurs enseignants ainsi que des pratiques permettant de développer ces connaissances en formation initiale sont présentées. 
Le troisième chapitre expose et justifie nos choix méthodologiques pour les deux aspects de notre recherche. En premier lieu, nous avons choisi d'utiliser un questionnaire existant composé de 24 items pour évaluer les CK et les PCK sur les fractions d'étudiants en début de troisième année de formation en Bachelier instituteur(-trice) primaire dans deux Hautes Ecoles de la région liégeoise. Par la suite, nous avons rédigé un guide d'entretien afin de mener à bien des entretiens semi-dirigés avec des formateurs des étudiants susmentionnés. 
Dans le quatrième chapitre, nous analysons d'abord les données recueillies à travers le questionnaire présenté aux étudiants. Ensuite, à l'aide de catégories prédéfinies, nous présentons les moyens utilisés par les formateurs interrogés pour former leurs étudiants à l'enseignement des fractions. 
Dans le cinquième chapitre, nous tentons d'apporter des réponses aux deux parties de notre question de recherche et vérifions nos hypothèses. Des liens à effectuer entre les deux aspects de notre recherche sont également envisagés. 
Le dernier point, intitulé "conclusion et perspectives", présente une synthèse globale de notre Mémoire. Nous y envisageons également certaines perspectives concernant la formation initiale des futurs Bacheliers instituteur(-trice)s primaires.

connaissances pédagogiques de contenu --- didactique disciplinaire --- fractions --- formation initiale --- instituteur primaire --- natural number bias --- conceptual change --- COACTIV --- PCK --- CK --- Sciences sociales & comportementales, psychologie > Education & enseignement

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This publication contains original research targeting scientific specialists in the field of education. Not only is the disposition of its research endeavours grounded on a philosophical basis, it is also embedded in the empirical. The research methodology of each chapter emanates from applicable philosophical assumptions in the form of an applicable theoretical and conceptual framework. The latter forms a firm basis for the application of sound empiricism. Both qualitative and quantitative empirical approaches were alternatively applied in the various chapters. The content of each chapter was meticulously analysed before being finally accepted. In response to the call for chapters, 26 abstracts were received. After evaluation of these abstracts, 24 authors were granted the opportunity of submitting full manuscripts for evaluation. Subsequently the latter were submitted to a rigorous double-blind peer review process. These manuscripts were submitted to at least two or three specialist reviewers in their particular fields of specialisation. All of these review reports are preserved and kept for enquiry and assessment. The content of the current book was chosen from a selection for a 2014 publication which did not obtain a subsidy from the DHET, titled Nuances of Teaching Learning and Research, published by AndCork Publishers. After careful re-evaluation, a much smaller number of chapters was selected, substantially reworked and considerably extended, after which the chapters were again submitted to a double-blind peer review process. Ultimately, of the 26 abstracts originally received only 10 were finally accepted as suitable for publication in the current volume. Finally, in terms of the requirements set by clause 6.12 of the Department of Higher Education and Training policy on reworked publications, this book now contains more than 50% original content not published before. The content of this book adds to the body of scholarly knowledge in education. In his evaluation of the book, Acting Executive Dean, Faculty of Education and Training, Professor Akpovire Oduaran, made the following remarks: To a large extent, the ideas put together in this book have come from data generated not just from literature found in books and journals but actual interactions with educators and the learning environment. So then, what the reader is offered in this volume is the articulation of ideas that have been interrogated, structured and presented in surprisingly simplistic and yet incisive and academically enriching content that can match the standards of scholarship that is available in the Western World. Yet, what makes this book so welcome, relevant and timely, is the fact that it is built around Afrocentric theories and practices such as one may find in imported literature. Academic.

Education --- Education --- Educational change --- Education --- Teaching skills & techniques --- academic writing in postgraduate research --- brofenbrenner’s ecological perspective --- conceptual change --- grade r --- student peer tutor programme --- teacher quality demands --- pair programming --- teacher professional development --- perceptual motor skills --- environmental education concepts --- Curriculum --- International System of Units --- Pedagogy --- South Africa --- Research. --- Research --- Philosophy. --- South Africa --- Education. --- academic writing in postgraduate research --- brofenbrenner’s ecological perspective --- conceptual change --- grade r --- student peer tutor programme --- teacher quality demands --- pair programming --- teacher professional development --- perceptual motor skills --- environmental education concepts --- Curriculum --- International System of Units --- Pedagogy --- South Africa