The Thing About Chemistry - Investigating the Fundamental Chemistry Skills of Biology Education Students at Bielefeld University
Abstract
Although fundamental chemistry acts as a prerequisite for fully comprehending imperative aspects of biology, Bielefeld University is one of three universities in North Rhine-Westphalia (NRW), Germany that does not require majors or minors in biology education to complete classes in general chemistry, before fulfilling graduation requirements. This article provides insight into the recent findings of an empirical study conducted with graduate students at Bielefeld University, pursuing a career in biology education. The purpose of the study was to determine to what extent graduate students possess the chemistry skills essential for teaching the state-mandated biology curriculum. The assessed graduate students consisted of individuals with and without chemistry as their second elected subject. The chemistry skills of the individual graduate students were measured with a non-standardized knowledge test. The results of each test were computed using an evaluation form and a specified point system. Results revealed that the majority of the graduate students without chemistry as their second elected subject possessed an insufficient (e.g., poor, failing) level of understanding for fundamental chemistry, characteristically essential for instructing biology lessons. The findings in this study and in previous research have established grounds for discussing potential methods of intervention and further investigation of this field, in order to better prepare biology education students for their teacher training and future careers.References
Averill, B. & Eldredge, P. (2011). General Chemistry: Principles, Patterns and Applications. Washington: Saylor Foundation.
Ball, D. W., Hill, J. W., & Scott, R. J. (2011). The Basics of General, Organic, and Biological Chemistry. Boston: Saylor Foundation.
Bayrhuber, H. (1994). Zur Interdisziplinarität des Biologieunterrichts. In Byrhuber, H. (Ed.). Interdisziplinare Themenbereiche und Projekte im Biologieunterricht (pp. 29-34). Kiel: IPN.
Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. (2014). Stryer Biochemie (7 ed.). Berlin: Springer.
Berck, K. & Graf, D. (2010). Biologiedidaktik: Grundlagen und Methoden (4 ed.). Berlin: Springer.
Bielefeld University (2016). Fakultät für Biologie: Biologie: Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule): Module. Retrieved March 14, 2018, from https://ekvv.uni-bielefeld.de/sinfo/publ/variante/62556682?m
Hesse, M. (1981). Wird das CO2 in der Photosynthese reduziert oder oxidiert? Praxis der Naturwissenschaften: Biologie in der Schule, 9, 268-276.
Hesse, M. (2000). Erinnerungen an die Schulzeit: Ein Rückblick auf den erlebten Biologieunterricht junger Erwachsener. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 6, 187-201.
Lienert, G. A. & Raatz, U. (1998). Testaufbau und Testanalyse (6 ed.). Weinheim: Beltz.
Löwe, B. (1990a). Biologie und Chemie zum Verhältnis der beiden Naturwissenschaften im Unterricht. Unterricht Biologie, 153, 4-14.
Löwe, B. (1990b). Was sollen Schüler zum Abitur über den Zitratzyklus wissen? Unterricht Biologie, 153, 45-47.
Lumer, J. (1996). Chemie im Biologieunterricht der Sekundarstufe II. Empirische Untersuchungen mit Schülern, Studienanfängern und Lehrern. Münster: Schüling-Verlag.
Lumer, J. & Hesse, M. (1993). Chemiekenntnisse von Studienanfängern. Untersuchung zur Stellung der Chemie im Biologieunterricht. Bericht des Institutes für Didaktik der Biologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, 2, 77-90.
Lumer, J. & Hesse, M. (1997a). Schülervorstellungen über den Weg vom Gen zum Enzym: Teil 2: Rückschlüsse auf die Bedeutung chemischer Grundkenntnisse für den Lernprozeß. Mathematischer und naturwissenschaftlicher Unterricht, 3, 165-171.
Lumer, J. & Hesse, M. (1998). Chemie im Biologieunterricht: Ein Diskussionsbeitrag. Praxis der Naturwissenschaften: Biologie in der Schule, 2, 129-150.
Lumer, J. & Hesse, M. (2001). Diskussion und Kritik zu ‚Wider die Chemisierung des Biologieunterrichts!‘ von L.J. Langlet. Mathematischer und naturwissenschaftlicher Unterricht, 6, 371-373.
Mortimer, C. E. & Müller, U. (2011). Chemie (10 ed.). Stuttgart: Thieme.
Qualitäts- und UnterstützungsAgentur – Landesinstitut für Schule (QUAL-LiS NRW). (2016). Schulentwicklung: Biologie: Kompetenzbereiche und Inhaltsfelder des Faches. Retrieved March 31, 2018, from https://www.schulentwicklung.nrw.de/lehrplaene/lehrplannavigator-s-ii/gymnasiale-oberstufe/biologie/biologie-klp/kompetenzen/index.html
Riedel, E. & Janiak, C. (2011). Anorganische Chemie (8 ed.). Berlin: De Gruyter.
Ruhr-Universität Bochum (2016). Kenntnisse in Chemie, Physik und Mathematik für den Zwei-Fach-Bachelor of Arts mit Lehramtsoption. Retrieved March 7, 2018, from http://www.biologie.ruhr-uni-bochum.de/studium/bm/bar/cpm.html.de
RWTH Aachen University (2017). Prüfungsordnungsbeschreibung Biologie im lehramtsbezogenen Bachelorstudiengang: GyGe. Retrieved March 7, 2018, from https://www.campus.rwth-aachen.de/rwth/all/examRule.asp?gguid=0x7C9C3093C9261D43ACBC585805221F49&tguid=0xEBB2D1C29613C04FBF47F82813B5A4E9
Sadava, D., Hillis, D. M., Heller, H. C., & Berenbaum, M. R. (2011). Life: The Science of Biology (9th ed.). Sunderland: Sinauer.
Schulministerium Nordrhein-Westfalen (2017). Schema und Beispiele zur Notenbildung im Zentral Abitur. Retrieved April 15, 2018, from https://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/cms/upload/abitur-gost/verfuegungen/Anlage_4_Schema_und_Beispiele_zur_Notenbildung.pdf
University of Bonn (2017). Prüfungsordnung für die Bachelor und Masterstudiengänge der Lehrerbildung der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn. Retrieved March 7, 2018, from https://bonndoc.ulb.uni-bonn.de/xmlui/bitstream/handle/20.500.11811/1026/Amtl.%20Bek.%201728.pdf?sequence=1&isAllowed=y
University of Duisburg-Essen (2017). Fachprüfungsordnung für das Studienfach Biologie um Bachelorstudiengang mit der Lehramtsoption Gymnasien und Gesamtschulen an der Universität Duisburg-Essen. Retrieved March 7, 2018, from https://www.uni-due.de/imperia/md/content/zentralverwaltung/bereinigte_sammlung/8_5_26_ws16.pdf
University of Cologne (2017). Prüfungsordnung: Unterrichtsfach Biologie. Retrieved March 7, 2018, from http://zfl.uni-koeln.de/sites/zfl/Zfl-Navi/Pruefungsordnungen/Bachelor/2017/GyGe/2_BA_Biologie_GymGe.pdf
University of Münster (2012). Prüfungsordnung für das Fach Biologie im Rahmen der Bachelorprüfung innerhalb des Zwei-Fach-Modells an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Retrieved March 7, 2019, from https://www.unimuenster.de/imperia/md/content/wwu/ab_uni/ab2012/ausgabe31/beitrag_02.pdf
University of Siegen (2016). Modulhandbuch zum Studiengang: Bachelor of Science Lehramt Biologie für Gymnasium und Gesamtschule. Retrieved March 7, 2018, from http://www.chemie-biologie.uni-siegen.de/biologie/lehre/docs_po16/mhb_ba_biologie_gymge_2016.pdf
University of Wuppertal (2016). Module des Studienganges Biologie im kombinatorischen Studiengang Bachelor of Arts zur Prüfungsordnung vom 06.10.2016. Retrieved March 7, 2018, from https://www.zpa.uni-wuppertal.de/fileadmin/zpa/Studiengaenge/Komb._BA/Biologie_KBA_2016_Modulhandbuch.pdf
Vollmer, G. (1992). Die Wissenschaft vom Leben. Das Bild der Biologie in der Öffentlichkeit. Biologie in unserer Zeit, 3, 143-150.