Förderung der Falsifikationsfähigkeit durch Unterstützung von Modellbildungsprozessen im Rahmen eines scientific inquiry-orientierten Unterrichts in der Primarstufe
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Hypothesenbezogene Schlussfolgerungen spielen eine zentrale Rolle im Erkenntnisprozess eines scientific inquiry‐orientierten Sachunterrichts, da sie notwendig sind, um Evidenzen in Bezug auf zuvor formulierte Hypothesen zu beurteilen und ggf. die Falsifikation einer Hypothese vornehmen zu können. Bei Kindern im Grundschulalter ist die Fähigkeit des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns jedoch noch unzureichend entwickelt. Im vorliegenden Projekt wird die Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns im Sachunterricht der Grundschule fokussiert. Ziel ist die Untersuchung des Einsatzes von instruktionaler Unterstützung, die das hypothesenbezogene Schlussfolgern in einem scientific inquiry‐orientierten Sachunterricht mit ganzen Klassen für möglichst viele Schülerinnen und Schüler positiv beeinflussen soll. Zunächst wurde in Untersuchung 1 die Möglichkeit einer Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns sowie der Falsifikationsfähigkeit in ganzen Klassen erforscht. Dabei zeigte sich, dass Schülerinnen und Schüler bereits in der dritten Klasse die adäquate Evaluation sowie die Falsifikation von konditionalen Aussagen erlernen können, wobei sich der Lernzuwachs durch den Einsatz von Scaffoldingmaßnahmen signifikant verstärkt. Die förderliche Wirkung konnte auch nach einem Zeitraum von 12‐14 Wochen noch nachgewiesen werden. In Untersuchung 2 wurde geprüft, ob der durch die Intervention erzielte Lernzuwachs im Klassenmittelwert einen positiven Effekt für möglichst viele Schülerinnen und Schüler bedeutete oder ob die implementierte Förderung nur auf eine bestimmte Schülergruppe in Abhängigkeit von ihren Lernvoraussetzungen abzielte. Es konnte nachgewiesen werden, dass der Einsatz von Scaffoldingmaßnahmen dazu führte, dass die Schülerinnen und Schüler unabhängig von ihren kognitiven Lernvoraussetzungen beim hypothesenbezogenen Schlussfolgern hinzulernen konnten. Untersuchung 3 widmete sich dem Zusammenhang zwischen hypothesenbezogenem Schlussfolgern und alternativen Vorstellungen. Von der Annahme geleitet, dass nur durch das Erkennen von widerlegender Evidenz alternative Vorstellungen als nicht haltbar erkannt und in ihrer Gültigkeit erschüttert werden können, wurde die Veränderung von wissenschaftlich nicht angemessenen Vorstellungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schülerinnen und Schüler nach dem Unterricht weniger alternativen Vorstellungen zustimmten als vor dem Unterricht. Zudem zeigte sich, dass Schülerinnen und Schüler mit einer höheren Ausprägung der Schlussfolgerungsfähigkeit signifikant weniger alternativen Vorstellungen zustimmten. Die Ergebnisse eines Gruppenvergleichs zwischen Schülerinnen und Schülern, bei denen Scaffoldingmaßnahmen zur Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns eingesetzt wurden und Schülerinnen und Schülern, bei denen diese zusätzlichen Scaffolds nicht eingesetzt wurden, zeigen, dass eine zusätzliche Förderung die langfristige Entwicklung von alternativen Vorstellungen positiv beeinflusst. Im vorliegenden Projekt konnte der Einsatz von Scaffoldingmaßnahmen als geeignet zur Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns bei Grundschulkindern in ganzen Klassen identifiziert werden. Es ist dabei gelungen, einen Lernzuwachs für möglichst viele Schülerinnen und Schüler unabhängig von ihrer Lernvoraussetzung zu ermöglichen. Die Studie liefert zudem einen Hinweis darauf, dass die Entwicklung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns bedeutsam für konzeptuelles Lernen ist. Diese Befunde leisten einen wichtigen Beitrag für die Untersuchung des wissenschaftlichen Denkens von Kindern im Kontext eines scientific‐inquiry‐orientierten Sachunterrichts.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2020) Schülervorstellungen in einem inquiry-orientierten Sachunterricht verändern – Besteht ein Zusammenhang mit der Förderung adäquaten Schlussfolgerns?. ZfDN (Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften) 26 (1) 37–51
Grimm, Hanna; Todorova, Maria; Möller, Kornelia
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s40573-020-00110-1) - (2014). Hypothesenbezogene Schlussfolgerungen im Grundschulalter fördern. Zeitschrift für Grundschulforschung, 2(7), 88–101
Robisch, C., Tröbst, S., Möller, K.
- (2015). Förderung hypothesenbezogener Schlussfolgerungen bei Grundschulkindern im naturwissenschaftlichen Kontext. Dissertation. Westfälische Wilhelms‐Universität Münster
Robisch, C.
- (2018). Förderung des Schlussfolgerns bei heterogenen Lernvoraussetzungen. In C. Maurer (Hrsg.): Qualitätsvoller Chemie‐ und Physikunterricht ‐ normative und empirische Dimensionen, S. 320‐323. IPN Kiel
Grimm, H., Robisch, C., Möller, K.
- (2018). Förderung hypothesenbezogener Schlussfolgerungen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht durch gezieltes Scaffolding – Gelingt dies unter Feldbedingungen? Zeitschrift für Grundschulforschung, 11, 349‐363
Grimm, H. Robisch, C., Möller, K.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s42278-018-0019-z) - (2018). Lässt sich das hypothesenbezogene Schlussfolgerungsvermögen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht fördern? In U. Franz, H. Giest, A. Hartinger, A. Heinrich‐Dönges, B. Reinhoffer (Hrsg.), Handeln im Sachunterricht (S. 109‐ 116). Bad Heilbrunn: Klinhkhardt
Grimm, H., Robisch, C., Möller, K.
- (2018). Testing hypotheses in inquiry‐based science education ‐ Does scaffolding foster evidence‐based reasoning in primary science teaching? In O. Finlayson, E. McLoughlin, S. Erduran, P. Childs (Eds.): Research, Practice and Collaboration in Science Education, p. 971‐979
Grimm, H., Robisch, C., Möller, K.
- (2019). Lässt sich das hypothesenbezogene Schlussfolgern auch in heterogenen Lerngruppen fördern? In M. Knörzer, L. Förster, U. Franz, A. Hartinger (Hrsg.), Forschendes Lernen im Sachunterricht (S. 39‐46). Bad Heilbrunn: Klinkhardt
Grimm H., Möller K.
- (2019). Verändern von Präkonzepten durch adäquates Schlussfolgern? In C. Maurer, C. (Hrsg.): Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe, S. 97‐100. IPN Kiel
Grimm, H., Todorova, M., Möller, K.
