Systematisch variierte Kontexte und ihr Einfluss auf das Lernen biologischer und chemischer Konzepte
Final Report Abstract
Im ersten Teilprojekt "Zum Einfluss von Kontext und Concept-Maps auf Lernerfolg und Interesse in Biologie und Chemie" konnten für das Fach Chemie positive Effekte des Kontextes auf das Interesse und die Lernleistung nachgewiesen werden, im Fach Biologie dagegen nicht. Da dies mit der fächerspezifischen Wirkung eines Kontextes in Zusammenhang stehen könnte, die in der Unterschiedlichkeit der beiden Fächer Chemie und Biologie in Bezug auf die Nähe von Fachinhalt und Kontext begründet sein könnte, wurde im zweiten Teilprojekt "Systematisch variierte Kontexte und ihr Einfluss auf das Lernen biologischer und chemischer Konzepte" ein und derselbe Kontext in beiden Fächern eingesetzt und die Wirkung des Kontextes auf Lernleistung und situationales Interesse innerhalb der Fächer und im Fächervergleich untersucht. Die Teilstudien in den Fächern Biologie und Chemie wurden mit Beispielaufgaben zu den Themen Parasiten und Hormone (biologische Fachinhalte) sowie Wasser und Salze (chemische Fachinhalte) durchgeführt. Der Einfluss des Unterrichtsfaches wurde durch das Lernen des chemischen Fachinhalts (Salze) im Biologieunterricht und des biologischen Fachinhalts (Hormone) im Chemieunterricht untersucht. Als für beide Fächer gleichermaßen geeigneter Kontext wurde der Badesee gewählt. An den Interventionsstudien nahmen insgesamt 288 Schülerinnen und Schüler der neunten Klassen aus zehn Gymnasien in NRW teil. Die Ergebnisse der Teilstudie in Chemie zeigen, dass sich der Kontext im Fach Chemie je nach Grad der inhaltlichen Nähe des Fachinhalts und des Kontexts Badesee positiv auf das Interesse der Lernenden auswirkt. Den stärkeren Einfluss bei gleichzeitig geringerer inhaltlicher Nähe hat der Kontext Badesee beim Fachinhalt Salze im Vergleich zum Fachinhalt Wasser. Im Fach Biologie ist kein Effekt des Kontextes Badesee nachzuweisen, weder für den Fachinhalt Parasiten noch für den Fachinhalt hormonelle Regelkreise. Zwar weist der Fachinhalt Parasiten eine stärkere inhaltliche Nähe zum Kontext Badesee auf als der Fachinhalt hormonelle Regelkreise, jedoch scheint der menschliche Körper beim Erklären der hormonellen Regelkreise einen zusätzlichen Kontextaspekt darzustellen, so dass der unterschiedliche Grad der inhaltlichen Nähe der Fachinhalte zum Kontext Badesee keine Rolle mehr spielt. Durch die Betrachtung des Begriffs Kontext als mehrdimensionales Konstrukt könnten die unterschiedlichen Kontextaspekte innerhalb einer Aufgabe zusammengeführt werden. Die einzelnen Kontextaspekte wie z.B. der Badesee und der menschliche Körper stellen jeweils eine Dimension dar, die gemeinsam einen in diesem Beispiel zweidimensionalen Raum bilden. Dieser Raum dient als Modell um den Kontext einer Aufgabe insgesamt zu beschreiben. Der fächerübergreifende Vergleich ergab, dass der Unterricht einen übergeordneten Kontext darstellt. Das Lernen mit denselben chemischen bzw. biologischen Aufgabenmaterialien führt im Biologieunterricht zu höheren Lernleistungen als im Chemieunterricht. Dagegen verhält es sich in Bezug auf das situationale Interesse genau umgekehrt. Im Chemieunterricht werden dieselben chemischen bzw. biologischen Aufgabenmaterialien als interessanter eingestuft als im Biologieunterricht. Es liegt die Vermutung nahe, dass das im Vergleich zur Biologie geringere Selbstkonzept der Schülerinnen und Schüler in Chemie höheren Lernleistungen entgegensteht, obwohl das Lernmaterial als interessanter wahrgenommen wird.
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