Prozesse des Kompetenzaufbaus zum naturwissenschaftlichen Experimentieren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In den letzten ca. 20 Jahren wird zunehmend betont, dass sich naturwissenschaftliche Bildung auf fachinhaltliche und fachmethodische Aspekte beziehen muss, um Scientific Literacy aufzubauen. Diese Betonung findet sich in nationalen und internationalen Bildungsvorgaben wieder und zeigt sich auch in einer verstärkten Ausrichtung der empirischen Lehr-/Lernforschung auf fachmethodische Kompetenzen. Der Schwerpunkt aktueller Forschung liegt auf der Erfassung von bei Lernenden zu einem Zeitpunkt vorliegenden Kompetenzen bzw. dem Vergleich von Kompetenz(fortschritten) über verschiedene Alterskohorten hinweg. Bisher nur wenig untersucht wird, in welcher Weise fachmethodische Kompetenzen im Lernprozess aufgebaut werden, wie sich die zugehörigen Lernprozesse unterstützen lassen und welche Gemeinsamkeiten bzw. Unterschiede sich im Lernprozess zu fachmethodischen Kompetenzen für Schüler*innen mit spezifischen Profilen identifizieren lassen. Im Projekt wurden schriftliche Prä-Post-Vergleiche und Videoaufzeichnungen von N=121 Schüler*innen der 11. Klassen bei der Bearbeitung von Lerneinheiten zum Aufbau fachmethodischer Kompetenzen (Fragen und Hypothesen formulieren, Untersuchungen planen, Daten auswerten) genutzt, um diese Forschungslücke zu adressieren. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Lernprozesse der Schüler*innen selbst in einer stark strukturierten Instruktion sehr variantenreich sind. Schüler*innen, die die Instruktion in sehr ähnlicher Weise bearbeiten, zeigen z. T. sehr unterschiedliche Kompetenzzuwächsen im Prä-Post-Vergleich; vergleichbare Kompetenzzuwächse gehen wiederum z. T. mit sehr unterschiedlichen Bearbeitungsprozessen einher. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass einige Lernende bei der Bearbeitung von fachmethodischen Aufgaben (z. B. beim Formulieren einer naturwissenschaftlichen Frage) auch innerhalb kurzer Zeit vielfältige Vorstellungen aktivieren. Interessanterweise nimmt der Anteil angemessener Vorstellungen zwar im Laufe der Bearbeitung der Instruktion erwartungsgemäß zu, gleichzeitig nimmt die Vielfalt jedoch kaum ab, selbst dann nicht, wenn den Lernenden das fachlich angemessene Konzept erläutert wird. Interessant ist zudem, dass wir Hinweise darauf erhalten haben, dass Lernende, die eher unangemessene fachmethodische Vorstellungen favorisieren, bei geschlossenen Aufgaben in vielen Fällen dennoch zu richtigen Ergebnissen gelangen. Unsere Befunde sind einerseits an Forschung zum fachinhaltlichen Konzeptwechsel (Conceptual-Change) anschlussfähig, sie ergeben andererseits wichtige Hinweise für die Erfassung von fachmethodischen Kompetenzen mit schriftlichen Testverfahren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2017). Entwicklung prozessbezogener Kompetenzen – eine videogestützte Analyse. In C. Maurer (Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis (S. 288-291). GDCP Jahrestagung in Zürich 2016
Vorholzer, A., Hägele, J. J. & Aufschnaiter, C. v.
(Siehe online unter https://doi.org/10.25656/01:12912) - (2018). Experimentieren lernen – Aktivitätsprofile von Schülern. In C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht – normative und empirische Dimensionen (S. 368–371). GDCP Jahrestagung in Regensburg 2017
Vorholzer, A. & Hägele, J. J.
(Siehe online unter https://doi.org/10.25656/01:15495) - (2018). Wie verstehen und nutzen Lernende Konzepte zum Experimentieren? In C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht – normative und empirische Dimensionen (S. 372–375). GDCP Jahrestagung in Regensburg 2017
Hägele, J. J., Vorholzer, A. & Aufschnaiter, C. v.
(Siehe online unter https://doi.org/10.25656/01:15495) - (2019). Experimentieren lernen – Inhalte von Schülerdiskursen. In C. Maurer (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe (S. 313–316). GDCP Jahrestagung in Kiel 2018
Hägele, J. J., Vorholzer, A. & Aufschnaiter, C. v.
(Siehe online unter https://doi.org/10.25656/01:16753) - (2019). Guidance in inquiry-based instruction – An attempt to disentangle a manifold construct. International Journal of Science Education 41(11), 1562–1577
Vorholzer, A. & Aufschnaiter, C. v.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1080/09500693.2019.1616124) - (2020). Instruktionen kohärent anlegen und Kompetenzaufbau untersuchen: Zugänge und Herausforderungen am Beispiel experimentbezogener Kompetenz. Unterrichtswissenschaft, 48(1), 61–89
Vorholzer, A., Hägele, J. J. & Aufschnaiter, C. v.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s42010-019-00064-5)
