Modellierkompetenz im Kontext: Eine explanative Studie zur Wirkung von Kontextmerkmalen in Modellierprozessen von Biologie-Lehramtsstudierenden

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Jörg Großschedl; Professor Dr. Moritz Krell; Dr. Nina Minkley
• Fachliche Zuordnung: Allgemeines und fachbezogenes Lehren und Lernen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 541190827

Für den Biologieunterricht wird die Entwicklung von Modellierkompetenz als ein bedeutendes Ziel definiert. Daher sollen angehende Biologielehrkräfte zum Ende ihres Studiums in der Lage sein, Modelle zur naturwissenschaftlichen Problemlösung zu entwickeln und einzusetzen. Für Modellierkompetenz liegt bereits eine Reihe von Untersuchungen vor, die zeigen, dass die von einer Person in einer Testsituation gezeigte Performanz stark durch Eigenschaften der jeweiligen Aufgabe beeinflusst werden kann („Kontextabhängigkeit“). Diese Untersuchungen sind allerdings größtenteils explorative und deskriptive Studien; explanative Studien liegen für Modellierkompetenz bislang kaum vor. Vor diesem Hintergrund hat das vorliegende Projekt zum Ziel, den Einfluss von Kontextmerkmalen auf die Modellierperformanz systematisch zu untersuchen. Modellierperformanz wird hierbei als eine Abfolge beobachtbarer Tätigkeiten operationalisiert, deren Qualität anhand ihrer Komplexität quantifiziert werden kann. Dabei wird die folgende Fragestellung untersucht: Inwiefern unterscheiden sich die Modellierprozesse (d. h. Modellierperformanz) von Biologie-Lehramtsstudierenden in authentischen biologischen Problemstellungen in Abhängigkeit von erkenntnistheoretischen Zielen und der Erkennbarkeit der Tiefenstrukturen, die in den Problemstellungen transportiert werden? Zur Beantwortung der Fragestellung folgt die vorliegende Studie einem explanativen, experimentellen Design, bei dem der Einfluss der unabhängigen Variablen erkenntnistheoretisches Ziel und Erkennbarkeit der Tiefenstruktur auf die Modellierprozesse der Teilnehmenden in zwei biologischen Problemstellungen untersucht werden. Als abhängige Variable wird die Qualität der Modellierprozesse in Bezug auf beobachtbare Tätigkeiten betrachtet und als Komplexität der Modellierprozesse quantifiziert. Die biologischen Problemstellungen werden den Teilnehmenden in einem digitalen Erhebungsinstrument präsentiert und die Modelle mit dem digitalen Modellierungstool SageModeler entwickelt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen