Chemische Fachinformationen

Thema: Untersuchung des Einflusses der Vorgabe von chemischen Fachinformationen auf die Testleistung in Kompetenztests

Die nationalen Bildungsstandards im Fach Chemie legen Ergebnisse schulischen Lernens auf Grundlage allgemeiner Bildungsziele und Fachinhalte verbindlich fest. Um die Standards im Rahmen eines Bildungsmonitorings überprüfen zu können, wird an der Entwicklung und Evaluation standardbasierter Kompetenzstrukturmodelle sowie modell- und standardkonformer Testaufgaben gearbeitet. Im schulischen Kontext spielt gerade der Inhalt der Aufgaben eine entscheidende Rolle.

Jedoch erweisen sich die unterschiedlichen curricularen Vorgaben der Bundesländer als problematisch, da nur geringe Schnittmengen möglicher Testaufgabeninhalte analysiert werden konnten. Rein vorwissensabhängige Testaufgaben scheinen daher für ein bundesweites Monitoring ungeeignet zu sein. Im Projekt Evaluation der Standards für die Naturwissenschaften in der Sekundarstufe I (ESNaS) werden aus diesem Grund neben vorwissensabhängigen zusätzlich vorwissensunabhängige Aufgaben verwendet, die einen Aufgabenstamm mit chemischen Fachinformationen enthalten.

Vor diesem Hintergrund verfolgte die Arbeit zwei Ziele: erstens sollten modell- und standardkonforme Testaufgaben entsprechend dem normativen Kompetenzstrukturmodell ESNaS entwickelt und zweitens die für die Evaluation verwendeten vorwissensunabhängigen Aufgaben validiert werden.

Wichtigste Methode im Hinblick auf das zweite Forschungsziel ist die vergleichende Analyse der beiden Aufgabenformate:

  1. Aufgabentyp mit Aufgabenstamm und somit vorwissensunabhängig,
  2. Aufgabentyp ohne Aufgabenstamm und daher vorwissensabhängig.Damit sind beide Typen bis auf den Stamm identisch.

Dieser bietet den Probanden im Fall der vorwissensunabhängigen Aufgaben einen Text mit chemischen Fachinformationen. Es steht folglich weniger die Abfrage deklarativen Wissens, sondern vielmehr der Umgang mit Fachwissen im Vordergrund. Dadurch wird versucht, die Voraussetzungen der Testteilnahme vergleichbarer zu machen und fehlende Unterrichtsinhalte auszugleichen.Für die quantitative Aufgabenanalyse wurden Methoden der Probabilistischen Testtheorie angewendet, welche beispielsweise den direkten Vergleich der Schwierigkeiten beider Aufgabentypen ermöglichen. Für die Bewertung der a priori definierten und als schwierigkeitserzeugend angenommenen Aufgabenmerkmale Komplexität des Inhalts und kognitive Prozesse wurden zudem Regressions- und Korrelationsanalysen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse kann die Bedeutung einzelner Merkmale im Vergleich zu anderen Merkmalen beurteilt werden.

Projektziele

Als Ergebnis der Arbeit liegt ein deskriptives Kompetenzstrukturmodell vor, das sowohl Stärken als auch Schwächen des normativen Modells ESNaS für den Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen und das Basiskonzept Chemische Reaktion offenbart. Während das Aufgabenmerkmal Komplexität des Inhalts erfolgreich validiert wurde, konnte das Merkmal kognitive Prozesse nur eingeschränkt bestätigt werden. Speziell für vorwissensabhängige Aufgaben konnten die kognitiven Prozesse nicht als schwierigkeitsbestimmend identifiziert werden. Insgesamt bieten jedoch beide Merkmale die Möglichkeit, in Zukunft Kompetenzstufen aus den Ergebnissen abzuleiten und qualitativ unterschiedliche Fähigkeiten auf den einzelnen Stufen festzulegen.

Projektlaufzeit

  • 2007 - 2010

Betreuer

  • Elke Sumfleth & Maik Walpuski

Dissertation

  • Mathias Ropohl