Dissertationsprojekt Henning Krake

Kurzfassung Dissertationsvorhaben Lernprozessorientierte Sequenzierung von Chemieunterricht unter Berücksichtigung experimenteller Phasen – Implementation in die Ausbildung von Lehramtsanwärtern

 

 

Theoretischer Hintergrund:

Die Frage der empirischen Unterrichtsforschung nach der Qualität von Lehrpersonen ist eng mit Forschung zu Unterrichtsqualität und Lehrerausbildung verbunden. Dabei weist die Forschung zur Unterrichtsqualität im Wesentlichen allgemeine (fachunspezifische) Unterrichtsmerkmale aus, die positiv mit den gemessenen Leistungs-, Interessens-, und Einstellungsvariablen der Schülerinnen und Schüler korrelieren. Insbesondere in Fächern, in denen das Experiment eine zentrale Rolle einnimmt, wie zum Beispiel im Chemie- und Physikunterricht, gibt es einen deutlichen Zusammenhang zwischen stark ausgeprägten Merkmalen der Zielorientierung sowie des Experimentierens (z. B. Entwicklung von Fragestellungen, selbstständige Versuchsplanung) und der Lernentwicklung, vor allem bei kognitiven Aspekten des Lernens (Seidel et al., 2006; Schulz, 2011). Aus den Videostudien, die im regulären Unterricht an deutschen Schulen angefertigt wurden, lässt sich ableiten, dass die auf ein Lernziel bezogene Strukturierung nach sachlogisch-inhaltlichen und funktional-lernprozessorientierten Gesichtspunkten, die auch als Sequenzierung bezeichnet werden kann, eine zentrale Rolle spielt. Insgesamt waren aber die Ausprägungen der entsprechenden Merkmale nur gering, sodass für den Chemie- und Physikunterricht in Deutschland diesbezüglich ein Handlungsbedarf zu bestehen scheint.   

Ein theoretisches Konstrukt, welches aufbauend auf psychologischen Lerntheorien unterschiedliche Sequenzierungen des Unterrichts auf verschiedene Lehrziele bezieht und dabei den Lernprozess der Schülerinnen und Schüler ins Zentrum der Unterrichtgestaltung rückt, sind die „Choreographien unterrichtlichen Lernens“ nach Oser und Patry (1990), die auch als Basismodelle bezeichnet werden. Sie schlagen insgesamt 12 Basismodelle vor, von denen jedes einem spezifischen Lernzieltyp entspricht. In Videoanalysen konnten für den Chemie- und Physikunterricht drei besonders relevante Basismodelle identifiziert werden: Lernen durch Erfahrung, Konzeptbildung und Problemlösen (Reyer, 2004; Trendel et al., 2007; Walpuski, 2006). Eine Studie, die die Wirksamkeit einer Fortbildung für Physiklehrkräfte zu den Basismodellen in Bezug auf die Entwicklung des Fachwissens bei Schülerinnen und Schülern untersucht hat, konnte einen positiven Zusammenhang zwischen der Vollständigkeit sowie der richtigen Reihenfolge der Handlungskettenschritten im Unterricht und dem Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler zeigen. Dabei profitieren insbesondere leistungsschwache von einer Strukturierung des Unterrichts nach den Basismodellen (Zander et al., 2013).

Ein weiteres Forschungsfeld, mit dem sich die Studie auseinandersetzt, ist das der Aus- und Weiterbildung von Lehrkräften. Um eine Professionsidentität zu entwickeln, muss nach Radtke (1996) das Handeln mit pädagogischem, fachdidaktischem und fachwissenschaftlichen Wissen vernetzt und weiterentwickelt werden. Dabei fanden in den oben genannten Studien Videos aus dem eigenen Unterricht Anwendung (Schulz, 2011; Trendel et al., 2007; Zander et al., 2013). Der in der Studie angestrebten Modifikation des Lehrerhandelns liegt das Modell von Wahl (2002) zugrunde. Bei einer Fortbildung, bei der es um die Änderungen von Handeln geht, ist die hierarchisch-sequentielle Gliederung von Zielsetzungen und Abläufen ein Aspekt von zentraler Bedeutung, da diese Zielhierarchien und Zusammenhänge bewusst gemacht werden müssen.         

 

Ziele und Forschungsfragen:

Ziel des Projektes ist es, in Zusammenarbeit mit dem Ministerium für Schule und Weiterbildung in Nordrhein-Westfalen (MSW NRW) und der Qualitäts- und UnterstützungsAgentur – Landesinstitut für Schule NRW (QUALiS NRW), ein Curriculumsmodul prototypisch in die Lehrerausbildung zu integrieren, das die lernprozessorientierte Sequenzierung des Chemie- und Physikunterrichts und die Einbettung experimenteller Phasen zum Gegenstand hat. Das Modul muss so gestaltet sein, dass es sich mit den seminardidaktischen und organisatorischen Vorgaben der Zentren für schulpraktische Lehrerausbildung (ZfsL) vereinbaren lässt und von diesen langfristig selbstständig umgesetzt werden kann. Der Fachdidaktik kommt in diesem Zusammenhang die Aufgabe zu, die Fachleitungen bei der Entwicklung und Einübung des Konzepts anzuleiten den Umsetzungsprozess zu steuern und den Erfolg des Konzepts zu evaluieren.

 Im Rahmen der Studie sollen folgende Forschungsfragen beantwortet werden:

1.     Gibt es im Rahmen der Intervention einen Effekt auf das Professionswissen der Fachleiter(innen)?

2.     Gibt es im Rahmen der Intervention einen Effekt auf das Professionswissen, die lernprozessorientierte Sequenzierung des Unterrichts und die Sequenzierung von Experimenten bei den Lehramtsanwärter(innen)?

3.     Gibt es einen Effekt auf die Wahrnehmung der Unterrichtsqualität durch die Schüler(innen)?

 

Design und Methode:

Pro Fach werden je 20 Lehramtsanwärter(innen) für das Lehramt an Haupt-, Real- und Gesamtschulen (HRGe) oder das Lehramt an Gymnasium und Gesamtschulen (GyGe) in der Interventions- und Kontrollgruppe angestrebt. Bei einem Schnitt von sechs bis sieben Lehramtsanwärtern pro Fachseminar werden dazu drei bis vier Fachseminare pro Fach in den beiden Gruppen benötigt. Pro Lehramtsanwärter wird mit einer Klassenstärke von 30 Schüler(innen) gerechnet. Eine Zufallsstichprobe ist in diesem Fall aufgrund juristischer Rahmenbedingungen nicht möglich, da die Fachleiter(innen) selbst über eine Zuordnung zur Kontroll- oder Interventionsgruppe entscheiden.

Der Erfolg der Intervention soll auf den vier Wirksamkeitsebenen nach Lipowsky (2010), Einstellung, Wissen, Verhalten und Schülerleistung, wird anhand der folgend beschriebenen Variablen und Instrumente operationalisiert:

Die Einstellung der Fachleiter(innen) und Lehramtsanwärter(innen) zur lernprozessorientierten Sequenzierung von Unterricht wird durch einen Fragebogen (Stages of Concern (SOC)) in einer Prä/Postmessung erhoben. Die Qualität des Professionswissens der Fachleiter(innen) und Lehramtsanwärter(innen) zur lernprozessorientierten Sequenzierung von Unterricht, zu Experimentierphasen und zur methodischen Umsetzung wird durch einen PCK-Test (Eigenentwicklung nach Borowski et al., 2010) in einer Prä/Postmessung erfasst. Bei den Lehramtsanwärterinnen und -anwärtern wird das Professionswissen zusätzlich zum Test anhand der Unterrichtsentwürfe analysiert (Sach- und Lernprozessstrukturanalyse). In Bezug auf das praktische Handeln wird die Fähigkeit der Lehramtsanwärter(innen) den Unterricht zu Sequenzieren (Lernprozessorientierung u. Experimentierphasen) durch die Videoanalyse der Unterrichtsstunden erhoben. Dabei kommen die Kategoriensysteme zum Einsatz, die auch in den Vorarbeiten entwickelt und verwendet wurden. Dieses Instrument kommt bei beiden Gruppen in Sinne einer Prä/Postmessung beim ersten und letzten Unterrichtsbesuch zur Zeit des bedarfsdeckenden Unterrichts zum Einsatz. Für die weiteren Stunden erfolgt in der Interventionsgruppe eine Analyse des Unterrichtsentwurfs. Die Schülerleistung wird an dieser Stelle nicht abgeprüft, da eine vergleichende Messung des Lernerfolgs aufgrund der zu erwartenden Heterogenität in Bezug auf die Jahrgänge und Inhalte nicht sinnvoll ist. Stattdessen kommt auf dieser Ebene nur ein Fragebogen zur Wahrnehmung der Unterrichtsqualität zum Einsatz.     

 

Literatur:

Borowski, A., Neuhaus, B. J., Tepner, O., Wirth, J., Fischer, H.E., Leutner, D., Sandmann, A. & Sum-fleth, E. (2010). Professionswissen von Lehrkräften in den Naturwissenschaften (ProwiN) – Kurz-darstellung des BMBF-Projekts. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 16, 341-349.

Clausen, M. (2002). Unterrichtsqualität: Eine Frage der Perspektive (Pädagogische Psychologie und Entwicklungspsychologie: Bd. 29). Münster: Waxmann.

Klieme, E. (2006). Unterricht und Kompetenzerwerb in Deutsch und Englisch. Zentrale Befunde der Studie Deutsch-Englischer-Schülerleistungen-International (DESI). Verfügbar unter: http://www.dipf.de/de/forschung/projekte/pdf/biqua/desi-zentrale-befunde/view [04.10.2016].

Lipowsky, F. (2010). Lernen im Beruf – Empirische Befunde zur Wirksamkeit von Lehrerfortbildung. In F. Müller, A. Eichenberger, M. Lüders & J. Mayr (Hrsg.), Lehrerinnen und Lehrer lernen – Konzepte und Befunde zur Lehrerfortbildung (S. 51-72). Münster: Waxmann.

Oser, F. & Patry, J.-L. (1990). Choreographien unterrichtlichen Lernens. Basismodell des Unterrichts (Berichte zur Erziehungswissenschaft, 89). Freiburg: Pädagogisches Institut der Universität.

Radtke, F.-O. (1996). Wissen und Können – die Rolle der Erziehungswissenschaft in der Erziehung. Opladen: Leske + Buderich.

Reyer, T. (2004). Oberflächenmerkmale und Tiefenstrukturen im Unterricht. Berlin: Logos.

Schulz, A. (2011). Experimentierspezifische Qualitätsmerkmale im Chemieunterricht: Eine Videostudie (Studien zum Physik- und Chemielernen). Berlin: Logos.

Seidel, T., Prenzel, M., Rimmele, R., Schwindt, K., Kobarg, M., Herweg, C. & Dalehefte, I.M. (2006). Unterrichtsmuster und ihre Wirkungen. Eine Videostudie im Physikunterricht. In Prenzel, M. & Alloloio-Näcke, L. (Eds.), Untersuchungen zur Bildungsqualität von Schule. Abschlussbericht des DFG-Schwerpunktprogramms BiQua. Münster: Waxmann.

Trendel, G., Wackermann, R. & Fischer, H.E. (2007). Lernprozessorientierte Lehrerfortbildung in Physik. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 13, 9-31.

Wahl, D. (2002). Mit Training vom trägen Wissen zum kompetenten Handeln? Zeitschrift für Pädagogik, 48 (2), 227 – 241.

Walpuski, M. (2006). Optimierung von experimenteller Kleingruppenarbeit durch Strukturierungshilfen und Feedback (Studien zum Physik- und Chemielernen). Berlin: Logos Verlag.

Zander, S., Krabbe, H. & Fischer, H.E. (2013). Lernzuwächse in der Mechanik im Rahmen der Lehrerfortbildung „Sequenzierung von Lernprozessen“. In: S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning – Forschendes Lernen (S. 503-505). Kiel: IPN.