(Rukiye Ates, Igor Birindiba Batista, Daniel Deimel, Beatriz Cardoso Matafora, Nina Welsandt, Johanna Fee Ziemes, Hermann Josef Abs, Katrin Hahn-Laudenberg)
Demokratien erfordern von ihren Bürger*innen demokratische Handlungsdispositionen um fortzubestehen (Foa & Mounk 2016). Wie ausgeprägt ist diesbezüglich das Wissen und Verständnis von Jugendlichen zu politischen Systemen in einer Demokratie? Diese und andere Fragen stehen im Mittelpunkt der International Civic und Citizenship Education Study (ICCS 2022). Ein Ziel ist es, repräsentative Aussagen darüber zu treffen, inwiefern 14-Jährige Schüler*innen auf ihre zukünftige Rolle als Bürger*innen vorbereitet sind. Im Jahr 2022 nehmen in Deutschland Nordrhein-Westfalen & Schleswig-Holstein als zwei von 26 Bildungssystemen teil. ICCS befragt Schulleitungen, Lehrkräfte sowie Schüler*innen in der 8. Jahrgangsstufe. Zentrale Themen sind u.a.: BNE, Digitalisierung und Heterogenität. ICCS bietet für Bildungsakteure die Gelegenheit, ihre Vorstellungen über politisches Wissen, Identität, Einstellung, Partizipationsbereitschaft & Zukunftserwartungen künftiger Bürger*innen zu reflektieren.

Mit dem Schulversuch Talentschulen NRW werden über einen Zeitraum von sechs Jahren insgesamt 60 Schulen in sozial benachteiligten Lagen (45 Schulen mit Sekundarstufe I und 15 Berufskollegs) in ihrer Qualitätsentwicklung unterstützt. Die teilnehmenden Talentschulen sollen ein besonderes fachliches Förderprofil auf- oder ausbauen (MINT oder Kulturelle Bildung) und durch die Umsetzung besonderer unterrichtlicher Konzepte, zusätzliche Ressourcen und Unterstützung bei der Schulentwicklung die Leistungen und Erfolge von Schüler:innen nachweisbar verbessern. Die wissenschaftliche Begleitforschung zielt darauf ab, Schul- und Unterrichtsentwicklungsprozesse der Talentschulen unter Berücksichtigung der Komplexität der einzelschulischen Ausgangslage einerseits und der besonderen Projekt-architektur andererseits im Längsschnitt zu betrachten.

(Svenja Boegel & Mathias Ropohl)
Schüler*innen zeigen in Experimentiersituationen Lernschwierigkeiten, was Lernunterstützung, z.B. durch Feedback, erfordert (Scheuermann, 2017). Die Schüler:innen müssen in einem experimentellen Lernszenario die Informationen der Lernmaterialien zum Experimentieren und die Feedbackinformationen verarbeiten. Daraus entsteht eine komplexe Lernsituation, welche die Schüler:innen kognitiv und motivational überfordern kann (Leutner et al., 2014). Wollenschläger et al. (2011) konnten herausstellen, dass Feedback, welches die Kompetenzen der Schüle:*innen anhand von Kriterien adressiert, wirksam ist. Hild et al. (2020) konnten herausfinden, dass Schüler*innen von Feedback zum aktuellen Leistungsstand profitieren. Ropohl und Scheuermann (2018) konnten zeigen, dass Feedback, welches Informationen zum Lernziel, zum Lernstand und zu den nächsten Schritten enthält zu einem besseren Abschneiden der Schüler*innen führt. Die Ergebnisse aller drei Studien lassen vermuten, dass kognitive und motivationale Konstrukte einen Einfluss auf die Wirkung des Feedbacks haben. Mögliche Einflussfaktoren sind die Motivation der Schüler:innen sowie ihr wahrgenommener Cognitive Load (Ryan & Deci, 2000; Sweller, 1988). Den Einfluss dieser Merkmale gilt es beim feedbackgestützten Experimentieren genauer zu untersuchen. FF 1: Welche Feedbackelemente schätzen Schüler:innen mit Perspektive auf den wahrgenommenen Cognitive Load und die Motivation als unterstützend ein?

(Jana Arnold, Sarah Büchter, Susanne Enssen, Susanne Farwick, Belgüzar Kara, Katharina Neuber )
2021 haben Bund und Länder ihre Initiative „Schule macht stark“ gestartet. Ziel ist es, die Bildungschancen von Kindern an Schulen in sozial benachteiligten Lagen zu verbessern. Eines von vier regionalen SchuMaS-Zentren des begleitenden Forschungsverbunds ist am Interdisziplinären Zentrum für Bildungsforschung (IZfB) der UDE angesiedelt. Das regionale SchuMaS-Zentrum koordiniert die Arbeit an der Schnittstelle zwischen Praxis, Bildungsadministration und Forschung und unterstützt die beteiligten Schulen darin, ihre spezifische Situation datengestützt zu analysieren und Entwicklungsschritte zu initiieren. Dies wird insbesondere im Rahmen regelmäßiger Schulleitungsnetzwerk-Treffen begleitet. Der hierbei zugrunde liegende Ansatz schulischer Netzwerkarbeit wird im Rahmen des Posterbeitrags vorgestellt und in den Kontext bestehender Forschung eingeordnet.

(Kai Cardinal, Julia-Marie Franken, Heike Theyßen, Phillip Schmiemann, Andreas Borowski)
Im Physik- und Biologiestudium spielt das fachspezifische Wissen von Studienanfänger:innen eine zentrale Rolle für Studienerfolg. Dabei haben sich fachspezifisch verschiedene Wissensarten als bedeutsam erwiesen. Für Biologie konnte gezeigt werden, dass Konzeptverständnis prädiktiv für den Studienerfolg im ersten Studienjahr ist. In der Physik kommt neben diesem auch die Fähigkeit zur Wissensanwendung inklusive dem Anwenden von Mathematik und allgemeiner Rechenfähigkeit hinzu.
In Kooperation mit der Physikdidaktik der Universität Potsdam untersuchen die Biologie- und die Physikdidaktik im Projekt EASTER den Studienerfolg von Erstsemesterstudierenden. Dazu werden auf die verschiedenen Wissensarten abgestimmte fachspezifische Unterstützungsangebote entwickelt. Ihr Einsatz in der Studieneingangsphase zielt darauf ab, die bisher gefundenen korrelativen Zusammenhänge auf Kausalität zu prüfen und den Studienerfolg von Biologie- und Physikstudierenden zu erhöhen.

(Sonja Dieterich, Marc Rodemer, Stefan Rumann)
Im Fach Chemie sind Fehler Teil des Lernprozesses, die durch Alltags- oder Schülervorstellungen geprägt sind. Solche Fehler finden sich insbesondere bei fachlich-komplexen Konzepten. Dies ist insbesondere bei dem Konzept der chemischen Bindung der Fall (Hunter et al., 2022). Die Zielsetzung des Projekts ist es, die Wirksamkeit einer Instruktion auf Basis von fehlerhaften Lösungsbeispielen (sog. erroneous examples) für den Lernzuwachs am Beispiel der chemischen Bindung zu untersuchen. Die Instruktion soll der Ausgangspunkt für einen Lernprozess sein, bei dem das Wissen über einen Fehler dazu führt, das fachlich-richtige Wissen zu lernen. Obwohl der Instruktionsansatz der erroneous examples im Vergleich zu klassischen, korrekten Lösungsbeispielen (correct examples) vielversprechend erscheint, liegen für die komplexe Domäne der Chemie bisher keine systematischen empirischen Untersuchungen vor.

Formatives Assessment wird definiert als „lernprozessbegleitende Beurteilung von Leistungen mit dem Ziel, diese diagnostischen Informationen zu nutzen, um Unterricht und letztlich das individuelle Lernen zu verbessern“ (Schütze et al. 2018: 698). Empirische Studien haben gezeigt, dass dessen Wirksamkeit unter anderem von der konkreten Implementation im Unterricht abhängt und dass digitale Technologien die Umsetzung von Strategien formativen Assessments im Unterricht unterstützen können. So bietet beispielsweise das verstehensorientierte digitale Tool SMART neben einer automatisierten Diagnose-Auswertung passgenaues Fördermaterial und Unterrichtshinweise für Lehrkräfte.
Auf diesem Poster wird ein Forschungsvorhaben vorgestellt, das der Frage nachgeht, welche Strategien formativen Assessments Lehrkräfte beim Einsatz einer verstehensorientierten Online-Diagnostik am Beispiel des SMART-Tools im Inhaltsbereich linearer Funktionen umsetzen und inwiefern das Tool sie hierzu anregt.

(Fabio Fortunati, Fenna Henicz, Nina Welsandt)
Economic Literacy ist eine Bedingung für die Teilhabe und Mitgestaltung gesellschaftlicher Entwicklungen. Den Kern bildet ist die Fähigkeit des Individuums, (gesamt-)wirtschaftliche Zusammenhänge zu verstehen, zu beurteilen und auf dieser Basis fundierte Entscheidungen zu treffen. Der Wirtschaftsunterricht und sein Curriculum setzen die Rahmenbedingungen dafür, dass Schülerinnen und Schüler sich diese Kompetenz aneignen können. Das Projekt ECON 2022 erzeugt über multiple qualitative und quantitative methodische Zugänge empirische Evidenz zum Ist-Stand der ökonomischen Bildung in Jahrgang 8 in Nordrhein-Westfalen, indem die Lehrpläne des Landes analysiert, die wirtschaftliche Domäne modelliert und operationalisiert und ein möglichst curricular valides Assessment für die repräsentative Ergebung wirtschaftlicher Kompetenzen entwickelt wird. Das Poster stellt insbesondere auf den methodischen Fokus ab und präsentiert ein faires authentisches Assessment für die ökonomische Bildung.

(Bernd Frankemölle & Kerstin Göbel)
Welche allgemeinen und handlungsbezogenen kulturdidaktischen Vorstellungen Englischlehrpersonen (ELP) zu interkulturellem Englischunterricht (ESU) vertreten, wurde bislang kaum empirisch untersucht (u.a. Göbel, 2007; Petravic, 2015; Van den Branden, 2016). In dieser Studie wurden daher Leitfadeninterviews mit 17 ELP geführt, in denen allgemein interkultureller ESU und konkret interkulturelle Critical Incidents (CIs) aus einer Aufgabenanalyse in 30 Englischlehrwerken thematisiert wurden. So sollen allgemeine Vorstellungen zu interkulturellem ESU und handlungsbezogene Vorstellungen zum kulturdidaktischen Potential von CIs unterscheiden werden. Erste qualitativ inhaltsanalytische Auswertungen (Kuckartz, 2018) zeigen, dass die allgemeinen kulturdidaktischen Vorstellungen zu interkulturellem ESU differenzierter ausfallen als die handlungsbezogenen Vorstellungen zum Einsatz der CIs. Die ELP scheinen tendenziell wenig vertraut mit interkulturellem ESU und noch weniger mit der Nutzung von CIs im Unterricht.

Sprachkorpora sind digitale Ressourcen, die authentische Sprachdaten enthalten und bisher überwiegend für die linguistische Forschung genutzt werden. Wie können Sprachkorpora als digitale Bildungstechnologien in Vermittlungskontexten beim Analysieren und Erlernen von Sprachen gewinnbringend genutzt werden? Dieser Frage geht die Arbeitsgemeinschaft „Sprachkorpora als digitale Bildungstechnologien“ nach, die im September 2022 am Center for Advanced Internet Studies (CAIS NRW) in Bochum gestartet ist. Das „CAIS-Kolleg“ fördert innovative Projekte, die sich mit den gesellschaftlichen Chancen und Herausforderungen der Digitalisierung befassen und Perspektiven für die Praxis entwickeln. In diesem Rahmen wird auch die hier beschriebene AG gefördert. Ziel ist es, didaktische Konzepte für die Nutzung von Sprachkorpora in Lehre und Unterricht zu entwickeln und für verschiedene Vermittlungskontexte adäquate Szenarien zu erarbeiten, um bei Lernenden (auch) den Erwerb von Data Literacy zu fördern.

(Jan Grey, Swantje Borukhovich-Weis, Inga Gryl, Thomas Jekel, Michael Lehner, Jana Pokraka, Julia Wiedmann)
Sachunterricht ist als interdisziplinäres und vielperspektivisches Schulfach für die Grundschule angelegt, das naturwissenschaftliche und geisteswissenschaftliche Themen und Fragestellungen bündelt. Das Institut für Sachunterricht verantwortet die sachunterrichtsdidaktischen Lehranteile des Lehramtstudiums Grundschule mit dem Drittfach Sachunterricht und repräsentiert in Forschung und Lehre die Pluralität des Faches. Die unterschiedlichen Schwerpunkte der Arbeitsgruppe werden auf dem Poster zusammengefasst. Dabei stehen Promotions- und Forschungsprojekt gleichwertig neben Drittmittelprojekten.

Das Promotionsprojekt widmet sich der fachspezifischen Operationalisierung kognitiver Aktivierung im Englischunterricht der Primarstufe durch die Entwicklung eines Befragungsinstruments für Schüler*innen und Lehrkräfte. Die Faktorenstruktur des Modells der drei generischen Basisdimensionen von Unterrichtsqualität wurde empirisch mehrfach bestätigt. Die Befundlage zur Vorhersage von Schulleistung im Englischunterricht durch die Basisdimensionen ist hingegen inkonsistent (Praetorius et al., 2018). Folglich ist anzunehmen, dass fachspezifische Aspekte der Unterrichtsqualität mit einer generischen Operationalisierung kognitiver Aktivierung nicht hinreichend abgebildet werden können. Das noch in der Entwicklung befindliche Befragungsinstrument vermag einen Beitrag zur Prüfung dieser Annahme leisten. Im Entwicklungsprozess wird insbesondere die Prüfung unterschiedlicher Validitätsfacetten (Moosbrugger & Kelava, 2020) fokussiert, wozu Methoden (Jenßen et al., 2015; Willis, 2005) bemüht werden, die in der Fremdsprachenforschung bisher nur selten Einsatz finden.

Das Feld der Pädagogik der frühen Kindheit hat sich als Praxis- sowie Wissenschaftsfeld rasant weiterentwickelt. Dabei hat sich in jüngster Zeit ein zunehmendes Interesse an dem Ausbau von Maßnahmen zur Prävention und Früherkennung entwickelt, mit dem multi- und interprofessionelle Kooperationsformen in den Fokus frühpädagogischer Handlungsfelder rücken (vgl. Kelle et al., 2017). Unterdessen wird der Kooperation zwischen Kindertageseinrichtung und Frühförderung eine partizipations- und inklusionsförderliche Wirkung zugesprochen und die Zusammenarbeit als eine wichtige Gelingensbedingung konstituiert (vgl. Neuhaus/Refle 2013; Sulzer/Wagner, 2011; Seitz/Korff, 2008). Wie sich jedoch aufzeigen lässt, ist dies weit voraussetzungsvoller als bislang angenommen und von verschiedenen Ambivalenzen begleitet. In einer Studie (Hamacher, 2020) wurde der Ausbau der Früherkennungsmaßnahmen unter multiprofessionellen Zuständigkeiten erstmals auf Benachteiligungsprozesse von Kindern und Familien untersucht. Dabei wurden kooperative Arbeitsformen in inklusiven Settings zwischen Kindertageseinrichtung sowie Frühförderung mit einem qualitativ-rekonstruktiv angelegten empirischen Zugang aufgegriffen und aus ungleichheitskritischer Perspektive beleuchtet. Über das Format der Gruppendiskussionen (Bohnsack, 2017) weist die Studie darauf hin, dass sich auf Prävention ausgerichtete Verschiebungen im bildungspolitischen Diskurs auf der handlungspraktischen Ebene widerspiegeln und die Kooperation nicht bedingungslos zu einer inklusiven Handlungspraxis führt. Im Rahmen der Posterpräsentation sollen die Ergebnisse dieser Dissertationsstudie aufgezeigt werden, insbesondere wird der Fokus auf das Ergebnis gelegt, dass der programmatisch geforderte Abbau sozialer Ungleichheit auf der operationalen Ebene die Identifizierung eines Risikos bedeutet und die Identifikation eines Falls in der Kooperationspraxis voraussetzt (vgl. Hamacher, 2020). Diese Erkenntnisse aufgreifend wird deutlich, dass die Zusammenarbeit zwischen Kindertageseinrichtung und Frühförderung auf besondere Weise von dem paradoxen Spannungsfeld gekennzeichnet ist, ungleichheitsrelevante Differenzen zu produzieren und auf Polarisierungen zurückzugreifen, um sie zugleich über die Kooperationspraxis abzubauen.

(Leonie Jung, Anita Stender, Martin Dickmann, Heike Theyßen)
An Universitäten ist die Heterogenität von Studierenden längst Realität, wobei die Diversität und die individuellen Lernvoraussetzungen oft nur wenig berücksichtigt werden (u.a. Hanft, 2015). Auch die HRK und KMK (2015) fordern von den Hochschulen nicht nur auf Inklusion in der Schule vorzubereiten, sondern selbst Inklusionsvorbild zu sein. Mögliche Planungsansätze, um individuelle Lerngelegenheiten zu gestalten, sind das Universal Design for Learning (UDL; Hall, Mayer & Rose, 2012) sowie Lernstilpräferenzen nach dem Modell von Felder und Silverman (1988). Im Projekt Stu-diverS sollen zum einen Lernmaterialien entwickelt werden, die gemäß dieser Ansätze vielfältige Zugänge und Handlungsweisen ermöglichen. Zum anderen soll qualitativ untersucht werden, wie die Studierenden die Materialien in Abhängigkeit von ihren individuellen Lernvoraussetzungen nutzen und inwiefern die Materialien dazu beitragen können, Barrieren zu reduzieren.

(Marcus Kindlinger, Eva Anderson-Park, Hermann J. Abs)
Wir evaluieren das Projekt NEST, ein in sieben europäischen Bildungssystemen durchgeführtes Policy-Experiment zur Implementation eines adaptiven Trainings für Mentor:innen von Lehrkräftenoviz:innen an benachteiligten Schulen. Dabei untersuchen wir folgende Forschungsfragen:
1. Wirkt sich das Training positiv auf die Kompetenzen der Mentor:innen aus?
2. Lassen sich durch das adaptive Mentoring positive Veränderungen bei den Noviz:innen im Vergleich zu einer Kontrollgruppe feststellen? Im Schuljahr 2021/2022 nahmen 228 Mentor:innen und 1.155 Noviz:innen an zwei Befragungen teil. Diese beinhalteten Selbst- und Fremdeinschätzungsfragen u. a. zu Kompetenzen, Praktiken, Bedürfnissen und Berufszufriedenheit. In deskriptiven Analysen zeigte sich, dass Mentor:innen ihre Kompetenzen nach dem Training höher einschätzen und dass diese Einschätzung durch Lehrkräftenoviz:innen bestätigt wird. Hinsichtlich der selbsteingeschätzten Kompetenzen der Noviz:innen sind die Ergebnisse bislang uneindeutig.

Für eine kontinuierliche Verbesserung von Lernmaterialien ist Feedback nötig. Qualitatives Feedback ist zeitaufwändig und quantitativ gibt es noch wenige Ansätze, Daten für Autorinnen verfügbar zu machen. Das Potenzial von automatisiertem Feedback wird hier noch nicht ausgeschöpft (Bodily et al., 2017; Yassine et al., 2017). Die Sammlung, Analyse und Darstellung von Lerndaten, Learning Analytics (Siemens, 2011), kann ein Ansatz sein, Interaktionsdaten auszuwerten und in Qualitätsindikatoren (Kay & Knaack, 2008, 2009; Leacock & Nesbit, 2007) zu übersetzen. Learning Analytics sollte jedoch auf eine nutzerzentrierte Weise entwickelt werden (Chatti et al., 2020). Daher soll im Sinne des Design-Based Research (Kerres et al., 2022; Reinmann, 2022) und von Human-Centered Learning Analytics (Buckingham Shum et al., 2019) iterativ und nutzerzentriert entwickelt, wie Learning Analytics für Autorinnen gestaltet sein sollte, um wirksam zu werden.

Verstehensorientierte digitale Diagnose-Tools wie das SMART-System können beim formativen Assessment unterstützen: SMART stellt nicht nur Diagnoseaufgaben online bereit, sondern insbesondere auch eine automatische Analyse, die Lehrkräften Hinweise auf vorhandene Fehlvorstellungen gibt. Konkrete Förderhinweise helfen bei der anschließenden Adaption. Dabei kann SMART Auswirkungen auf die Unterrichtsgestaltung, das Verständnis der Lernenden und auch die Lehrkräfteprofessionalisierung haben. Das Poster fokussiert Erkenntnisse aus Schüler:innen-Interviews zur Passung der automatischen Analyse. Um zu untersuchen, ob die Multiple-Choice-Aufgaben das Variablenverständnis der Lernenden angemessen erfassen, wurde ein Vergleich mit diagnostischen Interviews durchgeführt. Im Allgemeinen war die Übereinstimmung zwischen den SMART-Testergebnissen und den Erklärungen der Schüler:innen hoch. Möglichkeiten, die Diagnose-Passung für zukünftige Large-Scale-Erhebungen zu verbessern, werden diskutiert.

(Erika Knack, Vanessa Fischer, Maik Walpuski)
Eine sukzessive Wissensentwicklung ist in Fächern wie der Chemie, die eine stark hierarchische Struktur aufweisen, essenziell (Fischer et al., 2006). Allerdings belegen verschiedene Studien, dass das chemische Fachwissen an Schulen und Hochschulen sehr heterogen ist und Fachwissensdefizite vorliegen (Averbeck, 2021; Behrendt, 2022; Celik, 2022; Hailikari & Nevgi, 2010; Hülsmann, 2015). Da systematische Wissensstrukturen für einen kumulativen Wissenserwerb notwendig sind, kann davon ausgegangen werden, dass dieser durch Fachwissensdefizite behindert wird. Aus Bildungsstandards sowie Lehrplänen resultiert nicht, wie die zu erwerbenden Kompetenzen kumulativ erlernt werden könnten (vgl. KMK, 2020; MSW NRW, 2014). Hierzu dienen Learning Progressions (LP), die mögliche Abfolgen, Konzepte über einen bestimmten Zeitraum zu erwerben, beschreiben (Duschl et al., 2007). Sie bieten somit eine Hilfestellung, hierarchisch strukturiertes Wissen zu erwerben. Für die Sekundarstufe I sind bereits chemiespezifische Learning Progressions vorhanden (vgl. Celik 2022; Weber, 2018). Für die Sekundarstufe II wurden bislang keine chemiespezifischen Learning Progression entwickelt, weshalb das Ziel des Promotionsprojekts die Entwicklung und die fachliche sowie strukturelle Validierung einer solchen Learning Progression ist. Auf Basis der Bildungsstandards (KMK, 2020), dem Kernlehrplan für NRW (MSW NRW, 2014) und verschiedenen Schulbüchern wurde eine Learning Progression entwickelt. Mithilfe einer Expertengruppe aus Lehrkräften (N=5) und Fachdidaktikern (N=2) wurde diese inhaltlich validiert und optimiert. Mit einem auf die Learning Progression abgestimmten Testinstrument im Multiple-Choice Single-Select-Format, das in Oberstufen- und an Hochschulkursen eingesetzt wird (N=600, Multi-Matrix-Design), erfolgt die strukturelle Validierung der Learning Progression. Da ein Multi-Matrix-Design angewendet wird, werden die Daten mittels Item-Response-Theorie ausgewertet. Anschließend wird auf Basis der ausgewerteten Daten die hierarchische Struktur der Learning Progression mit dem McNemar-Test (Bortz & Lienert, 2008; Bühner & Ziegler, 2017) und Bayes’schen Netzen (West et al., 2009) analysiert. Auf der Tagung werden die Methoden zur Erstellung und Validierung der Learning Progression präsentiert.

(André Kolbe, Carolin Eitemüller, Katrin Schüßler & Maik Walpuski)
Gute wissenschaftliche Praxis (GWP) ist Grundlage der Integrität der Wissenschaft. Die Leitlinien der DFG (2022) zur guten wissenschaftlichen Praxis beschäftigen sich insbesondere mit (a) wissenschaftlicher Arbeitspraxis, (b) Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses, (c) institutionellen Organisationsstruktur sowie (d) zu etablierenden Verfahren an Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Ziel ist eine verbindliche Kultur wissenschaftlicher Integrität zu verankern. Hierfür ist es essentiell angehenden Wissenschaftler/-innen schon während des Studiums Grundlagen der GWP zu vermitteln.
GWP-Kurse für Medizinstudierende konnten eine signifikante Veränderung in Bezug auf das Wissen und die Einstellung zur GWP zeigen (Fuerholzer et al., 2020). Für die naturwissenschaftlichen Fächer fehlen standardisierte und empirisch validierte Module zur GWP-Vermittlung. Ein Kooperationsprojekt der Universität Duisburg-Essen (HHU Düsseldorf, TU Dortmund) entwickelt und evaluiert GWP-Module für die Naturwissenschaften. Dabei werden digitale Selbstlernmodule nach der CTML (Mayer, 2014) erstellt. Da audiovisuelle Lernmedien die Lernmotivation steigern, bieten Lernvideos sich an, um Wissensinhalte mit einer differenzierten visuellen Darstellung zu vermitteln (Bolliger, 2010; Persike, 2018). Der Einsatz von Lernvideos – ohne Anwendungsaufgaben – kann allerdings zu Verstehensillusionen führen (Kugelmeyer, 2018). Interaktivität beeinflusst die Effizienz von Lernprozessessen (Niegemann & Heidig, 2020) und kann den Lernerfolg signifikant erhöhen (Wachtler et al., 2016). Interaktive Lernvideos können daher Verstehensillusionen vorbeugen, da die Lernenden Lerninhalte direkt anwenden können (Wetzel & Ludwig, 2021). Bisher wurde nicht untersucht, ob digitale Selbstlernmodule effizient für die Vermittlung von GWP sind und ob interaktive Aufgaben die Anwendung der GWP-Regularien auf komplexe Probleme begünstigen.
In einer Interventionsstudie mit Pre-Post-Kontrollgruppen-Design wird (1) die Lernwirksamkeit des entwickelten Materials untersucht (Kontrollgruppe) und (2) geprüft, ob Interaktivität (Interventionsgruppe) einen Einfluss auf (a) Lernwirksamkeit (selbst entwickelter GWP-Test zur Anwendung der GWP-Regularien), (b) Usability (Brooke, 2014; Hauck et al., 2021) und (c) kognitiver Belastung (Leppink et al., 2013) haben. Der Ertrag des Projektes liegt in der Entwicklung evaluierter, modularer GWP-Lerneinheiten unter CC-By Lizenz, welche von Lehrenden zu GWP-Modulen zusammengestellt und in bestehende Curricula integriert werden können. Weiterhin liefert die Interventionsstudie Erkenntnisse über die Lernwirksamkeit, die Anwendung der GWP-Regularien, die Usability und die kognitive Belastung interaktiver Lernvideos in GWP-Lernmodulen.

(Annika Krüger, Stefan Rumann & Marc Rodemer)
Modelle spielen bereits in der Grundschule eine entscheidende Rolle und können das Verständnis für naturwissenschaftliche Prozesse im Sachunterricht fördern. Am curricular verankerten Beispiel des „Wasserkreislaufs“ kann ein solches Modellverständnis erworben werden. Um dies zu ermöglichen, wurde ein außerschulischer Projekttag im Lehr-Lern-Labor der Universität Duisburg-Essen entwickelt. Im Regelunterricht erfolgt die Übertragung einer Schülerexperimentierphase in ein Modell klassischerweise unter Verfügbarmachung aller relevanter Informationen, was jedoch zu sog. „trägem Wissen“ führt. Die Methode des „Lernens aus Fehlern“ bietet eine alternative Lernform, in der falsche Antworten mit der richtigen Lösung verknüpft werden können, um so das fachlich-korrekte Wissen zu sichern. Dies erfolgt durch eine erhöhte kognitive Aktivierung, die einen Transfer in neue Problemkontexte ermöglicht.  Das Poster zeigt die Konzeption des Schülerlabors sowie die ersten Ergebnisse der Pilotierung.

(Annika Lankers, Franziska Klautke, Stefan Rumann, Philipp Schmiemann, Heike Theyßen)
Das Teilprojekt PraxisLab des Projekts „ProViel – Professionalisierung für Vielfalt“ der Universität Duisburg- Essen, gestaltet ein Blended-Learning Seminar für Studierende der Fächer Biologie, Chemie und Physik. Das Seminar verfolgt das Ziel, für eine heterogene Schülerschaft zu sensibilisieren sowie für die Gestaltung von heterogenitätssensiblem Unterrichtsmaterial zum naturwissenschaftlichen Experimentieren zu qualifizieren. Die Studierenden bearbeiten im Rahmen des Seminars zum einen fachinhaltliche Lernpakete und erhalten ergänzend die Möglichkeit, durch interaktive Elemente Heterogenität zu erleben und anzuerkennen. Auf dem Poster wird die fachinhaltliche Verzahnung von heterogenitätssensibler Unterrichtsgestaltung anhand des Universal Designs for Learning (Schlüter, Melle & Wember, 2016) bei gleichzeitiger Fokussierung experimenteller Kompetenzen (Nawrath, Maiseyenka & Schecker, 2011) vorgestellt. Ebenso wird ein Einblick in die Durchführung sowie die Reflexion des Seminarkonzepts gegeben.

(Michelle Möhlemkamp, Helena van Vorst, Sebastian Habig, Mathias Ropohl)
Im Rahmen einer Wissenschaft-Praxis-Kooperation wurde eine digitale Lernleiter in Moodle/H5P zum Thema Atombau für den Chemieunterricht in der 9. Klasse an Real- und Gesamtschulen entwickelt und evaluiert. Ausgangspunkt für die Materialerstellung war die Lernleiter zum Thema Atombau von van Vorst (2018), die aus einer hierarchischen Abfolge von Lernabschnitten besteht, um Strukturen des Lernprozesses zu verdeutlichen. Mit einer quasi-experimentellen Interventionsstudie mit Prä-Post-Testdesign wurden die Wirkungen einer digitalen Lernleiter mit integrierten adaptiven Hilfen auf das Fachwissen, das Selbstkonzept und das Interesse der Lernenden erhoben. Die Interventionsgruppe arbeitete mit dem neu gestalteten, digitalen Lernleitermaterial mit integrierten, adaptiven Hilfen, das auf Tablets präsentiert wurde. Der Kontrollgruppe stand vergleichbares, analoges Material mit separaten Hilfen zur Verfügung. Ziel der Interventionsstudie war es herauszufinden, wie effektiv eine digitale, adaptive Lernleiter im Vergleich zu einer analogen Variante ist.

(Jan-Martin Österlein, Mathias Ropohl, Sebastian Habig, Miriam Morek)
Bei der Umsetzung von Schreibprozessen im naturwissenschaftlichen Unterricht werden zwei konträre Ansätze unterschieden: Bei writing to learn steht epistemisches Schreiben mit dem Ziel einer sinnstiftenden Auseinandersetzung mit dem Fachinhalt im Vordergrund (Schmölzer-Eibinger & Thürmann, 2015); der Fokus bei learning to write liegt hingegen stärker auf den fachsprachlichen Merkmalen der disziplinspezifischen Textsorte (Sampson et al., 2013). Vor diesem Hintergrund verfolgt das vorliegende Promotionsprojekt das Ziel, systematisch zu untersuchen, welchen Einfluss die Kombination von writing to learn und learning to write als Fördermaßnahmen beim Schreiben von Versuchsprotokollen auf die protokollbezogenen Schreibfertigkeiten sowie den Lernzuwachs beim chemischen Fachwissen ausübt. Für die erste Erhebungsphase mit insgesamt n = 109 vollständigen Datensätzen können keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich des Einflusses der Interventionsgruppe auf die protokollbezogenen Schreibfertigkeiten festgestellt werden. Weitere n = 150 Lernende werden in der zweiten Erhebungsphase rekrutiert.

(Fatma Bilgi, Henriette Fischer, Monika Hübscher, Lamya Kaddor)
Das Poster fasst Befunde aus zwei diskurs- und biographietheoretisch arbeitenden Forschungsprojekten zusammen. In Studien zu Antimuslimischem Rassismus und Antisemitismus wurden einschlägige und kritische Wissensbestände und Positionierungen junger Menschen qualitativ-empirisch untersucht. Auf der Grundlage von ca. 50 biographisch orientierten Interviews und dokumentarischen Rekonstruktionen wurden unterschiedliche Muster der Positionierung junger Menschen unterschieden. Das Poster stellt die damit verbundene Typologie vor.

(Zuzanna Preusche & Kerstin Göbel)
Das schulische Engagement von SuS stellt ein im Zusammenhang mit nicht nur akademischem Erfolg, sondern vor allem auch schulischer Freude und Motivation zentrales Konstrukt dar und kann eine wichtige Komponente einer erfolgreichen Schulbiografie sein. Trotz seiner Bedeutung im Kontext von Bildungsgerechtigkeit und einer zunehmend heterogeneren Schülerschaft, stellt das Konstrukt im deutschsprachigen Raum ein Forschungsdesiderat dar. Um Förderung zu gestalten, stellt sich die Frage, welche Prädiktoren das emotionale Engagement erklären können? Die Ergebnisse der Studie mit SuS der 8. Kasse (n = 275) zeigen, dass sich SuS mit diverser selbst zugeschriebener kultureller Zugehörigkeit nicht von ihren ausschließlich zur deutschen Kultur zugehörig fühlenden Peers in dem stärksten Prädiktor – der Unterstützung der Klassenlehrperson im Hinblick auf die psychologischen Grundbedürfnisse der Jugendlichen – nicht unterscheiden. Für die Gruppe der SuS mit diverser KZ ist die Unterstützung der Eltern zusätzlich relevant. Mediationsanalysen zeigen allerdings, dass die Unterstützung der Eltern durch die der Lehrperson mediiert werden kann, was die zentrale Rolle der (Klassen-)Lehrperson betont.

Wie kommen Kinder zur (Recht-)Schreibung eines Wortes? In Zwei-Wege-Modellen nimmt man an, dass Kinder die Schreibung unbekannter Wörter im Wortschreibprozess regelgeleitet konstruieren [1]. Wenn Kinder Wortschreibungen regelgeleitet konstruieren, wie gehen sie bei dieser Konstruktion vor und auf welche Wissensbestände greifen sie dabei zurück? Dieser übergeordneten Forschungsfrage möchte das vorliegende Dissertationsprojekt in einem explorativ angelegten Studiendesign nachgehen. Im Mittelpunkt stehen 56 videographierte Interviews mit Kindertandems aus den Klassenstufen 1 – 4. In den Interviews werden Echt- und Pseudowörter diktiert, die die Kinder auf einem Tablet mit Screencast schreiben. Die Schreibentscheidungen der Kinder werden im Interview diskutiert und nach dem Schema der Grounded Theory zur Modellbildung ausgewertet. Der Posterbeitrag zeigt, wie die Kombination der Schreibprozess-, Audio- und Videodaten einen Einblick in das orthografische Konstruktionswissen ermöglicht.

(Marcus Schiolko & Mathias Ropohl)
Die Unterrichtsplanung gehört zu den zentralen und unverzichtbaren beruflichen Anforderungen angehender Lehrkräfte (KMK, 2004, 2019). Ungeachtet dessen, fehlt es an Methoden und Werkzeugen, um die inhaltliche Kohärenz der Unterrichtsplanung bei angehenden Lehrkräften zu fördern.
Im deutschsprachigen Raum kann die Unterrichtsplanung der naturwissenschaftlichen Fächer anhand von im Lehrplan definierten Basiskonzepten strukturiert werden (Demuth et al., 2005). Zur visuellen Repräsentation des sachlogischen Aufbaus solcher fachinhaltlichen Konzepte und ihres Aufbaus über die Schulstufen wurden für den amerikanischen Raum sogenannte Conceptual Strand Maps entworfen (AAAS, 2001, 2007). Als Werkzeug in der Lehrkräftebildung bieten sie das noch ungenutzte Potential, die inhaltliche Kohärenz von geplanten Lernsequenzen zu erhöhen. Im Mittel des vorgestellten Vorhabens steht die Klärung des Einflusses interaktiver digitaler Conceptual Strand Maps bei Chemielehramtsstudierenden auf die inhaltliche Kohärenz von geplanten Lernsequenzen haben.

(Büsra Tonyali, Mathias Ropohl, Julia Schwanewedel)
Im Chemieunterricht gelten Repräsentationen als grundlegendes Medium der Wissensvermittlung. Bisherige Untersuchungen zeigen, dass angehende Chemielehrkräfte über ein geringes Wissen zu Repräsentationen verfügen. Dieses Wissen ist besonders relevant, wenn Lehr-Lern-Materialien fachlich und fachdidaktisch akkurat gestaltet und im Unterricht eingesetzt werden sollen. Befunde hierzu legen das Potenzial von Feedback nahe. Es wird angenommen, dass die Kombination aus internem und externem Feedback besonders förderlich ist. Vor diesem Hintergrund wurde eine quantitative Interventionsstudie entwickelt, um das repräsentationsbezogene Fachwissen und fachdidaktische Wissen von Lehramtsanwärter:innen (LAA; N = 98) zu erweitern. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die LAA mit internem Feedback fachdidaktisch dazulernen, das zusätzliche externe Feedback jedoch überfordert und Lerneffekte hindert. Externes Feedback ist aber gerade im Vorbereitungsdienst permanent vorhanden und essentiell. Daher ist es umso wichtiger, dass LAA die effektive Verarbeitung von externem Feedback lernen und einüben.

Das Projekt untersuchte, ob die gängigen Effekte des textgebundenen Mediums Refutation Text bzgl. konzeptueller Veränderung auch in einer audio-visuellen Intervention bestehen würden. Zusätzlich wurde die Erreichbarkeit von Veränderungen der Einstellung zur Grippeimpfung untersucht. Insgesamt 93 Personen bearbeiteten einen Onlinefragebogen, in dessen Rahmen ihnen entweder ein Refutation Text, Refutation Video oder Expository Text präsentiert wurde. Per MANCOVA wurde der Einfluss der drei Testbedingungen und einiger Kontrollvariablen auf konzeptuelles Wissen über und Einstellungen zur Grippeimpfung überprüft. Alle drei Interventionen erwiesen sich als effektiv zur Erzeugung von konzeptueller und einstellungsbezogener Veränderung, ohne dass dabei eine davon überlegen war. Es zeigte sich zudem ein positiver Zusammenhang zwischen Einstellungsveränderung und Lernzuwachs. Theoretische Implikationen für mögliche Wirkmechanismen von Refutation sowie praktische Implikationen für die Erstellung und Anwendung multimedialer Refutation-basierter Lerninterventionen werden diskutiert.

(Julia Wiedmann, Marc Rodemer, Stefan Rumann & Inga Gryl)
Seit der Einführung des Praxissemesters in Lehramtsstudiengänge an deutschen Universitäten liegt wenig Evidenz über dessen Förderlichkeit vor, was insbesondere im Sachunterrichtstudium für die Primarstufe der Fall ist. Im vielperspektivischen Sachunterricht werden die Lerngegenstände interdisziplinär betrachtet (GDSU 2013), wodurch die Erfassung des fachdidaktischen Wissens erschwert wird. In diesem Projekt wurden schriftliche Vignetten entwickelt, die anknüpfend an das Praxissemester im Pre-Post-Design eingesetzt werden, sodass die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens erhoben werden kann. Es werden drei Unterrichtsszenarien vorgestellt, zu denen die Sachunterrichts-Studierenden didaktische Handlungsempfehlungen formulieren sollen. Die Ergebnisse werden mithilfe einer evaluativen qualitativen Inhaltsanalyse quantifiziert, wodurch eine Rückmeldung an die Studierenden ermöglicht wird. Auf dem Poster werden die Konzeption der Vignetten und erste Pilotierungsergebnisse präsentiert.

(Leonie Willmes, Helena van Vorst & Mathias Ropohl)
Aufgrund der Komplexität der bei der Erkenntnisgewinnung zu durchlaufenden, aufeinander aufbauenden Denk- und Arbeitsweisen, muss ihre strukturierte Abfolge von den Schüler:innen durch den Aufbau konzeptuellen und methodischen Wissens gelernt werden. Die dabei notwendige Anwendung eines hypothesengeleiteten Vorgehens als Lösungsstrategie für eine Problemstellung wird in der Didaktik als forschendes Lernen bezeichnet. Auch im inklusiven Lernen kann das forschende Lernen eingesetzt werden, muss dann aber an die Bedarfe der Schüler:innen angepasst werden.
Die Anforderungen an experimentelle Lerngelegenheiten des forschenden Lernens im inklusiven Lernen sind bisher nicht systematisch ausdifferenziert worden.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Evaluation von experimentellen Lerngelegenheiten unter Berücksichtigung des forschenden Lernens und den Bedürfnissen, die Schüler:innen im inklusiven Chemieunterricht mitbringen. Dazu wird zunächst ein Literaturreview mit anschließenden Fokusgruppeninterviews zur Identifikation und Gegenüberstellung der Merkmale gegenwärtiger Schülerexperimentiersituationen und der erforderlichen Anpassungen der Lerngelegenheiten an die inklusionsspezifischen Bedarfe durchgeführt. Auf dieser Grundlage werden anschließend gängige Schülerexperimente adaptiert und durch die Expert:innen der Fokusgruppeninterviews validiert. Die so entstehenden überarbeiteten Lerngelegenheiten werden in Form einer Vergleichsstudie unterrichtspraktisch in nichtgymnasialen Schulformen mit einer Stichprobe von N = 180 Schüler:innen in Kleingruppen erprobt und hinsichtlich der Erarbeitung und Anwendung naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen der Schüler:innen videografisch analysiert. In einem letzten Schritt werden die Ergebnisse abschließend zur Dissemination in die Fachdidaktikmodule der lehramtsbezogenen Studiengänge eingebettet.