Wie Schüler:innen Modelle als erdachte Welt begreifen lernen

Eine Vergleichsstudie

Authors

  • Raffael Bachmann
  • Alexis Voutopoulos
  • Pascal Amrein
  • Katrin Bölsterli Bardy

DOI:

https://doi.org/10.25321/prise.2022.1267

Abstract

Hintergrund: Die Kompetenz im Umgang mit Modellen ist für den Naturwissenschaftsunterricht zentral. Bei einer unachtsamen Herangehensweise können Lernendenvorstellungen aufgebaut und automatisiert werden, die einem adäquaten Modellverständnis entgegenwirken. Die gängigsten Lernendenvorstellungen entstehen durch den Transfer von lebensweltlichen Eigen-schaften von Stoffen in die Welt der Atome. Des Weiteren ist es wichtig, das Bewusstsein zu fördern, dass ein Modell immer eine Interpretation von Beobachtungen und Messungen ist und somit ein Denkmodell. Obwohl bereits viel in diesem Bereich geforscht wurde, bestehen noch einige Forschungslücken auf der Ebene der Wirksamkeit von einzelnen Aufgaben zum Aufbau eines adäquaten Modellverständnisses.

Absicht: Um diese Forschungslücke zu schmälern, wurden in der vorliegenden Masterarbeit im Sinne einer Pilotstudie zwei konkrete Aufgaben zur Einführung eines möglichst adäquaten Modellverständnisses in Form einer Interventionsstudie (N=270) untersucht und miteinander verglichen.

Stichprobe: An der explorativen Interventionsstudie haben elf Zentralschweizer Lehrpersonen der Sekundarstufe mit insgesamt 16 Klassen und 270 Schüler:innen teilgenommen.

Forschungsdesign und Methode: Für den Vergleich der beiden Aufgaben wurden zwei Interventionsgruppen (Blackbox-Interventionsgruppe und Spuren-Interventionsgruppe) sowie eine Kontrollgruppe gebildet. Die Interventionsstudie wurde nach dem Prä-, Post-, Follow-Up-Design durchgeführt.

Resultate: Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung weisen darauf hin, dass der Lernzuwachs bei den Schüler:innen durch die Blackbox (BB)- Intervention höher ist als durch die Spuren (SP)- Intervention (p<.001, d>0.81).

Schlussfolgerung: Die explorative Studie deutet mit ersten Resultaten darauf hin, dass der BB-Ansatz im Unterricht vielversprechend ist. Jedoch führt auch der SP-Ansatz zu einem Lernzuwachs. Zukünftige Forschung könnte in Form einer breit angelegten mehrebenen-analytischen Studie dieser Frage vertieft nachgehen und weitere Fragen, wie z.B. Genderaspekte, klären.

Schlüsselwörter: Blackbox, Spuren, Tricky Tracks, Denkmodell, Science Education, Nature of Science, de-natured Science, Atommodell

Published

2023-02-21

Issue

Section

Research-Based Report of Practice