Zeitschrift für Didaktik der Biologie (ZDB) - Biologie Lehren und Lernen (Universität Bielefeld)
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Metaphern zur Klärung biologischer Phänomene: Eine Analyse verschiedener fachwissenschaftlicher Datenquellen
Full text linkMetaphern sind als sprachliches Charakteristikum in der Biologie weit verbreitet. Ihre Funktion, abstrakte Prozesse durch Sinnübertragung von einem bekannten Erfahrungsbereich auf etwas Unbekanntes verstehbar zu machen, steht in der Wissenschaftskommunikation sowie im Kontext biologischen Lehrens und Lernens im Vordergrund. Im Rahmen des Modells der Didaktischen Rekonstruktion werden Metaphern aus der Fach- als auch Lernendenperspektive analysiert und für die didaktische Strukturierung miteinander verglichen. Hierbei hat sich ein Verfahren etabliert, bei dem Metaphern aus schriftlichen Ausführungen (Fachperspektive) mit denen in mündlichen Ausführungen (Lernendenperspektive) verglichen werden. Dies ist aufgrund der Kontextabhängigkeit von Sprache (z. B. Adressat:innenbezug, Funktionalität) kritisch zu hinterfragen. Diesem Aspekt widmet sich die vorliegende Studie. Differenzierend zu bisherigen Beiträgen werden Textausschnitte aus fachwissenschaftlichen Lehrbüchern (konzeptionell schriftlich) der Biologie sowie leitfadengestützte Interviews mit Biologiedozierenden (mündlich) zum Thema Laubzersetzung herangezogen und in einer mehrschrittigen Kombination aus Qualitativer Inhaltsanalyse sowie systematischer Metaphernanalyse analysiert. Die Ergebnisse dieser Analyse geben einerseits eine bisher noch nicht vorliegende Übersicht über die Vielfalt an Metaphern der beiden Datenquellen. Andererseits wird deutlich, dass sich die Metaphernverwendung in den Datenquellen wesentlich unterscheidet: In den Lehrbüchern findet sich eine deutlich geringere Anzahl sowie Vielfalt an Metaphern als in den Interviews. Da die verwendeten Metaphern nur Teilaspekte des Phänomens beleuchten und Metaphern an sich zu Missverständnissen im Lehr-Lernkontext führen können, kann die Verwendung unterschiedlicher Metaphern eine Chance darstellen, indem verschiedene Fokussierungen der Metaphern im Unterricht miteinander verglichen werden. Durch ihre höhere Vielfalt an Metaphern kann durch Dozierendeninterviews ein Phänomen vielperspektivischer abgebildet werden, als es ausschließlich durch die etablierte Betrachtung von Lehrbuchtexten der Fall ist
Entwicklung evolutionsbiologischer Konzepte am Schulstufenübergang
No full textZiel des vorliegenden Forschungsvorhaben ist es, zentrale Konzepte der Evolutionsbiologie, u.a. Variabilität und natürliche Selektion, bereits im Sachunterricht einzuführen, damit Schüler:innen zukünftige Themen des nachfolgenden Biologieunterrichts besser verstehen und biologische Phänomen wie die Angepasstheit naturwissenschaftlich adäquat erklären können. Damit einhergehend soll die Anschlussfähigkeit des Sachunterrichts an den weiterführenden naturwissenschaftlichen Unterricht gestärkt werden. Die vorliegende Feldstudie wird als quasiexperimentelle Langzeitstudie in Klassenstufe 3 bis 5 durchgeführt. In allen Lerngruppen findet eine Intervention im Prä-Post-Follow-up-Design statt. Es wird erwartet, dass sich die alternativen Denkfiguren der Schüler:innen hin zu naturwissenschaftlich adäquateren Vorstellungen weiterentwickeln und die Kompetenz der Lernenden, naturwissenschaftliche Erklärungen für Angepasstheit zu formulieren, weiterentwickelt
Wie können Biologielehramtsstudierende auf fachdidaktische Reflexionen über selbsterteilte Unterrichtsphasen vorbereitet werden? : Eine Design-Based-Research-Studie
Full text linkIm Jahr 2017/18 wurde an der Universität Bremen ein Aufgabenkonzept für Biologielehramtsstudierende entwickelt und evaluiert, das gezielt die fachspezifische Reflexionsfähigkeit in Schulpraxisphasen fördern soll. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die Studierenden die Reflexionsdimensionen Theoriebezug, Perspektivübernahme, Handlungsalternativen und Professionalisierung berücksichtigten, jedoch innerhalb dieser Reflexionsdimensionen nur durchschnittliche Ergebnisse in die Tiefe erreicht wurden. Basierend auf diesen Studienergebnissen wird in einem Folgeprojekt nach dem Design-Based Research (DBR)-Ansatz eine Intervention gestaltet, die über das bisher entwickelte Aufgabenkonzept hinaus durch den Einsatz von authentischen, fremden Unterrichtsvideos die fachspezifische Reflexionsfähigkeit insbesondere in die Tiefe fördern soll. Im Folgenden wird eine Projektskizze vorgestellt
Metaphors as models in biology – what we can learn from the reflection of metaphorical technical terms
Full text linkMetaphern stellen ein besonderes Mittel der Wortbenutzung (und letztendlich der kognitiven Aktivität) dar. Durch sie wird ein Begriff aus einem Ursprungsbereich auf ein Objekt oder einen Prozess aus einem Zielbereich übertragen. Metaphern verfügen aufgrund dieser Übertragung und des dadurch erzeugten mappings sowie des ihnen zugrundeliegenden Analogieprinzips über ein erkenntniserzeugendes Potential. Sie gleichen in diesem Sinne naturwissenschaftlichen Modellen, die ebenfalls auf Analogien beruhen und erkenntnisstiftend sind. Metaphern können somit als sprachliche und kognitive Modelle gesehen werden. Über die gezielte Reflexion metaphorischer Begriffe in der Fachsprache der Biologie lässt sich, so die These des Beitrags, indirekt daher die Modellierkompetenz adressieren; Voraussetzung ist dabei aber das Bewusstmachen der Funktion der Metapher und ihrer Rolle innerhalb der Fachsprache. Durch den Umgang mit Metaphern und der Parallelisierung der sprachlichen Bilder mit Modellen im Unterricht kann es gelingen, sich differenzierter mit naturwissenschaftlichen Modellen auseinanderzusetzen. Ausgewählte Fallbeispiele werden zur Demonstration präsentiert.Metaphors are special linguistic and cognitive tool. They are used to transfer a concept from a source domain to an object or a process from a target domain. Due to this transfer and the resulting mapping as well as the underlying principle of analogy, metaphors have the potential to generate knowledge, and to facilitate understanding. In this sense, they resemble models in science which are also based on analogies and are used as cognitive as wells as heuristic tools. Metaphors can therefore be seen as linguistic and cognitive models (or precursor of models). According to the thesis of this article, the guided reflection of metaphorical terms in the technical language of biology can therefore indirectly address model criticism as well as the understanding of models in science. Important within this task is the encouraging of the awareness regarding the function of metaphors in the languages of science. By dealing with metaphors and the comparison of them with models in the classroom, it is possible to deal with scientific models in a more differentiated way. Selected case studies are presented to underpin the thesis
Editorial
Full text linkIn dieser ersten Sonderausgabe finden Sie nun ausgewählte Beiträge von Promovierenden, die an den Früh-jahrsschulen 2022 in Bielefeld und 2023 in Frankfurt teilgenommen haben. Die vielfältigen Themen reichen hierbei vom Verständnis von Nahrungsbeziehungen als Wechselwirkung über fachdidaktische Reflexionen, außerschulische Bildungsangebote und Serious Games bis hin zur Entwicklung evolutionsbiologischer Konzepte an Schulstufenübergängen oder der Rolle von Metaphern bei der Vermittlung biologischer Phänomene
Nahrungsbeziehungen als Wechselwirkungen verstehen - Eine explorative Studie zur Wirkung von Conceptual Change-Stories
Full text linkWechselwirkung ist ein zentrales, übergreifendes Konzept im Bereich Ökologie. Nahrungsbeziehungen in Ökosystemen eignen sich besonders, um das Konzept Wechselwirkung in der Sekundarstufe I beispielhaft einzuführen. Studien zeigen, dass Lernenden die elaborierte Beschreibung von Nahrungsbeziehungen schwerfällt und sie oftmals nur direkte Wechselwirkungen beschreiben. In der Forschungsliteratur wird ein Bedarf an unterrichtlichen Strategien benannt, mit deren Hilfe Schüler:innen aufbauend auf ihre bisherigen Konzepte fachlich angemessenere entwickeln können und dabei Nahrungsbeziehungen auch als indirekte und zyklische Wechselwirkungen erklären. Das Projekt entwickelt auf Basis von Conceptual Change-Texts ein innovatives Lernmedium: Conceptual Change-Stories. Diese greifen Konstruktionsprinzipien von Conceptual Change-Texts auf, bieten aber durch die narrative Textgestaltung vereinfachte Zugänge zum Verstehen von Nahrungsbeziehungen als Wechsel-wirkungen. In der vorliegenden Studie wird die Wirkung der Conceptual Change-Stories auf die Beschreibungen von Nah-rungsbeziehungen bei Schüler:innen der Klassenstufe 6 untersucht. Die Ergebnisse liefern Anhaltspunkte zur (Weiter-) Entwicklung von Conceptual Change-Stories. Erste Ergebnisse deuten an, dass Conceptual Change-Stories ein geeignetes Lern-medium darstellen können, um Wechselwirkungen im Nahrungsnetz verstehbar zu machen
Schulische und außerschulische Bildungsangebote für Biologie ganzheitlich betrachten
Full text linkAußerschulischer Bildung wird bei der Vermittlung biologischer Inhalte und dem Aufbau damit korrespondierender Kompetenzen eine große Rolle zugeschrieben. Allerdings sind die Bildungsziele und Rahmenkonzepte außerschulischer Lernorte und deren Komplementarität zu denen des schulischen Lernens weitestgehend unerforscht. Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich daher zum einen damit, die Bildungsziele außerschulischer Lernorte zu ermitteln. In einer qualitativen Fallstudie werden die außerschulischen Lernorte eines MINT-Clusters einer (Bildungs-)Region Niedersachsens hinsichtlich ihrer biologischen Bildungsziele untersucht. Erhoben werden diese durch leitfadengestützte Interviews mit Mitarbeitenden der Standorte und durch die systematische Sammlung und Analyse der didaktischen Materialien der Lernumgebungen. Zum anderen werden die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen diesen und den Bildungszielen schulischen Lernens herausgestellt. Dafür werden die erhobenen Bildungsziele außerschulischen Lernens mit in den Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren Schulabschluss beschriebenen Bildungszielen inhaltsanalytisch verglichen. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf den Unterschieden der jeweiligen Bildungsziele: Diese zeigen auf, wo schulisches und außerschulisches Lernen (bisher) nicht zusammengedacht werden und an welchen Stellen ein synergistisches Potenzial vorliegt, das zu einem gesteigerten Kompetenzaufbau in der Biologie führen kann
Reduzierung des Mikroplastikeintrags in aquatische Ökosysteme: Prädiktoren der Verhaltensintention von Schüler:innen und Evaluation eines Projekttags
Full text linkDie zunehmende weltweite Plastikproduktion führt dazu, dass sich in allen Ökosystemen Mikroplastik anreichert, ohne abge-baut zu werden. Während das Recycling von Makroplastik seit Jahrzehnten in der Umweltbildung verankert ist, geraten durch aktuelle Forschung zum Thema Mikroplastik weitere Quellen in den Blick wie Reifenabrieb, Granulat auf Sportplätzen oder synthetische Kleidung. Um Unterrichtskonzepte zu entwickeln, ist es notwendig, die Prädiktoren für Verhalten zu identifizie-ren, das zu weniger Eintrag von (Mikro-)Plastik führt. In diesem Beitrag werden zum einen Ergebnisse zur Vorhersage der Verhaltensintention, weniger Plastik zu verbrauchen und häufiger Bus und Fahrrad zu fahren, präsentiert. Zum anderen werden Evaluationsergebnisse eines Projekttags mit Schüler:innen der Jahrgänge 5 und 6 (N = 349, Gymnasium) berichtet, an dem nach einer Untersuchung von Mikroplastik, seinen Quellen und Folgen für aquatische Ökosysteme das Alltagshandeln reflek-tiert wurde. Basierend auf der Theorie des geplanten Verhaltens konnte gezeigt werden, dass insbesondere die wahrgenommene Verhaltenskontrolle sowie ferner die Einstellungen und subjektive Norm die Verhaltensintention, weniger Plastik zu verbrau-chen und häufiger Bus und Fahrrad zu fahren, vorhersagen. Bzgl. dem Hauptprädiktor, der wahrgenommenen Verhaltenskon-trolle, konnten aus offenen Antworten Herausforderungen konkretisiert werden, die die Schüler:innen einige Wochen nach dem Projekttag retrospektiv berichteten: insbesondere das fehlende plastikfreie Supermarktangebot und Entscheidungen durch Haushaltsmitglieder. Die Evaluation ergab, dass es bei den meisten Prädiktoren und der Verhaltensintention leichte Zuwächse vom Prä- zum Posttest gab, im Follow-Up-Test jedoch ein deutliches Absinken. Auf Grundlage der Ergebnisse werden unter-richtspraktische Implikationen, insbesondere zum Umgang mit der wahrgenommenen Verhaltenskontrolle, diskutiert
Das Potential von Hochschulgärten für symbolische Naturerfahrungen
Full text linkGartenarbeit und die Beobachtung von Tieren ermöglicht sowohl Studierenden, als auch Schülerinnen und Schülern eine direkte und unmittelbare Erfahrung mit der Natur. Diese Naturerfahrungen sind auch ein wichtiges Element im Bereich der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und dem Klimaschutz. Umweltfreundliches Verhalten wird z.B. durch den Aufenthalt in der Natur positiv beeinflusst (Richardson et al. 2020). Die direkte Auseinandersetzung mit der Natur kann zudem den Lernenden die Möglichkeit bieten die Bedeutung dieser Themen zu erfahren. Laut der Symboltheorie Cassirers (1965) und deren Weiterentwicklung durch Ulrich Gebhard (2020) werden aus bloßen Naturkontakten immer dann Erfahrungen, wenn ein Bedeutungszusammenhang zwischen dem Gegenstand und den Lernenden entsteht und das Gegenüber zu einem Symbol für diesen Zusammenhang werden kann. Basierend auf diesem theoretischen Konzept galt es zu überprüfen, inwiefern Studierende in ihren Hochschulgärten symbolische Naturerfahrungen machen. Die als Go-Along-Interview geführten Gespräche zeigten durch die qualitative Inhaltsanalyse, dass Hochschulgärten eine Vielzahl an Symbolisierungsanlässen bieten und diese von Studierenden auch wahrgenommen werden. Oft stand hierbei „Anschauungsmaterial“ des Schulgartens, wie einzelne Pflanzen oder Beete, als Symbol für Erinnerungen an diese Elemente im Wirklichkeitszusammenhang der Lebenswelt der Studierenden
Impfen gegen Krebs? : Unterrichtskonzept zum Thema Humane Papillomviren
Full text linkEine HPV-Impfung wird von der Ständigen Impfkommission (STIKO) für Jungen und Mädchen im Alter zwischen 9 und 14 Jahren empfohlen. Die Impfung kann eine Ansteckung mit Hochrisiko-HPV-Typen, insbesondere HPV 16 und 18, verhindern und damit das Risiko für Gebärmutterhalskrebs und andere Tumoren z.B. an Vulva, Scheide, Penis, After und im Mund-Rachen-Bereich deutlich senken. Die vorgestellte Unterrichtseinheit soll die Schülerinnen und Schüler durch fundierte und verständliche Informationen dabei unterstützen eine persönliche, begründete Entscheidung für oder gegen eine Impfung zu treffen. Grundlage dieser Entscheidung sind neben den bereitgestellten Informationen auch selbst recherchierte Fakten. Daher wird auch das Überprüfen von Internetseiten auf Glaubwürdigkeit und Seriosität thematisiert und so insbesondere die digitale Gesundheitskompetenz gestärkt