Zeitschrift für Didaktik der Biologie (ZDB) - Biologie Lehren und Lernen (Universität Bielefeld)
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Herausforderungen und Chancen der Textsorte „Versuchsprotokoll“ im Biologieunterricht für Schüler:innen mit Deutsch als Erst- und Zweitsprache
Full text linkDie Förderung der Sprach- und Kommunikationskompetenz von Schüler:innen ist nicht nur die Aufgabe sogenannter Sprachfächer, sondern auch ein wesentliches Ziel des Biologieunterrichts. Studien naturwissenschaftsdidaktischer Forschungen zeigen, dass die Textsorte des Versuchsprotokolls sprachbildendes Potential bietet und somit mitunter die Möglichkeit eröffnet, die Sprach- und Kommunikationskompetenz im Biologieunterricht zu fördern. Da Schüler:innen beim Verfassen von Versuchsprotokollen auf bildungssprachliche Mittel zurückgreifen, die kognitiv anspruchsvoll und herausfordernd sind, setzt es sich diese Studie zum Ziel, typische Stolpersteine offenzulegen, denen Schüler:innen beim Schreiben begegnen. Dafür wurden 48 Versuchsprotokolle von 24 Schüler:innen im Rahmen eines analytischen Verfahrens ausgewertet und diskutiert, um mögliche Förderbedarfe und Chancen für einen sprachsensiblen Biologieunterricht abzuleiten. Die Ergebnisse zeigen, dass das Versuchsprotokoll vor allem Schüler:innen, deren Erstsprache nicht Deutsch ist, vor große Herausforderungen stellt
Das Interesse von Schülerinnen und Schülern am Thema „Ökosystem Wald“ sowie an themenbezogenen Arbeitsweisen
Full text linkInteressen gelten als einflussreiche Bedingungsfaktoren für das Lernen im Rahmen von schulischen und außerschulischen Kontexten. Neben der Berücksichtigung bereits bestehender Interessen von Schüler:innen stellt auch die Entwicklung von Interessen ein wichtiges Bildungsziel dar. Sowohl die Berücksichtigung von Schülerinteressen als auch die Gestaltung eines interessenfördernden Unterrichts erfordert eine Auseinandersetzung mit der Lebenswelt und den Interessen der Schüler:innen.In der vorliegenden Studie wurde das individuelle Interesse von 625 Schüler:innen der Jahrgangsstufen 7 bis 9 am Thema „Ökosystem Wald“ sowie an themenbezogenen Arbeitsweisen wie z. B. Tierbeobachtung, Pflanzenbestimmung oder Bodenuntersuchungen mittels Fragebogen mit einer fünf-stufigen Likert-Skala (von 1 bis 5) untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Schüler:innen für die Thematik eher weniger interessieren (M = 2.85), wenngleich das Interesse an verschiedenen Aspekten des Themas „Ökosystem Wald“ sehr unterschiedlich ausgeprägt ist. So interessieren sich Schüler:innen für die Schädigungen des Waldes (M = 3.71) und für Aspekte, die eine Wechselwirkung zwischen dem Menschen und dem Ökosystem widerspiegeln. Als besonders uninteressante Themen konnten die Pflanzen des Waldes z. B. Moose (M = 2.09) und Sträucher (M = 2.23), aber auch Aspekte, welche die strukturelle und funktionelle Organisation im Ökosystem Wald thematisieren, identifiziert werden. Bei themenbezogenen Arbeitsweisen stoßen vor allem die Tierbeobachtung (M = 3.74) und die digitale Pflanzenbestimmung (M = 3.25) auf das Interesse der Schüler:innen. Geschlechtsspezifische Unterschiede konnten nur sehr wenige festgestellt werden. Bezogen auf einen jahrgangsübergreifenden Vergleich konnte vor allem gezeigt werden, dass die Häufigkeit eines Waldbesuches in der Freizeit mit zunehmender Klassenstufe abnimmt.Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund bisheriger theoretischer und empirischer Erkenntnisse diskutiert und zuletzt unterrichtspraktische Empfehlungen abgeleitet, die zu einer Förderung des Interesses am Thema „Ökosystem Wald“ im Biologieunterricht beitragen könnten
Der Einsatz gestufter Lernhilfen als Unterstützung für Lernende im Kontext des biologischen Experimentierens: Einfluss auf die Schüler*innen-Motivation im Naturwissenschafts- und Mathematikunterricht
Full text linkExperimentieren im Biologieunterricht als komplexer Problemlöseprozess könnte durch den Einsatz gestufter Lernhilfen gefördert werden. Aus lernpsychologischer Sicht unterstützen diese binnendifferenzierenden und selbstständigkeitsfördernden Instrumente die Kompetenzwahrnehmung von Schüler*innen. Gleichzeitig könnte dem Motivations- und Interessenabfall in den Naturwissenschaften begegnet werden. Vor dem Hintergrund fehlender mathematischer Kompetenzen bei der Auswertung eines Experimentes könnten zusätzliche gestufte Lernhilfen im Mathematikunterricht implementiert werden. Diese instruktionalen Unterstützungen könnten gleichzeitig einen positiven Einfluss auf die wahrgenommene Kompetenz und die intrinsische Motivation der Lernenden entfalten. Die vorliegende Studie untersuchte daher den Einfluss gestufter Lernhilfen während der Auswertung eines Experimentes im Biologieunterricht sowie im Rahmen einer Unterrichtseinheit zum Thema Lineare Funktionen im Mathematikunterricht auf die Kompetenzwahrnehmung und die intrinsische Motivation der Schüler*innen. Hierzu wurden 75 Lernende einer Versuchsschule (55,2 % weiblich; MAlter = 16.5 Jahre, SDAlter = 0.80 Jahre) in einer Unterrichtseinheit zum Thema Osmose im Naturwissenschaftsunterricht sowie zum Thema Lineare Funktionen im Fach Mathematik unterrichtet und Daten zur Kompetenzwahrnehmung und weitere Daten zur intrinsischen Motivation erhoben. Mithilfe von univariaten Kovarianzanalysen wurden für den Naturwissenschafts- und Mathematikunterricht deutliche deskriptive bzw. signifikante Unterschiede in der wahrgenommenen Kompetenz, zugunsten der Lernenden, die beim biologischen Experimentieren gestufte Lernhilfen nutzten, gefunden; tendenziell signifikante Unterschiede in der intrinsischen Motivation konnten nur für das biologische Experimentieren berichtet werden. Der zusätzliche Einsatz gestufter Lernhilfen im Mathematikunterricht konnte keine Hinweise auf eine erhöhte Motivation der Lernenden hervorbringen
Vergleichende Analyse von scientific reasoning-Aspekten in Biologie-Lehrplänen für die Sekundarstufe II
Full text linkDer Erwerb von Kompetenzen zum naturwissenschaftlichen Denken (scientific reasoning) wird in den nationalen Bildungsstandards gefordert. Damit naturwissenschaftliches Denken in den Unterrichtsalltag integriert wird, ist eine Implementierung in die rechtlich bindenden Lehrpläne erforderlich. Die styles of scientific reasoning (Experimentieren, Modellieren, Kategorisieren & Klassifizieren, deduktives, probabilistisches & historisch-evolutionäres Schlussfolgern) nach Kind und Osborne (2017) erlauben eine differenzierte Betrachtung des Konstrukts, indem sie auf einer prozeduralen und epistemischen Ebene verschiedene biologiespezifische Arbeits- und Denkweisen beschreiben. Mit der Analyse der Lehrpläne aller Bundesländer soll ein Überblick gewonnen werden, inwieweit verschiedene Aspekte der styles of scientific reasoning in den Lehrplänen implementiert sind. Die Analyse findet an den aktuell geltenden Biologie-Lehrplänen der Bundesländer für die Sekundarstufe II statt. Die Dokumente wurden auf Basis eines Kategoriensystems, das Kompetenzerwartungen zu den einzelnen styles enthält, kodiert. Über alle Lehrpläne hinweg ließen sich 20 Kompetenzerwartungen finden. Statt einer gleichmäßigen Berücksichtigung der styles zeigt sich eine Fokussierung auf die Arbeitsweise Experimentieren, dort auf vorwiegend prozedurale Subkategorien wie „Experimente durchführen“. Subkategorien aus dem style probabilistisches und historisch-evolutionäres Schlussfolgern finden sich selten wieder. Ein Zusammenhang zwischen der Anzahl der gefundenen Subkategorien und dem Erscheinungsjahr der Lehrpläne ist nicht erkennbar. Scientific reasoning ist hinsichtlich der styles demnach nur teilweise in den Lehrplänen repräsentiert. Explizit zu fördernde epistemische Aspekte treten genauso wie die Denkweisen probabilistisches und historisch-evolutionäres Schlussfolgern in den Lehrplänen selten auf
Erklärvideos im Biologieunterricht, vom informellen zum formalen Lernwerkzeug?! –: Ein Diskussionsbeitrag der Tagung „Transfer in Forschung und Praxis“
Full text linkErklärvideos können das fachliche Lernen bereichern, vorausgesetzt, sie werden didaktisch begründet ausgewählt oder produziert sowie eingesetzt. Beispielsweise unterstützen sie die mentale Vorstellungskraft und ermöglichen Lernenden eine gute Performanz sowie Sicherheit beim Experimentieren. Trotz ihrer Potenziale liegen bisher fast ausschließlich empirische Befunde aus der Instruktionspsychologie und nur wenige Untersuchungen vor, die sich aus einer fachdidaktischen Perspektive mit Erklärvideos auseinandersetzen. Angesichts der wachsenden Bedeutung von Erklärvideos beim informellen Lernen werden drei Thesen zum formalen Lernen im Biologieunterricht diskutiert, welche die Verfügbarkeit und Qualität von Erklärvideos, lernförderliche Einsatzszenarien und die professionelle Wissensbasis über Qualität und Einsatz von Erklärvideos betreffen. Ziel des Beitrags ist, die Diskussion zu den Thesen zusammenzufassen und in die Literatur einzuordnen. Es wird erläutert, anhand welcher Kriterien sich die Qualität von Erklärvideos einschätzen lässt, wie ein zielführender und didaktisch begründeter Einsatz von Erklärvideos aussehen kann und welches Wissen Lehrkräfte benötigen, um qualitativ hochwertige Videos zu erkennen und diese didaktisch begründet einzusetzen. Die in der Diskussion aufgezeigten Wirkungsbereiche von Erklärvideos verdeutlichen, wo zukünftige Forschung ansetzen kann, um die Unterrichtspraxis in der Biologie durch empirische Befunde zum lernförderlichen Videoeinsatz weiterzuentwickeln
Evaluation und Förderung von Facetten einer Nachhaltigkeitskompetenz bei Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I
No full textUm globalen Herausforderungen wie der ökologischen Krise zu begegnen und an einer nachhaltigen Entwicklung mitzuwirken, benötigen Lernende ein grundlegendes Verständnis ökologischer Prinzipien und Wirkungszusammenhänge. Im Unterrichtsfach Biologie sollen hierfür wesentliche ökologische Konzepte vermittelt werden. Gleichzeitig hat sich gezeigt, dass Lernende trotz oft vorausgegangenem Unterricht häufig Schwierigkeiten haben, relevante Aspekte wie z. B. die essentielle Bedeutung von Pflanzen in Ökosystemen angemessen einzuschätzen. Es stellt sich die Frage, wie sich bei Lernenden das Verständnis ökologischer Konzepte entwickelt und wie es wirksam gefördert werden kann. Zur Beantwortung dieser Frage wurden im Rahmen einer Querschnittstudie wurden Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I aus unterschiedlichen Klassenstufen zu ihren Vorstellungen und Denkmustern zu wesentlichen ökologischen Konzepten befragt (N = 294). Darüber hinaus wurden im Rahmen einer Wirksamkeitsstudie die Effekte eines Waldschulheimaufenthalts auf die Entwicklung eines Verständnisses der hier fokussierten ökologischen Konzepte getestet (N = 52). Es zeigte sich u. a., dass sich die Vorstellungen der Lernenden zu Stoffkreisläufen im Laufe der Sekundarstufe I deutlich in Richtung fachlich gültiger Vorstellungen veränderten. Durch den Waldschulheimaufenthalt konnten lediglich einzelne Aspekte gefördert werden, z. B. die Artenkenntnis von Pflanzen des Waldes. Die Ergebnisse werden in Hinblick auf die Wirkung von Biologieunterricht und Entwicklung von Lernangeboten hinsichtlich der Förderung nachhaltigkeitsrelevanten ökologischen Wissens diskutiert
Der Migrationshintergrund als möglicher Einflussfaktor auf die Wildniseinstellungen und Wildnisvorstellungen von Schülerinnen und Schülern
No full textAuch wenn Wildnis oft als Gegensatz zur Zivilisation verstanden wird, handelt es sich bei ihr um ein kulturelles Konstrukt. Sie ist nicht anhand naturwissenschaftlicher Merkmale beschreibbar, sondern wird vielmehr als eine kulturell geprägte, kollektive Idee auf Räume übertragen. Aufgrund dieses kulturellen Konstruktcharakters sowie der Nutzung der Wildnisthematik in nachhaltigkeitsorientierten Bildungsangeboten lag der Fokus der vorliegenden Studie auf Jugendlichen mit Migrationshintergrund. Ziel war es hierbei, bestehende Untersuchungsinstrumente zur Erfassung der Einstellung zu und Vorstellung von Wildnis zu validieren, für diese Konstrukte mögliche Unterschiede zwischen Personen mit und ohne Migrationshintergrund festzustellen und zu analysieren, inwiefern der Migrationshintergrund einen geeigneten Prädiktor zur Vorhersage der beiden Zielkonstrukte darstellt. Hierfür wurden 1356 Schülerinnen und Schüler aus sechs deutschen Bundesländern zu ihren Einstellungen zu und Vorstellungen von Wildnis befragt. Über explorative und konfirmatorische Faktorenanalysen konnte die Faktorenstruktur der beiden Erhebungsinstrumente mit nur geringfügigen Änderungen validiert und bestätigt werden. Einfaktorielle Varianz- und Post-hoc-Analysen konnten vor allem Einstellungs- und Vorstellungsunterschiede zwischen Jugendlichen ohne Migrationshintergrund und solchen, die eigene Migrationserfahrungen gemacht hatten oder zwei Elternteile mit Migrationshintergrund besaßen, nachweisen. Über Strukturgleichungsmodellierungen wurde zudem ein Mediationsmodell entwickelt, welches nachweisen konnte, dass der Migrationshintergrund sich sowohl indirekt über die Vorstellung von Wildnis als auch direkt negativ auf die Einstellung zu Wildnis auswirkt. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund bisheriger theoretischer und empirischer Erkenntnisse reflektiert und die praktische Relevanz der Befunde aufgezeigt
Argumentieren im Biologieunterricht: Ein Vorschlag zur Förderung der Bewertungskompetenz zum Thema Fleischkonsum
Full text linkEin Ziel des Biologieunterrichts in Deutschland ist der Beitrag zur Entwicklung naturwissenschaftlicher Grundbildung, welche als eine notwendige Voraussetzung für aktives und mündiges Handeln in modernen Gesellschaften betrachtet wird. Als einer von vier Kompetenzbereichen zielt der Bereich Bewertung auf die Entwicklung von Kompetenzen ethischer Urteilsbildung im weitesten Sinne ab. Dieser Beitrag stellt ein Unterrichtskonzept zur Förderung von Bewertungskompetenz im Kontext Ernährung vor, welches sich auf zentrale Aspekte des Reflektierens von Handlungsoptionen und der verantwortungsvollen Rolle des Menschen gegenüber seiner Umwelt im ökologischen und sozialen Sinne bezieht und dadurch auch dem Anspruch auf Bildung für Nachhaltige Entwicklung gerecht wird. Das Unterrichtskonzept stellt das Erfassen deskriptiver und präskriptiver Annahmen im Zuge der Argumententwicklung ins Zentrum des Unterrichts und zielt damit auf die Entwicklung ethischen Basiswissens
Mehr interprofessionelle Zusammenarbeit an außerschulischen Lernorten wagen! Empirische Befunde zu Effekten eines Kooperationsprojekts für Biologie-Lehramtsstudierende und angehende Landwirtschaftsmeister/innen
No full textAußerschulisches Lernen wird nicht nur als sinnvolle Bereicherung, sondern auch als wesentliche Ergänzung von Biologieunterricht in Fachräumen oder Klassenzimmern angesehen. Kompetenzförderlich gestaltet und auch die Entwicklung von Einstellungen und motivationalen Orientierungen von Lernenden in positiver Weise unterstützend, handelt es sich dabei um ein wertvolles Qualitätsmerkmal guten Biologieunterrichts. Gerade an didaktisch-methodisch nicht aufbereiteten Lernorten kann eine intensive Kooperation zwischen Biologielehrkräften und außerschulischen Berufsgruppen wertvolle Synergien schaffen: Angesichts ihrer unterschiedlichen Expertisen können die Kooperationspartner/innen einander dabei ergänzen und unterstützen. Innovativen außerschulischen Unterricht bzw. zielgruppenspezifisch optimierte Öffentlichkeitsarbeit zu gestalten, sollte Lehrkräften bzw. außerschulischen Fachleuten ein wichtiges Anliegen sein. Auf beiden Seiten erfordert dies nicht nur (fach)didaktisch-methodische und pädagogische Kompetenzen sowie domänenspezifisches und ortsbezogenes Wissen, sondern auch die Bereitschaft, außerschulischen Unterricht miteinander zu verwirklichen.
Im kooperativen Ausbildungsprojekt „Landwirtschaft macht Schule“ wirken Biologie-Lehramtsstudierende und Junglandwirt/inn/e/n bei der Unterrichtsgestaltung in hohem Maß und über einen längeren Zeitraum zusammen: Gemeinsam entwickeln sie nicht nur Lernstationen für eine Bauernhof-Erkundung, sondern entwerfen dafür auch eine angemessene Vor- und Nachbereitung für den Biologieunterricht an der Schule. In einer quasiexperimentellen Interventionsstudie wurde der Einfluss der hierbei von den teilnehmenden Lehramtsstudierenden (n = 20) gesammelten Erfahrungen sowohl auf deren fähigkeitsbezogenen Überzeugungen hinsichtlich der Gestaltung außerschulischer Lernumgebungen als auch auf subjektive Einstellungen zur interprofessionellen Zusammenarbeit mit angehenden Landwirtschaftsmeister/inne/n untersucht. Auf Seiten der teilnehmenden Lehramtsstudierenden wurden fähigkeitsbezogene Überzeugungen zur Gestaltung außerschulischer Lernumgebungen und die persönliche Bedeutung interprofessioneller Zusammenarbeit hypothesenkonform positiv beeinflusst. Darüber hinaus wurde das Ausbildungsangebot als äußerst lernwirksam und motivierend evaluiert
Jahrgangsstufenspezifischer Vergleich der motivationalen Regulation im Biologieunterricht und des individuellen Interesses an biologischen Themen von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I
Full text linkHäufig wird vom negativen Entwicklungstrend des Interesses sowie der selbstbestimmten Motivationsqualität im Verlauf der Sekundarstufe I berichtet. Studien zu diesen Entwicklungstrends, im Besonderen für das Fach Biologie, liegen jedoch nur spärlich oder veraltet vor. Die vorliegenden Querschnittsstudien untersuchten daher, ob sich die motivationalen Voraussetzungen von Schülerinnen und Schülern im Biologieunterricht zwischen den verschiedenen Jahrgangsstufen der Sekundarstufe I unterscheiden. Hierfür wurden 845 Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 5 bis 9 bezüglich ihrer selbst- und fremdbestimmten motivationalen Regulation im Biologieunterricht sowie 1187 Schülerinnen und Schüler dieser Jahrgangsstufen bezüglich ihres individuellen Interesses an biologischen Themen befragt. Signifikante Unterschiede in der selbstbestimmten motivationalen Regulation sowie im individuellen Interesse bestehen im Vergleich jeder Jahrgangsstufe mit den jeweils vorhergehenden Jahrgangsstufen. In den vorhergehenden Jahrgangsstufen sind die selbstbestimmte motivationale Regulation sowie das individuelle Interesse höher ausgeprägt als in der jeweils untersuchten Jahrgangsstufe. Eine Ausnahme bildet der Vergleich des individuellen Interesses in der Jahrgangsstufe 9 und vorhergehenden Jahrgangsstufen. Für diesen Vergleich sowie für alle jahrgangsstufenspezifische Vergleiche der fremdbestimmten motivationalen Regulation sind keine signifikanten Unterschiede zu verzeichnen