Zeitschrift für Didaktik der Biologie (ZDB) - Biologie Lehren und Lernen (Universität Bielefeld)
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Errors made by 5th-, 6th-, and 9th-graders when planning and performing experiments: Results of video-based comparisons
Full text linkSome previously-published research deals with pupils’ errors in experimentation (manual mistakes, methodological errors, misconceptions and pupil-specific approaches). However, many of these studies work neither with pupils who experiment themselves nor with individually working pupils. The article presents the observed pupils’ errors of 9th (n1 = 12), 5th and 6th graders (n2 = 18), recorded during individual, open experimentation using videography (60 minutes per experiment) and sub-sequent analysis of observation protocols based on the video material and pupils’ experimentation report. In the inquiry, each pupil carried out two different experiments. The results replicate many errors described in the literature and also reveal new ones. When comparing 5th and 6th graders with 9th graders, very few differences could be observed in the pupils’ errors. The analysis of the strategies (pupils’ course of action) shows that five strategies (four strategies, one of which consist of two sub-strategies) could be assigned to all pupils, which are categorised as follows: ‘Initially, only one experimental trial with all variables’, ‘Control variables are varied in the experimental trials’, ‘Only the assumed variable(s) and the necessary variable(s) are included in the experimental trials’, ‘Working in engineer mode’, ‘Procedure without hypothesis’. Not a single pupil used the control of variables strategy correctly. The calculation of correlations between the occurrence of errors in the two different contents shows few significant correlations, except in hypothesis formulation, indicating that the occurrence of pupils\u27 errors is content dependent
Wie kompetenzorientiert sind Reifeprüfungsaufgaben in Biologie an Österreichs Allgemeinbildenden höheren Schulen?
No full textSeit dem Schuljahr 2014/15 wird die mündliche Reifeprüfung in Österreichs Allgemeinbildenden höheren Schulen verpflichtend kompetenzorientiert abgehalten. Anstatt wie bisher Reifeprüfungsfragen zu stellen, die von Schüler*innen hauptsächlich die Reproduktion von erworbenem Fachwissen verlangen, müssen Biologielehrer*innen nun Prüfungsaufgaben entwickeln, die den Kompetenzerwerb bei Schüler*innen sichtbar machen; d.h. die Fähigkeit, ihr Fachwissen in komplexen, lebensweltlichen Problemsituationen anwenden zu können. Studien aus Deutschland und der Schweiz haben bereits gezeigt, dass Biologielehrer*innen damit große Schwierigkeiten haben. In Österreich wird dies hier erstmals untersucht. Dazu wurden 100 Reifeprüfungsaufgaben, die von Biologielehrer*innen aus ganz Österreich im Zeitraum 2014-2016 entwickelt wurden, mittels eines Kategoriensystems quantitativ analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Großteil der Prüfungsaufgaben lediglich die Reproduktion oder Reorganisation von Fakten- bzw. Konzeptwissen in innerfachlichen Anwendung-kontexten verlangen. Deutlich seltener sind Aufgaben, die einen tatsächlichen Transfer des erlernten Wissens auf neue Anwendungssituationen bzw. im Umgang mit komplexen Problemsituationen erfordern. Die Erkenntnisse aus der Studie wurden dazu verwendet, Handreichungen zu entwickeln, die Biologielehrer*innen gezielt bei der Entwicklung von kompetenzorientierten Prüfungsaufgaben unterstützen
Wissenserwerb mit Originalobjekten im Naturkundemuseum - Eine Pilotstudie
Full text linkAls außerschulischer Lernort für den Biologieunterricht bieten Naturkundemuseen für Schulklassenbesuche den Blick auf originale Objekte. Die Befundlage zur Bedeutung von Originalobjekten für das Lernen von Schüler*innen ist uneindeutig. In dieser Pilotstudie wurde untersucht, ob das Arbeiten mit originalen Objekten, wie Tierpräparaten, einen Einfluss auf den Wissenserwerb der Schüler*innen am außerschulischen Lernort Naturkundemuseum hat. In beiden Versuchsgruppen wurden identische Objekte verwendet, allerdings wurden diese in der einen Gruppe als Originale und in der anderen als Nachbildungen bezeichnet. Die Studie wurde als quasiexperimentelle Untersuchung mit Prätest-Posttest Design am Naturkundemuseum durchgeführt. An der Studie nahmen 50 Schüler*innen zweier Gesamtschulen teil (MAlter = 14,1 Jahre, SDAlter = 0,66; 46% Mädchen). Die Ergebnisse zeigen, dass Schüler*innen, denen die Objekte als Originale präsentiert wurden, einen signifikant höheren Wissenszuwachs aufweisen als Schüler*innen, die die Objekte für Nachbildungen hielten
Leichte Sprache oder Standardsprache? Welche Texte bevorzugen Schüler/-innen im Biologieunterricht? – Eine explorative Interviewstudie
Full text linkBiologische Unterrichtstexte können insbesondere für Schüler/-innen mit Migrationshintergrund einige Sprachbarrieren ent-halten, die zu einem geringeren Verständnis der Fachinhalte beitragen können. Parallel zu diesem Umstand erfährt die Leichte Sprache in der Gesellschaft zunehmend an Präsenz. Diese soll Sprachbarrieren in der Gesellschaft senken, wurde jedoch bisher kaum im schulischen Bereich untersucht. Da einige Primäradressaten/-innen der Leichten Sprache im Schulbereich zu finden sind und diese häufig mit den möglichen Sprachbarrieren biologischer Unterrichtstexte konfrontiert werden, beschäftigt sich die Studie mit dem Einsatz der Leichten Sprache im Biologieunterricht. Im Rahmen der vorliegenden Studie konnten mittels Unterrichtsbeobachtungen und anschließender Interviews erste Erkenntnisse darüber gesammelt werden, wie Schüler/-innen einer Oberschule im neunten Jahrgang den Einsatz der Leichten Sprache einschätzen und wie diese sich bei der Wahl zwischen standardsprachlichen Schulbuchtexten und Texten in Leichter Sprache entscheiden würden. Dabei erwiesen sich die Texte in Leichter Sprache als eine geeignete Alternative zu den standardsprachlichen Biologietexten, da die Mehrheit der Schüler/-innen sich für diese Textvariante entschied. Im Rahmen der Interviewbefragung wurden vor allem die Aspekte der Kompaktheit sowie der Zugänglichkeit von Texten in Leichter Sprache als positiv ermittelt.Biological texts in educational settings may pose several linguistic barriers especially for students with a migration background. On the other hand, the concept of plain language (Leichte Sprache) is becoming increasingly present and prominent in German society. Leichte Sprache is supposed to lower linguistic barriers in society but has not been evaluated in the school context yet. Since there can be found numerous addressees of Leichte Sprache in the school context, who may be confronted with linguistic barriers of biological texts, the study presented here deals with the implementation of Leichte Sprache in biology lessons. By means of observations and interviews first insights are given about how grade nine students at a middle school rate the imple-mentation of Leichte Sprache in Biology teaching material and how they decide when having the choice between texts in standard language or Leichte Sprache. It has been found out that texts in Leichte Sprache were accepted as an alternative to the standard biological texts as the majority of the students observed chose this linguistic variant. In the interviews students rated characteristics like compactness and accessibility of the texts in Leichte Sprache positively
„Experimentieren kann ich gut!“ – Experimentbezogene Fähigkeitsselbstkonzepte von Lehramtsstudierenden der Fächer Biologie, Chemie und Sachunterricht
Full text linkStudierende naturwissenschaftlicher Fächer sollen innerhalb ihrer Lehreramtsausbildung nicht nur Kompetenzen im Experimentieren entwickeln, sondern auch lernen, ihre Fähigkeiten und Fertigkeiten im Experimentieren professionell einzuschätzen. Die Einschätzung eigener Experimentierfähigkeiten wird als experimentbezogenes Fähigkeitsselbstkonzept bezeichnet. Dieses kann theoretisch in die Dimensionen Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten separiert werden. Ein positives experimentbezogenes Fähigkeitsselbstkonzept kann in einer hohen Bereitschaft, Experimentalunterricht zu planen, durchzuführen und zu reflektieren, münden. Dies wird bereits dann bedeutsam, wenn Studierende in schulische Praxisphasen, wie das Praxissemester, eintreten. Forschungsbefunde zum experimentbezogenen Fähigkeitsselbstkonzept von Studierenden sind jedoch noch unzureichend. Um diesem Forschungsdesiderat zu begegnen, wurden innerhalb einer Querschnittsstudie die experimentbezogenen Fähigkeitsselbstkonzepte von 200 Studierenden der Fächer Biologie, Chemie und Sachunterricht mittels Fragebögen untersucht. Eine Erhebung im Fach Physik steht noch aus. Die faktorielle Struktur des experimentbezogenen Fähigkeitsselbstkonzepts und die Ausprägungen des experimentbezogenen Fähigkeitsselbstkonzepts der Studierenden wurden ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass das experimentbezogene Fähigkeitsselbstkonzept auch empirisch in die Dimensionen Planung, Durchführung und Auswertung unterteilt werden kann. Die höchsten experimentbezogenen Fähigkeitsselbstkonzepte haben die Studierenden im Bereich der Durchführung. Signifikante Unterschiede zwischen den Fächergruppen zeigen sich im Bereich der Auswertung von Experimenten
Der Zusammenhang zwischen Elaborationsstrategien und Lernleistung im Biologieunterricht: Analysen mit handlungsfernen und handlungsnahen Erhebungsverfahren der Elaborationsstrategien
Full text linkDas Lernen von biologischen Inhalten setzt die Verwendung von Elaborationsstrategien voraus, da neue Informationen mit dem Vorwissen verknüpft werden sollten. Aus lernpsychologischer Sicht unterstützt die Elaborationsstrategie Aktivierung und Verknüpfung mit Vorwissen somit nachhaltiges Lernen und könnte so zu einer höheren Lernleistung bei Lernenden führen. Der Lernstrategieeinsatz kann durch unterschiedliche Verfahren erhoben werden. Einige Verfahren werden als handlungsfern (z. B. Fragebogen) und andere als handlungsnah (z. B. Lerntagebuch) bezeichnet. Diese Studie beschäftigt sich mit der Frage, in welcher Beziehung der handlungsfern erhobene Lernstrategieeinsatz, der handlungsnah erhobene Lernstrategieeinsatz und die Lernleistung stehen. Hierfür wurden 69 Gymnasiastinnen und Gymnasiasten (w = 38, m = 31; MAlter = 10.79; SDAlter = 0.75) in einer sechsstündigen Unterrichtseinheit zum Thema Atmung und Blutkreislauf unterrichtet und Daten zum Lernstrategieeinsatz sowie zur Lernleistung in einem Prä-Posttest-Design erhoben. Mittels Regressionsanalysen ließ sich zeigen, dass sich der handlungsfern erhobene Lernstrategieeinsatz nicht als Prädiktor für die Lernleistung eignete; der handlungsnah erhobene Lernstrategieeinsatz ließ eine Vorhersage der Lernleistung zu. Eine Korrelationsanalyse zeigte zwischen dem handlungsfern und handlungsnah erhobenen Lernstrategieeinsatz keinen signifikanten Zusammenhang
E-Zigaretten - Hilfe oder Verführer? Eine Dilemmasituation bewerten
Full text linkVorgestellt wird ein Unterrichtsentwurf für Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 10-12. Anhand einer Dilemmasituation zu E-Zigaretten soll die Bewertungskompetenz gefördert und die Jugendlichen gegenüber dem Thema sensibilisiert werden
Bewertungskompetenz in der Lehramtsausbildung – Vorschlag zur Vermittlung von Professionswissen in der universitären Lehre
Full text linkBewertungskompetenz von Schüler/innen zu fördern stellt Lehrkräfte der Biologie vor besondere Herausforderungen, da der naturwissenschaftliche Unterricht um eine ethische Dimension erweitert wird. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über Ansätze für die Unterrichtspraxis und macht einen Vorschlag, wie das Professionswissen angehender Biologielehrkräfte mithilfe der Ergebnisse biologiedidaktischer Forschung in der universitären Lehre gefördert werden kann. Damit richtet sich dieser Beitrag insbesondere an Kolleg/innen der Lehrkräftebildung, die bestrebt sind, Lehramtsstudierende während des Studiums auf den Umgang mit Bewertungskompetenz vorzubereiten
Analyse von Unterrichtskonzepten zum Experimentieren hinsichtlich theoretisch begründeter Unterrichtsprinzipien: Bestandsaufnahme und kriteriale Gegenüberstellung
Full text linkSeit vielen Jahrzehnten versucht die naturwissenschaftsdidaktische Entwicklung die Lernwirksamkeit lernendenaktiver Experimentierphasen durch innovative, unterschiedlich akzentuierte Unterrichtskonzepte zu fördern. Unterrichtskonzepte sind Gesamtorientierungen didaktisch-methodischen Handelns, in denen ein begründeter Zusammenhang von Ziel-, Inhalts- und Methodenentscheidungen hergestellt wird. Dies hat zu einer Vielzahl von namens- wie auch teils inhaltsgleichen Unterrichtskonzepten geführt, aus deren Nebeneinander Lehrkräfte möglichst geeignete Ansätze für ihren Unterricht auswählen sollen. In diesem Artikel werden prominente Unterrichtskonzepte zum Experimentieren gesichtet, geordnet und bezüglich ihrer Potenziale untersucht, Experimentieren im Sinne der Bildungsstandards zu fördern. Zur Analyse werden vornehmlich im deutschsprachigen Raum besprochene Unterrichtskonzepte ausgewählt, die konstruktivistischen Theorien zum aktiven Lernen folgen. Grundlage des kriteriengeleiteten Vergleichs sind acht theoretisch begründete Unterrichtsprinzipien: (P1) ‚Teilprozesse des Experimentierens berücksichtigen‘, (P2) ,Experimentieren als expliziter Unterrichtsgegenstand‘, (P3) ‚Experimentieren üben‘, (P4) ‚Experimentieren zum Problemlösen einsetzen‘, (P5) ‚Prozessreflektierend experimentieren‘, (P6) ‚Grenzen von Experimenten ansprechen‘, (P7) ‚Wissenschaftliche Strenge walten lassen‘, (P8) ‚Zunehmende Selbstständigkeit der Lernenden beim Experimentieren‘. Als Ergebnis ist festzustellen, dass keines der untersuchten Unterrichtskonzepte alle acht Unterrichtsprinzipien berücksichtigt. Besonders hinsichtlich einer zunehmenden Lernendenselbstständigkeit und des Übens wissenschaftlichen Experimentierens wurden bei vielen Unterrichtskonzepten Leerstellen identifiziert. Die Konzepte des Forschend-entdeckenden Lernens nach Höttecke und des Forschenden Lernens nach Arnold versprächen, nach Erweiterung um einen Übungs-Aspekt, die Berücksichtigung aller Unterrichtsprinzipien