Zeitschrift für Didaktik der Biologie (ZDB) - Biologie Lehren und Lernen (Universität Bielefeld)
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Charakteristika von Repräsentationen im Biologieunterricht aus Sicht von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe II
Full text linkZusammenfassungExterne Repräsentationen sind von zentraler Bedeutung für den Biologieunterricht. In diesem Zusammenhang existieren zahlreiche Befunde bezüglich der Kompetenzen von Lernenden im Umgang mit fachspezifischen Texten, Bildern sowie Multiplen Externen Repräsentationen (MER). Charakteristika von Repräsentationen wurden bisher überwiegend domänenübergreifend und auf theoretischer, kognitionspsychologischer Ebene klassifiziert. Eine solche Klassifikation wird im vorliegenden Beitrag genutzt, um die Lernendenperspektive auf Repräsentationen im Fach Biologie strukturiert zu erfassen. Zu diesem Zweck wurden fünf Leitfadeninterviews mit Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe II durchgeführt und mithilfe der Methode der qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen u.a., dass die Schülerinnen und der Schüler die sachliche, wissenschaftliche Natur von biologischen Texten und Bilder für charakteristisch halten. Bezüglich der MER ist festzustellen, dass Darstellungen von Prozessen und Abläufen in Bildern und Texten als typisch für den Biologieunterricht wahrgenommen werden. Die Beschreibung des fachbezogenen Umgangs mit Repräsentationen lässt Hinweise bezüglich der Optimierung von Unterricht und Lernen zu.AbstractExternal Representations are particularly important for biology teaching in school. In this context, numerous findings exist regarding student’s competences in dealing with biological texts, pictures and multiple external representations (MER). Characteristic of representations haven’t been classified domain specific but on a theoretical, cognitive psychological level. In this article such a classification is used to analyse the learner perspective on representations in biology class in a structured way. To this end, five guided interviews were conducted with students from secondary school. The interviews were analysed employing qualitative content analysis. Among other things the results show that from the learner perspective the objective, scientific nature of biological texts and pictures is characteristic. Regarding MER it can be noted that representations of processes and procedures in pictures and texts are perceived as typical for biology class. The description of subject-related dealing with representations permits guidance for optimizing teaching and learning
„Bridging the gap“ – Zur Verringerung der Kluft zwischen allgemeinen Lehr-Lernmodellen und konkreter Unterrichtsgestaltung am Beispiel der Förderung dynamischer Problemlösekompetenz in der Biologie
No full textDie Förderung naturwissenschaftsbezogener Problemlösekompetenz ist ein wichtiges Ziel der naturwissenschaftlichen Ausbildung an Schulen und Hochschulen. Wie aber können entsprechende Kompetenzen evidenzbasiert gefördert werden? Die Autoren referieren zunächst wichtige Merkmale und Konzepte des Problemlösens in naturwissenschaftlichen Kontexten, stellen anschließend Ansätze und Effekte eher instruktivistischer vs. konstruktivistischer Lehr-Lernverfahren zur Förderung von Problemlösefähigkeiten dar und diskutieren die empirische Befundlage kritisch. Auf der Basis vielfach empirisch bewährter Lehr-Lernprinzipien und in Anlehnung an ein Lehr-Lernmodell von Van Merriënboer (2013) entwickeln die Autoren ein Modell problemorientierten Lehrens und Lernens (MopoLL), das die Kluft zwischen bereichsübergreifenden und adressaten- sowie inhaltsunspezifischen Lehr-Lernmodellen einerseits und den Bedürfnissen praktisch Lehrender nach einer Konkretisierung für die Unterrichtsplanung andererseits überbrückt und als Ansatz zur evidenzbasierten Förderung dynamischer Problemlösekompetenz (zumindest) biologischer Inhalte gelten kann. Abschließend werden Desiderata für die weitere Forschung aufgezeigt
Konstruktion von Diagnoseaufgaben zum Zweck von Modellen
Full text linkFür die Entwicklung von Diagnoseinstrumenten wird in aktuellen Standards der Testentwicklung gefordert, die SchülerInnen stärker in den Prozess der Aufgabenentwicklung einzubeziehen. Dieser Beitrag schlägt eine auf Ratingaufgaben und Schülerinterviews basierende Prozedur zur Konstruktion von Forced Choice Aufgaben zum Zweck von Modellen vor. Die Konstruktionsschritte werden theoretisch begründet und an einem Beispiel illustriert. Die Prozedur ermöglichte es, sechs Diagnoseaufgaben zusammenzustellen, die eine theoriekonforme Interpretation des Modellverstehens von SchülerInnen ermöglichen
Die Situation naturwissenschaftlicher Bildungsstandards in Österreich am Beispiel der Biologie
Full text linkNaturwissenschaftliche Bildungsstandards werden in Österreich seit 2005 entwickelt und sind seither auch Gegenstand fachdidaktischer Forschung. Obwohl die Einführung von Bildungsstandards rechtlich für die Naturwissenschaften nicht geregelt ist, wurden dennoch zahlreiche Entwicklungen vorangetrieben. So wurden Kompetenzstrukturmodelle für die Sekundarstufen I und II erstellt, es wurden Unterrichtsaufgaben für Lehrpersonen zur Verfügung gestellt, die die Anwendung der Kompetenzen im Unterricht demonstrieren und seit einiger Zeit werden Diagnoseinstrumente für den Einsatz durch die Lehrpersonen entwickelt und evaluiert. Viele dieser Entwicklungen, wie die Evaluation des Kompetenzstrukturmodells oder die Erstellung von Diagnoseaufgaben, beschränken sich jedoch auf die Sekundarstufe I. Dieser Beitrag beleuchtet die ambivalente Stellung der naturwissenschaftlichen Bildungsstandards in Österreich am Beispiel der Biologie und geht dabei auf unterschiedliche Entwicklungen in der Sekundarstufe I und II ein. Dabei werden sowohl abgeschlossene Forschungsprojekte als auch Desiderata für die zukünftige Forschung in diesem Bereich diskutiert
Mehr Zeit zum Experimentieren - Ein Vorschlag zur Konzeption einer Unterrichtseinheit „Enzymatik“ in der Oberstufe mittels des ICM
No full textImmer wieder wird die fehlende Zeit als ein Grund für die seltene Durchführung von Experimenten im Biologieunterricht angeführt. Trotzdem ist die Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten ein anerkanntes Ziel des Biologieunterrichts. Eine Analyse bisheriger Unterrichtseinheiten der Enzymatik zeigt: Insbesondere die Vorbereitung der Schülerinnen und Schüler (S.) auf das Experimentieren benötigt viel Unterrichtszeit. Häufig kommt dadurch die Auswertung des Experiments am Ende der Stunde zu kurz.Diesem Missstand wird in dieser Konzeption begegnet. Die Vorbereitung der S. auf die Experimente wird durch das Inverted Classroom Models (ICM) motivierend ausgelagert und professionalisiert. Hierbei wird den S. ein Videoclip mit zugehörenden Aufgaben als vorbereitende Hausaufgabe zur Verfügung gestellt. Nach deren Bearbeitung sind die S. mit dem Zweck des Experiments, den Enzymen und den Materialen sowie Tipps zur Durchführung vertraut. Durch die gute Vorbereitung planen die S. während des Unterrichts ein zum Phänomen des Stundeneinstiegs passendes biokatalytisches Experiment zielgerichteter. Zudem beginnen sie schneller mit einer fehlerfreieren Durchführung. Dadurch gibt es vor dem Stundenende ausreichend Zeit zur gemeinsamen Analyse der Ergebnisse z.B. zur Substratspezifität der Enzyme oder der Abhängigkeit der Umsatzrate von Substratmenge, Temperatur bzw. des pH-Wertes
Welche spezifischen professionellen Handlungskompetenzen benötigen Lehrkräfte für die Umsetzung von Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE)?
Full text linkBei der Umsetzung von Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) wird der LehrerInnenbildung eine zentrale Rolle zugewiesen. Aktuelle Untersuchungen zeigen jedoch, dass eine entsprechende Verankerung des BNE-Konzepts in der universitären Lehrerbildung kaum erkennbar ist. Bislang wurden nur ansatzweise Kompetenzen definiert, über die Lehrkräfte im Kontext von BNE verfügen sollten. Die explorative Studie geht daher der Frage nach, welche Kenntnisse und Fähigkeiten Lehrkräfte für einen BNE-spezifischen Unterricht benötigen und orientiert sich dabei am Modell der professionellen Handlungskompetenz. Methodisch wurde zunächst eine zweistufige Delphi-Studie durchgeführt. Auf dieser Basis wurde ein Fragebogen entwickelt, mit Hilfe dessen die extrahierten Kompetenzen quantitativ überprüft wurden. Im Hinblick auf eine spätere disziplinübergreifende Curriculums-Konstruktion sollten darüber hinaus die BNE-spezifischen Kenntnisse und Fähigkeiten im Sinne der professionellen Handlungskompetenz als „Fachwissen“, „Fachdidaktisches Wissen“ und „Pädagogisches Wissen“ klassifiziert werden
Concept Cartoons als diskursiv-reflexive Szenarien zur Aktivierung des Methodenwissens beim Forschenden Lernen
Full text linkDer Erwerb von Kompetenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung und des Wissenschaftlichen Denkens ist ein zentrales Bildungsziel des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Zur Förderung wird das Forschende Lernen empfohlen, jedoch bedarf dieses Unterrichtsprinzip der adäquaten Unterstützung durch die Lehrkraft. In diesem Beitrag wird eine Studie zur Überprüfung der Wirksamkeit von diskursiv-reflexiven Szenarien (Concept Cartoons) im Rahmen des Forschenden Lernens vorgestellt. Es zeigt sich, dass das Forschende Lernen mit Concept Cartoons im Vergleich zu einer Vergleichsgruppe ohne diese Lernunterstützung zu größeren Lernzuwächsen im Wissenschaftlichen Denken, dem Methodenwissen und dem Fachwissen führt. Außerdem kann die kognitive Belastung durch Verwendung der Concept Cartoons reduziert werden
Buchrezension: „Schüler besser verstehen – Alltagsvorstellungen im Biologieunterricht“ von Ulrich Kattmann
Full text linkDieser Teil entfällt bei einer Buchrezensio
Externe Validität ökologischer Experimente einschätzen können. Befunde und Überlegungen zur Messung und Förderung
Full text linkLebende Systeme angemessen zu verstehen, setzt Wissen über Ursache-Wirkungsbeziehungen zwischen deren Elementen und mit deren Umgebung voraus. Entsprechende Erkenntnisse zu gewinnen, erfordert Kompetenzen für die eigenständige Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten sowie deren kritische Beurteilung. In der Ökologie sind angesichts der Systemkomplexität in besonderem Maß auch Überlegungen zur Tragweite experimenteller Befunde nötig. Zur Erfassung eines niederschwelligen Verständnisses für zwei Aspekte der externen Validität wurde ein schriftliches Testinstrument entwickelt und validiert sowie die dimensionale Struktur des Konstrukts analysiert. Lernende der 6. (n = 79) und der 9. Klassenstufe (n = 50) (Gymnasien) weisen eine ähnlich niedrige Performanz auf. In Klassenstufe 6 (N = 472, Realschulen) erweist sich das operationalisierte Konstrukt als eindimensional; in einer Interventionsstudie (n = 320) wurden dort keine Effekte des untersuchten Treatments festgestellt. Die Befunde legen Maßnahmen zur Steigerung der Sensitivität, Validität und Reliabilität des vorgestellten Messinstruments nahe. Überdies erscheint es lohnenswert zu klären, ob die Kombination aus ökologischen Realexperimenten, dem Training systemischen Denkens und PC-Simulationen eine spätere Förderung der anspruchsvollen Fähigkeit begünstigen könnte
Inwieweit eignen sich bisherige Diagnoseverfahren des Bereichs Experimentieren für die Schulpraxis?
Full text linkEine Individualisierung des Unterrichts setzt eine gute Diagnostik voraus. Die Entwicklung und Bereitstellung von schulpraxistauglichen Diagnoseinstrumenten (Pädagogische Diagnostik) ist daher eine wichtige Aufgabe. Im Bereich Experimentieren gibt es viele Arbeiten, die sich mit wissenschaftlicher Kompetenzdiagnostik auseinandersetzen. In diesem Artikel werden vorhandene wissenschaftliche Diagnoseverfahren für den Bereich Experimentieren (Realtests, Paper-pencil-Tests, computerbasierte Testumgebungen und Interviews) dargestellt und auf ihre Einsetzbarkeit für die Pädagogische Diagnostik diskutiert. Als geeignet erscheinen vom Lernenden angefertigte Protokolle und partielle Beobachtungen von Schüler/innen. Weiterhin wird die Notwendigkeit eines Theorierahmens angeführt, der Experimentierkompetenz für die Pädagogische Diagnostik in diagnostischen Analyseeinheiten (Teilaspekten) beschreibt und Vergleichswerte bietet