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Die Zukunft der Lehrkräfteausbildung? Was Biologie-Lehramtsstudierende über das fächerübergreifende Unterrichten von Naturwissenschaften denken
Get PDFDas fächerübergreifende Unterrichten von Naturwissenschaften ist an immer mehr deutschen Schulen Pflicht für die lediglich disziplinär ausgebildeten Lehrkräfte. Was denken Lehramtsstudierende der Biologie als zukünftige Lehrkräfte über diese fächerübergreifende Unterrichtsform, die sie möglicherweise unterrichten müssen, ohne explizit für alle drei Unterrichtsfächer ausgebildet worden zu sein? Welche Schlussfolgerungen ergeben sich daraus für die Lehrkräfteausbildung
Arguments for Construct Validity of the Self-Efficacy Beliefs of Interdisciplinary Science Teaching (SElf-ST) Instrument
No full textOpen-Access-Publikationsfonds 202
Self-rated content knowledge of biology, chemistry, and physics – developing a measure and identifying challenges for interdisciplinary science teaching
No full textEntwicklung von Messinstrumenten für Selbstwirksamkeitserwartungen und selbstberichtetes Fachwissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften
No full textFächerübergreifendes Unterrichten von Naturwissenschaften ist national und international eine Herausforderung für (angehende) Lehrkräfte. In Deutschland wird dies an folgender Sachlage deutlich: Trotz der Anforderung, Naturwissenschaften fächerübergreifend zu unterrichten, gibt es bisher flächendeckend noch keine interdisziplinäre (Zusatz-)Ausbildung in den fächerübergreifenden Naturwissenschaften. Im Rahmen dieser Arbeit wird beleuchtet, inwiefern (angehende) Lehrkräfte glauben, dass sie die Herausforderung, fächerübergreifend Naturwissenschaften zu unterrichten, bewältigen können – auch wenn sie nur zum Teil dafür ausgebildet werden. Zu diesem Zweck wurden Messinstrumente für Selbstwirksamkeitserwartungen und selbstberichtetes Fachwissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften als Bestandteile selbstbezogener Fähigkeitskognitionen entwickelt. Dazu wurde ein Instrument für Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften in der Sekundarstufe (Gymnasium und Gesamtschule) theoriebasiert mit Hilfe eines Modells zum fachdidaktischen Wissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften etabliert. Die Theoriebasierung stellt im Bereich von Instrumenten zu Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften eine Weiterentwicklung dar. Des Weiteren wurde basierend auf den Basiskonzepten von Curricula der naturwissenschaftlichen Fächer ein Messinstrument zur Erhebung selbstberichteten Fachwissens in Biologie, Chemie und Physik in der Sekundarstufe I entwickelt. In zwei bundesweiten Studien mit Studierenden, Referendar innen und Lehrkräften der naturwissenschaftlichen Fächer Biologie, Chemie und Physik (und Erdkunde in der Pilotierung; n = 114 und n = 590) konnten Argumente für die Objektivität, Reliabilität und diverse Formen der Validität dargelegt bzw. generiert werden. Dabei wurden unter anderem die Beziehungen zu Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten allgemein, zu wahrgenommenem Stress und dem akademischen Selbstkonzept in Biologie, Chemie und Physik im nomologischen Netz in den Blick genommen. Beide Messinstrumente wurden eingesetzt, um teils aus anderen Kontexten bekannte und teils bisher unbekannte Einflussfaktoren im Kontext der Sekundarstufe bzw. Sekundarstufe I für Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften und das selbstberichtete Fachwissen in Biologie, Chemie und Physik zu identifizieren: die Unterrichtserfahrung, die Art und Anzahl der studierten naturwissenschaftlichen Fächer, die Bereitschaft zum Unterrichten von Naturwissenschaften und die letzten Schulnoten in Biologie, Chemie und Physik. Zusätzlich werden die ermittelten Testwerte von (angehenden) Lehrkräften zu Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften, zum selbstberichteten Fachwissen in Biologie, Chemie und Physik, deren Bereitschaft zum fächerübergreifenden Unterrichten von Naturwissenschaften und deren Beurteilung der Ausbildung für fächerübergreifendes Unterrichten von Naturwissenschaften betrachtet. Schließlich wird die eigene Forschung übergreifend diskutiert und in das Forschungsfeld eingeordnet. Dabei wird transparent gemacht, welchen Beitrag die eigene Forschung zur Erweiterung der Wissensbasis zu Selbstwirksamkeitserwartungen und zu selbstberichtetem Fachwissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften leistet.Interdisciplinary science teaching is a national and international challenge for (prospective) teachers. In Germany, this is illustrated by the following situation: Despite the requirement of interdisciplinary science teaching, there is still no nationwide interdisciplinary science teacher education. This dissertation examines the extent to which (prospective) teachers believe that they can overcome the challenge of interdisciplinary science teaching, even though they are only partially trained to do so. For this purpose, instruments regarding self-efficacy beliefs and self-rated content knowledge of interdisciplinary science teaching as components of self-related ability cognitions have been developed. To this end, an instrument for self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching in secondary education (grammar school and comprehensive school) was established theory-based by operationalizing a pedagogical content knowledge model regarding interdisciplinary science teaching. The theory-based approach represents an advancement in the research area of self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching instruments. In addition, based on the core ideas of the science subject curricula, an instrument has been developed for measuring self-rated content knowledge of biology, chemistry and physics in lower secondary education. In two nationwide studies with pre-service teachers, trainee teachers, and in-service teachers of the science subjects biology, chemistry, and physics (and earth science in the pilot testing; n = 114 and n = 590), hints on objectivity, reliability, and different forms of validity could be identified. For example, the relationships with self-efficacy beliefs of general teaching, perceived stress, and academic self-concept in biology, chemistry, and physics were examnied in a nomological net. Both instruments were applied to identify partly known and partly previously unkown factors that have an impact on the self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching and the self-rated content knowledge of biology, chemistry, and physics in (lower) secondary education: teaching experience, number and type of science subjects studied, desire to teach science, and final grades in school in biology, chemistry, and physics. Additionally, this dissertation considers the (prospective) teachers‘ test values regarding self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching and self-rated content knowledge of biology, chemistry, and physics, (prospective) teachers‘ desire to teach interdisciplinary science and their assessment of teacher education for interdisciplinary science teaching. Finally, the own research is discussed generally and located in the research area. This reveals the contribution of the own research to expand the knowledge base regarding self-efficacy beliefs and self-rated content knowledge of interdisciplinary science teaching
Self-Efficacy Beliefs as well as Perceived Advantages and Challenges of Interdisciplinary Science Teaching from a Longitudinal Perspective
No full textThe advantages and challenges of interdisciplinary science teaching and the respective qualification of teachers are an ongoing topic of discussion, especially in countries with no or only partly interdisciplinary science teaching in secondary education. For example, German secondary science teacher education is almost exclusively discipline-specific. Up to now, research does not focus on the effect of German teacher education qualifying for interdisciplinary science teaching in secondary education from a longitudinal perspective. Thus, we were interested in the influence of current German science teacher education over time: Do (prospective) teachers believe they are capable of interdisciplinary science teaching (i.e., self-efficacy beliefs)? How do their beliefs develop during teacher education? Which advantages and challenges do they perceive regarding interdisciplinary science teaching? Do their perceptions change over time? We surveyed 271 (prospective) biology, chemistry, and physics teachers in 2019, 2020, and 2021. Examining the absolute stability (i.e., the change in the mean) of the self-efficacy beliefs showed no significant changes. Analyzing the relative stability (i.e., the change in the rank order) of the self-efficacy beliefs showed middle and positive correlations between the measurements of neighboring time points. The prospective teachers agreed in majority (>50%) with nine out of seventeen advantages and seven out of seventeen challenges of interdisciplinary science teaching. Three advantages reached over 70% approval: Cross-linking content, Addressing key problems, and Promoting interest in science. Four challenges reached over 70% approval: Lack of teacher education, Out-of-field teaching, Lack of depth in content, and Low motivation of teachers due to low affinity to and education in the subject. Neither do the perceptions change strongly between the time points (absolute and relative stability) nor are they very stable. Moreover, it seems that the (prospective) teachers realize the complexity of interdisciplinary science teaching, e.g., regarding experimentation or missing material, with progressing teacher education. The results, rather including no positive effect of two years of teacher education on self-efficacy beliefs, reveal obstacles for teacher education as well as starting points to support (prospective) teachers regarding interdisciplinary science teaching
Entwicklung von Messinstrumenten für Selbstwirksamkeitserwartungen und selbstberichtetes Fachwissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften
No full textFächerübergreifendes Unterrichten von Naturwissenschaften ist national und international eine Herausforderung für (angehende) Lehrkräfte. In Deutschland wird dies an folgender Sachlage deutlich: Trotz der Anforderung, Naturwissenschaften fächerübergreifend zu unterrichten, gibt es bisher flächendeckend noch keine interdisziplinäre (Zusatz-)Ausbildung in den fächerübergreifenden Naturwissenschaften. Im Rahmen dieser Arbeit wird beleuchtet, inwiefern (angehende) Lehrkräfte glauben, dass sie die Herausforderung, fächerübergreifend Naturwissenschaften zu unterrichten, bewältigen können – auch wenn sie nur zum Teil dafür ausgebildet werden. Zu diesem Zweck wurden Messinstrumente für Selbstwirksamkeitserwartungen und selbstberichtetes Fachwissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften als Bestandteile selbstbezogener Fähigkeitskognitionen entwickelt. Dazu wurde ein Instrument für Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften in der Sekundarstufe (Gymnasium und Gesamtschule) theoriebasiert mit Hilfe eines Modells zum fachdidaktischen Wissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften etabliert. Die Theoriebasierung stellt im Bereich von Instrumenten zu Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften eine Weiterentwicklung dar. Des Weiteren wurde basierend auf den Basiskonzepten von Curricula der naturwissenschaftlichen Fächer ein Messinstrument zur Erhebung selbstberichteten Fachwissens in Biologie, Chemie und Physik in der Sekundarstufe I entwickelt. In zwei bundesweiten Studien mit Studierenden, Referendar innen und Lehrkräften der naturwissenschaftlichen Fächer Biologie, Chemie und Physik (und Erdkunde in der Pilotierung; n = 114 und n = 590) konnten Argumente für die Objektivität, Reliabilität und diverse Formen der Validität dargelegt bzw. generiert werden. Dabei wurden unter anderem die Beziehungen zu Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten allgemein, zu wahrgenommenem Stress und dem akademischen Selbstkonzept in Biologie, Chemie und Physik im nomologischen Netz in den Blick genommen. Beide Messinstrumente wurden eingesetzt, um teils aus anderen Kontexten bekannte und teils bisher unbekannte Einflussfaktoren im Kontext der Sekundarstufe bzw. Sekundarstufe I für Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften und das selbstberichtete Fachwissen in Biologie, Chemie und Physik zu identifizieren: die Unterrichtserfahrung, die Art und Anzahl der studierten naturwissenschaftlichen Fächer, die Bereitschaft zum Unterrichten von Naturwissenschaften und die letzten Schulnoten in Biologie, Chemie und Physik. Zusätzlich werden die ermittelten Testwerte von (angehenden) Lehrkräften zu Selbstwirksamkeitserwartungen zum Unterrichten von Naturwissenschaften, zum selbstberichteten Fachwissen in Biologie, Chemie und Physik, deren Bereitschaft zum fächerübergreifenden Unterrichten von Naturwissenschaften und deren Beurteilung der Ausbildung für fächerübergreifendes Unterrichten von Naturwissenschaften betrachtet. Schließlich wird die eigene Forschung übergreifend diskutiert und in das Forschungsfeld eingeordnet. Dabei wird transparent gemacht, welchen Beitrag die eigene Forschung zur Erweiterung der Wissensbasis zu Selbstwirksamkeitserwartungen und zu selbstberichtetem Fachwissen zum Unterrichten von Naturwissenschaften leistet.Interdisciplinary science teaching is a national and international challenge for (prospective) teachers. In Germany, this is illustrated by the following situation: Despite the requirement of interdisciplinary science teaching, there is still no nationwide interdisciplinary science teacher education. This dissertation examines the extent to which (prospective) teachers believe that they can overcome the challenge of interdisciplinary science teaching, even though they are only partially trained to do so. For this purpose, instruments regarding self-efficacy beliefs and self-rated content knowledge of interdisciplinary science teaching as components of self-related ability cognitions have been developed. To this end, an instrument for self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching in secondary education (grammar school and comprehensive school) was established theory-based by operationalizing a pedagogical content knowledge model regarding interdisciplinary science teaching. The theory-based approach represents an advancement in the research area of self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching instruments. In addition, based on the core ideas of the science subject curricula, an instrument has been developed for measuring self-rated content knowledge of biology, chemistry and physics in lower secondary education. In two nationwide studies with pre-service teachers, trainee teachers, and in-service teachers of the science subjects biology, chemistry, and physics (and earth science in the pilot testing; n = 114 and n = 590), hints on objectivity, reliability, and different forms of validity could be identified. For example, the relationships with self-efficacy beliefs of general teaching, perceived stress, and academic self-concept in biology, chemistry, and physics were examnied in a nomological net. Both instruments were applied to identify partly known and partly previously unkown factors that have an impact on the self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching and the self-rated content knowledge of biology, chemistry, and physics in (lower) secondary education: teaching experience, number and type of science subjects studied, desire to teach science, and final grades in school in biology, chemistry, and physics. Additionally, this dissertation considers the (prospective) teachers‘ test values regarding self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching and self-rated content knowledge of biology, chemistry, and physics, (prospective) teachers‘ desire to teach interdisciplinary science and their assessment of teacher education for interdisciplinary science teaching. Finally, the own research is discussed generally and located in the research area. This reveals the contribution of the own research to expand the knowledge base regarding self-efficacy beliefs and self-rated content knowledge of interdisciplinary science teaching
Self-Efficacy Beliefs of Interdisciplinary Science Teaching (SElf-ST) Instrument: Drafting a Theory-Based Measurement
No full textInterdisciplinary science teaching is an issue in various countries. One example in Europe is Germany, especially regarding comprehensive schools. At the same time, German teacher education is primarily subject-specific. An examination of data on self-efficacy beliefs is helpful for understanding the qualifications of teachers for interdisciplinary science. Previous measurement instruments for teaching biology, chemistry, physics, and science lack a literature-based, theory-based, or curricular-valid measurement or a systematic obstacle to overcome. Thus, to meet these requirements, this research developed a draft for a new instrument to measure self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching (SElf-ST). As the theoretical base, the instrument operationalizes a model of pedagogical content knowledge for teaching science and adapts it to self-efficacy beliefs. In a cross-sectional study (N = 114 pre-service and trainee teachers), a ten-factor-solution for self-efficacy beliefs resulted from an exploratory factor analysis (Kaiser–Meyer–Olkin-criterion = 0.858, α = 0.70–0.86). Nine factors are linked to the theoretical model. An additional tenth factor emerged: Teaching Ethically Relevant Issues. Nine factors show low and medium correlations with teaching experience. Eight factors show at least low correlations with self-rated content knowledge in no less than one of the three subjects. In general, science-specific factors show rather low or medium correlations, and generic factors (e.g., Applying Media, and Applying Methods of Evaluation) show low or no correlations. This result is in accordance with the context specificity of self-efficacy beliefs. These results meet most of the research expectations and provide initial indications of the concurrent, curricular, and divergent validity of the SElf-ST instrument. The paper argues for the development of a new, theory-based instrument to measure self-efficacy beliefs of interdisciplinary science teaching
The Challenge to Link Biology, Chemistry, and Physics: Results of a Longitudinal Study on Self-Rated Content Knowledge
No full textInterdisciplinary science teaching in (lower) secondary education can lead to out-of-field teaching in countries with a discipline-specific teacher education. For example, the discipline-specific teacher education in Germany does not fit the current demands of interdisciplinary science teaching, especially in comprehensive schools. Self-rated content knowledge (srCK)—a specific part of academic self-concept—of (prospective) teachers is important in the context of motivational orientations and due to the reciprocal relation of academic self-concept and performance. Previous research did not focus on the long-term development of core idea-based srCK regarding secondary education. Thus, we surveyed 271 (prospective) teachers of biology, chemistry, and physics three times (2019–2021). In addition, we surveyed seven chemistry and physics pre-service teachers participating in a biology content knowledge (CK) course. Taking into account measurement invariance, we used structural equation modeling and latent change models. The srCK of biology, chemistry, and physics showed a high relative and absolute stability. We did not find any correlation between srCK of biology and chemistry. SrCK of chemistry and physics always showed a small positive correlation. SrCK of biology and physics always had a strong negative correlation. Supporting these results, studying physics had a negative effect on the srCK of biology, and studying chemistry had a positive effect on the srCK of physics. Additionally, studying the subject of the srCK in question always had a strong positive effect. Though srCK seems to be time-stable, a biology CK course for pre-service chemistry and physics teachers showed strong positive changes in their srCK of biology. Thus, training in an unstudied subject could help to cope with the undesired time-stability of srCK. In addition, the strong negative correlation between the srCK of biology and of physics needs to be addressed in teacher education
Planungskompetenz für außerschulisches undschulisches Lernen fördern – Selbstberichte vonLehramtsstudierenden zu einembiologiedidaktischen Lehr-Lern-Labor-Seminar
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