Fördermöglichkeiten experimenteller Fähigkeiten mithilfe einer Kombination von computerbasierten und realen Lernumgebungen. Ein Transferversuch vom Labor in den naturwissenschaftlichen Regelunterricht.

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Autor/in	Schiffhauer, Silke
Titel	Fördermöglichkeiten experimenteller Fähigkeiten mithilfe einer Kombination von computerbasierten und realen Lernumgebungen. Ein Transferversuch vom Labor in den naturwissenschaftlichen Regelunterricht. Gefälligkeitsübersetzung: Fostering experimental skills in the science classroom by using hands-on and computer-based learning environments.
Quelle	Duisburg; Essen: Universitätsbibliothek Duisburg-Essen (2014), VII, 181 S. PDF als Volltext kostenfreie Datei (1); PDF als Volltext kostenfreie Datei (2) Link als defekt meldenVerfügbarkeit Duisburg, Essen, Universität Duisburg-Essen, Diss., 2013.
Sprache	deutsch
Dokumenttyp	online; Monographie
URN	urn:nbn:de:hbz:464-20140417-094558-3
Schlagwörter	Empirische Untersuchung; Transfer; Lehrerfortbildung; Lernen; Lernumgebung; Experiment; Computerunterstützter Unterricht; Naturwissenschaftlicher Unterricht; Dissertation
Abstract	Ausgangspunkt der Dissertation war, dass bislang keine Methode für den naturwissenschaftlichen Unterricht entwickelt wurde, mit der das Konglomerat an Teilkompetenzen experimenteller Fähigkeiten wie das Strategiewissen, das Strukturierungswissen und die Fachhandwerklichen Fähigkeiten in einer Experimentfolge vermittelt werden können. In der Forschung wurde die Förderung experimenteller Fähigkeiten mithilfe von zwei Methoden umgesetzt. Einerseits wurde versucht, experimentelle Fähigkeiten mithilfe von computerbasierten und andererseits mithilfe von realen Lernumgebungen an Schülerinnen und Schüler zu vermitteln (Nijoo & de Jong, 1993; Wichmann & Leutner, 2009; White & Frederiksen, 1998). Forschungsergebnisse weisen keine Unterschiede im Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler zwischen Gruppen die mit realen und Gruppen die mit computerbasierten Lernumgebungen gelernt haben auf (Triona & Klahr, 2003). Deswegen wurde die Forderung laut, nicht beide Lernumgebungsmedien gegeneinander zu vergleichen, sondern sie miteinander zu kombinieren (Jaakola, Nurmi, & Veermans, 2011; Rutten, van Jooligen, & van der Veen, 2012; Zacharia & Anderson, 2003). Eine Kombination beider Lernumgebungsmedien könnte die Vor- und Nachteile des jeweiligen Lernumgebungsmedium kompensieren (Olympiou, Zacharia, & de Jong, 2012). Die sich ergebende Fragestellung ist, wie eine solche Kombination gestaltet sein kann und ob es eine optimale Reihenfolge der Kombination von computerbasierter und realer Lernumgebung gibt. Diese Fragestellungen werden in der ersten empirischen Studie dieser Arbeit beantwortet. 272 Achtklässler am Gymnasium im Alter von durchschnittlich 13,3 Jahren wurden zufällig einer von vier Experimentalbedingungen zugeteilt. In allen Experimentalbedingungen kamen zwei Lernphasen aus dem Bereich der Physik (Auftrieb in Flüssigkeiten) zum Einsatz. Die erste Gruppe lernte in beiden Lernphasen an der computerbasierten Lernumgebung, die zweite Gruppe lernte in beiden Lernphasen an der realen Lernumgebung und die anderen beiden Gruppen lernten sowohl an der computerbasierten als auch an der realen Lernumgebung. Hierbei hat eine Gruppe mit der computerbasierten begonnen und anschließend an der realen Lernumgebung gelernt und bei der anderen Gruppe war die Reihenfolge umgekehrt. Abhängige Variablen waren die drei Teilkompetenzen experimenteller Fähigkeiten. Die Ergebnisse dieser Studie haben gezeigt, dass es möglich ist, das Konglomerat an Teilfähigkeiten experimenteller Fähigkeiten mit einer Kombination von computerbasierter und realer Lernumgebung zu fördern. Die Kombinationsreihenfolge, die den höchsten Lernzuwachs in Bezug auf experimentelle Fähigkeiten bei den Schülerinnen und Schülern erzielte war, zunächst an der computerbasierten und anschließend an der realen Lernumgebung zu arbeiten. Dieses Ergebnis wurde genutzt, um die zweite Forschungsfrage dieser Arbeit zu beantworten. Diese ist, herauszufinden, ob die unter Laborbedingungen gewonnenen Ergebnisse in den naturwissenschaftlichen Regelunterricht transferiert werden können. Hierzu wurde eine zweite empirische Studie im Prä-/ Post-Design durchgeführt und die lernförderlichste Kombinationsreihenfolge wurde als Methode eingesetzt (Kombiniertes Förderprogramm). Es wurde eine Lehrerfortbildung entwickelt, in welcher das kombinierte Förderprogramm und Methoden naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen (beispielsweise experimentelle Fähigkeiten und die Bildungsstandards zur Erkenntnisgewinnung) gelehrt wurden. An der Studie haben 24 Gymnasial-Lehrpersonen, die in zwei Parallelklassen (Experimental- und Kontrollgruppe) der 8. Jahrgangsstufe Physik unterrichteten, sowie ihre insgesamt 1258 Schülerinnen und Schüler partizipiert. Zunächst sollten die Lehrpersonen eine Unterrichtsstunde mit der Kontrollgruppe (erste Klasse jeder Lehrperson) mit dem Lehrziel "Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen" geben. Anschließend erhielten die Lehrpersonen die Lehrerfortbildung und abschließend sollten sie der Experimentalgruppe (zweite Klasse jeder Lehrperson) eine Unterrichtsstunde mit ebenfalls dem Lehrziel "Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen" geben. Allerdings war die Vorgabe für die Unterrichtsstunde mit der Experimentalgruppe, dass die Lehrpersonen das Unterrichtsziel mit dem kombinierten Förderprogramm vermitteln. Die Ergebnisse, die im Prä-/ Post-Design erfasst und mithilfe eines 2-Ebenen-Regressionsmodells berechnet wurden, zeigen auf, dass die Schülerinnen und Schüler der Experimentalgruppen derjenigen Lehrpersonen, die das kombinierte Förderprogramm implementiert hatten, signifikant mehr Lernzuwachs in Bezug auf experimentelle Fähigkeiten aufgewiesen haben, als die restlichen Schülerinnen und Schüler. Abschließend kann festgehalten werden, dass es möglich ist, dass Lernumgebungen, die lediglich unter laborartigen Bedingungen überprüft wurden, Einzug in den naturwissenschaftlichen Regelunterricht erhalten können. Die Schülerinnen und Schüler haben einen größeren Lernerfolg in Bezug auf experimentelle Fähigkeiten erreicht, wenn sie mit gestalteten Lernumgebungen gearbeitet haben, im Vergleich zum regulären Unterricht ihrer Lehrperson zu selbigem Thema. (Orig.).
Erfasst von	Deutsche Nationalbibliothek, Frankfurt am Main
Update	2014/3