ZfDN - Jahrgang 12

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften
Biologie, Chemie, Physik - Jahrgang 12, 2006

Aufsätze
ANGELA KROMBASS UND UTE HARMS	Ein computergestütztes Informationssystem zur Biodiversität als motivierende und lernförderliche Ergänzung der Exponate eines Naturkundemuseums
MARKUS REHM	Allgemeine naturwissenschaftliche Bildung - Entwicklung eines vom Begriff „Verstehen” ausgehenden Kompetenzmodells
HORST SCHECKER UND ILKA PARCHMANN	Modellierung naturwissenschaftlicher Kompetenz
ANGELA KOCH UND WOLFGANG BÜNDER	Fachbezogener Wissenserwerb im bilingualen naturwissenschaftlichen Anfangsunterricht
MATTHIAS WILDE UND KATRIN BÄTZ	Einfluss unterrichtlicher Vorbereitung auf das Lernen im Naturkundemuseum
ANTJE LEISNER-BODENTHIN	Zur Entwicklung von Modellkompetenz im Physikunterricht
DETLEF URHAHNE	Ich will Biologielehrer(-in) werden! - Berufswahlmotive von Lehramtsstudierenden der Biologie
ERICH STARAUSCHEK	Der Einfluss von Textkohäsion und gegenständlichen externen piktoralen Repräsentationen auf die Verständlichkeit von Texten zum Physiklernen
BURKHARD PRIEMER	Deutschsprachige Verfahren der Erfassung von epistemologischen Überzeugungen
SABINA EGGERT & SUSANNE BÖGEHOLZ	Göttinger Modell der Bewertungskompetenz - Teilkompetenz "Bewerten, Entscheiden und Reflektieren" für Gestaltungsaufgaben Nachhaltiger Entwicklung
SUSANNE MENZEL UND SUSANNE BÖGEHOLZ	Vorstellungen und Argumentationsstrukturen von Schüler(inne)n der elften Jahrgangsstufe zur Biodiversität, deren Gefährdung und Erhaltung
TOMÁŠ JANÍK, MARCELA MIKOVÁ, PETR NAJVAR UND VERONIKA NAJVAROVÁ	Unterrichtsformen und -phasen im tschechischen Physikunterricht: Design und Ergebnisse der CPV Videostudie Physik
Buchbesprechungen
LYDIA MURMANN	Zur Fachdidaktik Sachunterricht
Kurzberichte
KURZBERICHT VON DER DOKTORANDENTAGUNG	Qualitätssicherung in fachdidaktischer Forschung - Tagung der Nachwuchswissenschaftler der Chemie- und Physikdidaktik

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 7-22

Angela Krombass und Ute Harms

Ein computergestütztes Informationssystem zur Biodiversität als motivierende und lernförderliche Ergänzung der Exponate eines Naturkundemuseums

Artikel im pdf-Format (659 K)

Zusammenfassung: Die Studie behandelt motivierende und lernförderliche Wirkungen eines computergestützten Informationssystems zur Biodiversität, das als Ergänzung der Exponate in einem Naturkundemuseum eingesetzt wird.
Im Gegensatz zum häuﬁgen Einsatz von Computerprogrammen in Museen liegen zu dessen Wirkungen kaum empirische Studien vor. An der Prä-Posttest-Fragebogenstudie mit Lernphase im Museum nahmen 148 Gymnasialschülerinnen und -schüler im Alter von 11 bis 15 Jahren teil. In Zweiergruppen lösten die Teilnehmer mit Hilfe des Computers und der Ausstellungsobjekte Arbeitsaufträge zum Thema Biodiversität. Dabei bestand bei einigen Aufgaben die freie Wahl des Informationsmediums. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Passung von Fähigkeiten und Anforderung (nach der Flow-Theorie von Csikszentmihalyi) für die Tätigkeiten am Computer und in der Ausstellung. Beide Medientypen wurden auf Selbstbestimmungsskalen von Deci und Ryan positiv beurteilt. Die Ausstellung erzeugte mehr Interesse und Vergnügen. Dagegen wurde der Computer für Recherchezwecke häuﬁger ausgewählt. Mit beiden Medien wurden mittelhohe Lernerfolge erzielt, die Effektstärken ﬁelen beim Faktenwissen höher aus als beim konzeptuellen Wissen. Insgesamt wird deutlich, dass das Thema Biodiversität den Untersuchungsteilnehmern durch die gezielte Mediennutzung nahegebracht werden konnte. Das computergestützte Informationssystem kann als wirkungsvolle Ergänzung der Museumsobjekte angesehen werden.
Schlagwörter: Computer - Lernen im Museum - Motivation - Wissenserwerb - Biodiversität

Abstract: The study examines the motivational and cognitive effects of a computer-based information system on biodiversity which aims at supplementing the exhibits of a natural history museum. In contrast to the frequent use of computer programmes in museums, this topic is addressed by relatively few empirical studies. 148 high school students aged 11 to 15 took part in the pre-post-test-questionnaire study which included a learning phase in the museum. The participants, grouped into pairs, answered worksheets on the topic of biodiversity by using the computer or the exhibition objects. On some tasks they had free choice between the media. The results show a balance between skills and demands (according to the ﬂow theory of Csikszentmihalyi) for activities at the computer as well as at the museum exhibits. Both types of media were rated positively on Deci and Ryan’s self-determination scales. The exhibits caused more interest and enjoyment than the computer, however the computer was more frequently selected for inquiry purposes. Medium-high learning outcomes were achieved with both media types, with higher effect sizes for factual knowledge in comparison to conceptual knowledge. In conclusion, the participants obtained a more comprehensive view of the topic of biodiversity by goal-oriented media use. The computer-based information system may be considered an effective supplement of museum exhibits.
Keywords: Computer - museum learning - motivation - knowledge acquisition - biodiversity

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 23-44

Markus Rehm

Allgemeine naturwissenschaftliche Bildung - Entwicklung eines vom Begriff „Verstehen” ausgehenden Kompetenzmodells

Artikel im pdf-Format (1200 K)

Zusammenfassung: In diesem Beitrag wird versucht, ein subjektorientiertes Kompetenzmodell des Verstehens von Phänomenen und Begriffen in den Naturwissenschaften zu entwickeln. Das Kompetenzmodell versteht sich als Ergänzung der in der Expertise zur Entwicklung nationaler Bildungsstandards vertretenen funktionalistischen Position. Vor allem die Orientierung an qualitativen „Mess”- Methoden ergänzt das bislang statische Bild der Outputorientierung, das sich hauptsächlich quantitativer Verfahren bedient. So wichtig die Outputorientierung für die Entwicklung von Qualität im Bildungswesen ist, so wichtig ist eine damit einher gehende Orientierung an den Subjekten, die diesen Output hervor bringen (sollen): die Schülerinnen und Schüler. Um diesen Output erfassbar zu machen sind Kompetenzmodelle unabdingbar, mit deren Hilfe sich die Qualität des Outputs bestimmen lässt. Das in diesem Artikel vorgestellte Kompetenzmodell will hierzu einen Beitrag leisten. Es wird in Bezug gesetzt zu bestehenden Kompetenzentwicklungsmodellen, hinsichtlich seines Anspruchs mit ihnen verglichen und ist parallel zu den bestehenden Modellen anzuwenden. Mittelfristig soll das Kompetenzmodell empirisch gestützt und in Schulen und in der Lehrerbildung eingesetzt werden.

Abstract: General Science education - development of a competence model based on the process of making up meaning in the science classroom An attempt is made to develop a subject oriented competence model of understanding of phenomena and terms in science. The competence model can be understood as a complement to the functionalistic approach of the German expertise on the development of national standards (Klieme 2003). Particularly the orientation on qualitative ”measurement” methods complements the so far static approach of output orientation that makes use of mainly quantitative methods. Equally important as output-orientation is subject-orientation. To make output feasible, competence models are indispensable to determine the output’s quality. The competence model presented in this article is also intended as a contribution in this direction.
Its demand is higher however than those developed by Bybee (2002) or by the SAPA project in the sixties of the last century.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 45-66

Horst Schecker und Ilka Parchmann

Modellierung naturwissenschaftlicher Kompetenz

Artikel im pdf-Format (804 K)

Zusammenfassung: Im Zusammenhang mit der Einführung nationaler Bildungsstandards für die naturwissenschaftlichen Fächer erlangt die Modellierung naturwissenschaftlicher Kompetenz zunehmende Bedeutung für die fachdidaktische Forschung. Wir schlagen eine Differenzierung zwischen normativen Modellen und deskriptiven Modellen sowie zwischen Strukturmodellen und Entwicklungsmodellen vor. Vorliegende Beispiele werden skizziert. Wichtige Fragen sind die Dimensionierung von Kompetenzmodellen und die Graduierung naturwissenschaftlicher Kompetenz. Viele Modelle gehen von einer hierarchischen Stufung aus. Dies wird jedoch von empirischen Studien zur Schwierigkeit von Testitems nicht immer gestützt. Die Aufgabenentwicklung steht dabei in einem Spannungsfeld zwischen psychometrischen Qualitätsanforderungen von Testaufgaben und den Kriterien einer neuen Aufgabenkultur bei Lernaufgaben. Abschließend wird ein Rahmenmodell für empirische Studien über die Struktur naturwissenschaftlicher Kompetenz vorgestellt und mit Forschungsfragen für fachdidaktische Studien verbunden.

Abstract: With the introduction of national educational standards for the sciences, the modelling of scientiﬁc competence has become an important research topic in Germany. This paper differentiates between normoriented and descriptive, evidence-based models on the one hand and between structure models and developmental models on the other. Examples are given. An important issue of structure models is how many and which dimensions are to be included. The quality of scientiﬁc competence is usually graded on hierarchical levels, where multi-dimensional knowledge has a higher status than functional knowledge. This assumption is not unanimously supported by data about item difﬁculties. Research about the structure and the development of students’ expertise depends on the development of items that meet psychometric standards. Learning tasks which are necessary for the development of competence have to meet different criteria. The demands on test items are critically reﬂected. Consequently, a set of topics for science education research are ﬁnally presented in connection with a framework model for the structure of students‘ scientiﬁc competence.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 67-76

Angela Koch und Wolfgang Bünder

Fachbezogener Wissenserwerb im bilingualen naturwissenschaftlichen Anfangsunterricht

Artikel im pdf-Format (309 K)

Zusammenfassung: Bilingualer Unterricht ist Fachunterricht, der in einer Fremdsprache abgehalten wird. Das Fach Naturwissenschaft gehört in der Regel bisher noch nicht zu den bilingual unterrichteten Fächern, es besteht aber Grund zu der Annahme, dass es sich gut dafür eignet. Aus diesem Grund wurde eine Konzeption für englischsprachigen Naturwissenschaftsunterricht in der Klassenstufe 5/6 entwickelt, erprobt und in einer Fallstudie untersucht. Im Zentrum der Untersuchung stand die Frage, ob im bilingual erteiltem Unterricht, die zentralen naturwissenschaftlichen Methoden und Konzepte angemessen behandelt werden können.
Das Unterrichtsprojekt wurde in Form von Arbeitsgemeinschaften durchgeführt, die sich durch die jeweiligen Unterrichtssprachen Englisch oder Deutsch sowie durch ihre vorherigen Erfahrungen mit bilingualem Unterricht unterschieden. Es wurden vier Untersuchungsgruppen gebildet, in denen mit Hilfe von Concept- Mapping-Aufgaben der Zuwachs an strukturellem, fachlichem Wissen im Laufe zweier Unterrichtseinheiten erhoben wurde.
Zusammenfassend kann über das fachliche Lernen in den Untersuchungsgruppen dieser Fallstudie ausgesagt werden, dass im englischsprachigen Unterricht durchgängig höhere Lernzuwächse auf der Ebene des sachfachlichen Wissens zu beobachten waren als im deutschsprachigen Unterricht - es lassen sich keine Hinweise für eine Behinderung der Lernprozesse durch den Unterricht in der Fremdsprache ﬁnden.
Dieses kann als Hinweis gedeutet werden, dass sich das Fach Naturwissenschaft grundsätzlich für den bilingualen Unterricht eignet. Diese Eignung gilt bereits in der Klassenstufe 5/6.

Abstract: Content and Language Integrated Learning is best described as subject lessons taught in a foreign language.
In Germany science lessons are not yet taught in this way, even though there is reason to believe that this could be successful. Due to this hypothesis a conception for science lessons taught in English to German lower secondary students has been developed and ﬁeld-tested in a case study. The evaluation of the bilingual science lessons has been led by the question whether students might be hindered in learning science matters due to the use of a foreign language.
The teaching project has been realised as a science club - an extracurricular activity consisting of groups with students taught either in English or in German and previously attending either standard primary schools or a bilingual primary school. In all four groups the increase of structural knowledge has been tested by applying concept mapping tasks before and after the teaching of two different topics.
In summary it can be said, that in this case study the increase in knowledge of scientiﬁc matters has been higher in those groups taught in English than in the control group taught in German. Thus there are no signs for a hindrance of subject matter learning in lessons taught mainly in a foreign language. The results of this case study can be interpreted as an indication that science, and especially inquiry science, is a subject well suited for content and language integrated learning and that lessons taught according to this conception may well start soon after the initial foreign language lessons.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 77-89

Matthias Wilde und Katrin Bätz

Einfluss unterrichtlicher Vorbereitung auf das Lernen im Naturkundemuseum

Artikel im pdf-Format (555 K)

Zusammenfassung: Für konstruktivistisch orientierte Lernprozesse, insbesondere für Lernprozesse in außerschulischen Lernorten wie Naturkundemuseen, gilt das Vorwissen als besonders bedeutsam. Ziel unserer Untersuchung war es, den Wissenshintergrund von Schülern durch vorbereitenden Unterricht gezielt zu beeinflussen, um so konstruktivistisch orientierten Unterricht im Museum zu optimieren. Dabei sollten jedoch keine im Museum thematisierten Inhalte vorweggenommen werden. Stattdessen sollten den Schülern konzeptionelle Hilfen angeboten werden. Die Studie wurde im Naturkundemuseum in Berlin mit 97 Gymnasiasten der fünften Jahrgangsstufe gemäß einem Pre-Posttest-Design durchgeführt. Eine Kontrollgruppe besuchte das Naturkundemuseum ohne vorbereitenden Unterricht. Folgende Befunde sind zu berichten: Der Museumsbesuch selbst erbrachte für alle Schüler bedeutsame Wissenszuwächse. Besonders lernwirksam war der Museumsgang für die Schülergruppe mit vorbereitendem Unterricht. Eine differenzierte Analyse ergab: Insbesondere bei der Bearbeitung offener Items zeigten sich die Vorteile des vorbereitenden Unterrichts. Inwieweit dieser Befund auf die Vermittlung stärker anwendbaren Wissens zurückzuführen ist, wird diskutiert.

Abstract: Constructivists regard prior knowledge as vital for learning processes; this being true in particular for learning processes in informal settings, e.g. in a natural history museum. The aim of our study was to affect prior knowledge by planned precursory instructions. These lessons contained the conceptual preparation without concerning the contents of the museum. We conducted the study with 97 5th graders of the highest stratifi cation level (Gymnasium) in the Natural History Museum of Berlin. The study followed a pre-post-test design. Our control group visited the museum without precursory lessons. Findings: The museum visit was especially beneficial for pupils with precursory instructions. The most important bias was found with open items. Particularly, the results of prepared pupils were most convincing. Possible avoidance of inert knowledge by precursory instructions will be discussed.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 91-109

Antje Leisner-Bodenthin

Zur Entwicklung von Modellkompetenz im Physikunterricht

Artikel im pdf-Format (1,5 MB)

Zusammenfassung: Die Forderung nach einer Entwicklung von Modellkompetenz bei Schüler/innen der Sekundarstufe I wird mit zwei Aspekten begründet. Zum einen erhofft man sich ein besseres Physiklernen und -verständnis, wenn Lernende über Modellkompetenz verfügen. Zum anderen wird der Modellkompetenz ein Bildungswert zugesprochen. Denn ein Teil der Modellkompetenz, das Modellverständnis, ist dem Wissenschaftsverständnis zuzurechnen. Wissenschaftsverständnis beziehungsweise das Lernen über die Natur der Naturwissenschaften wird nicht nur unter den Fachdidaktikern als unumstrittener Teil der physikalischen Grundbildung angesehen, sondern auch in Rahmenplänen und Standards eingefordert.
In einer breit angelegten Studie wurde in allen Klassen der Sekundarstufe I eines Gymnasiums untersucht, inwiefern mit dem von Mikelskis-Seifert (2002) adaptierten Unterrichtskonzept "Lernen über Teilchenmodelle" die Bestandteile der Modellkompetenz: Modelleigenschaften, Modellverständnis und Anwenden von Modellen und Modellverständnis, bei Lernenden in den Klassenstufen 7 bis 9 anhand anderer physikalischer Modelle entwickelt beziehungsweise erworben werden. Die theoretische Einordnung der Modellkompetenz, die Idee und die Struktur eines "Unterrichts über Modelle" sowie die empirische Studie werden im Artikel vorgestellt.

Abstract: Two aspects motivate the development of model competence with students' in secondary school. Better learning and understanding of science and in particular physics is expected if learners possess model competence. Furthermore the understanding of the nature of science as one facet of model competence is seen as a part of learning about the nature of science. Not only in science education students' learning about nature of science is conceived as an indisputable part of scientific literacy. Curricula and standards on physics education state the same notion.
An extensive investigation on the development of model competence has been conducted in all classes of grade 7 to 9 in secondary school of a german "Gymnasium". The approach of Mikelskis-Seifert (2002) on "Learning about models" - tested and evaluated on the subject of particle models with students of age 15 and 16 - was adopted and continued to explore whether this conception would foster development of model competence in the case of teaching other physical models as well. As part of model competence knowledge on content of scientific models, model understanding and the use of model content and model understanding were analysed. Theoretical classification of model competence, idea and structure of the approach "Learning about models" and the empirical study are described in the article.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 111-125

Detlef Urhahne

Ich will Biologielehrer(-in) werden! - Berufswahlmotive von Lehramtsstudierenden der Biologie

Artikel im pdf-Format (780 K)

Zusammenfassung: Zur Frage, warum sich Personen für den Beruf des Lehrers entscheiden, liegen inzwischen eine ganze Reihe von Untersuchungen vor. Eine Schwäche dieser Untersuchungen besteht aus fachdidaktischer Perspektive darin, dass ein häufig genannter Beweggrund zur Aufnahme des Lehramtsstudiums - das fachliche Interesse - wenig differenziert erfasst wurde. In einer Studie mit Lehramtsstudierenden der Biologie wurde deshalb untersucht, welche fachspezifischen Interessen die Entscheidung für den Beruf des Biologielehrers mitprägen und in welchem Zusammenhang diese Interessen mit anderen Motiven der Berufswahl stehen.
151 Lehramtsstudierende der Biologie in den Anfangssemestern wurden mithilfe eines Fragebogens zu ihren fachlichen Interessen und den Motiven, Lehrer zu werden, befragt. Faktorenanalytisch kann zwischen einem Interesse an organismischer Biologie, an biologischen Erkenntnissen und an Natur und Tieren unterschieden werden. Das Interesse an Natur und Tieren ist das stärkste fachspezifische Motiv, das Studierende zur Aufnahme des Lehramtsstudiums veranlasst, gefolgt vom Interesse an biologischen Erkenntnissen und an organismischer Biologie. Aus weiteren Analysen geht hervor, dass die fachlichen Interessen als ein integraler Bestandteil der intrinsischen Motivation für den Lehrerberuf anzusehen sind. Abschließend werden geschlechts- und schulformspezifische Betrachtungen angestellt.
Schlagwörter: Berufswahlmotive, Interesse, intrinsische Motivation, Lehramtsstudierende, Biologie

Abstract: A number of studies exist concerning the question why individuals decide to enter into the teacher profession. From a didactical perspective, a weakness of these investigations is that a frequently mentioned motive for becoming a teacher, subject interest, has not been measured enough variably. Therefore, a study with biology education students examined which subject-specific interests determine the decision to become a biology teacher and how these interests are related to other motives of vocational choice.
One hundred fifty-one biology education students in the initial semesters were asked by use of questionnaire for their subject interests and motives to become a teacher. Through the use of factor analysis can be distinguished between an interest in organismic biology, in biological knowledge, and in nature and animals. Interest in nature and animals is the strongest motive for beginning teacher training followed by interest in biological knowledge and in organismic biology. Further analyses show that subject interest can be seen as an integral part of the intrinsic motivation for the teacher profession. Finally, gender- and school type-specific differences are considered.
Keywords: Motives of vocational choice, interest, intrinsic motivation, education students, biology

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 127-157

Erich Starauschek

Der Einfluss von Textkohäsion und gegenständlichen externen piktoralen Repräsentationen auf die Verständlichkeit von Texten zum Physiklernen

Artikel im pdf-Format (1,7 M)

Zusammenfassung: Die physikdidaktische Schulbuchforschung hat mit Hilfe der Lesbarkeitsforschung und der Textverständlichkeitsforschung eine Reihe von Textmerkmalen gefunden, die das Physiklernen mit Lehrbuchtexten in der Schule erschweren. Die bislang in der Physikdidaktik rezipierten Ansätze des Textverstehens sind jedoch nur teilweise theoretisch basiert. Kognitionspsychologische Ansätze schließen über Einbeziehung der Textkohärenz einige theoretische Lücken und integrieren in ihre Modelle zusätzlich externe piktorale Repräsentationen. Für einen wichtigen linguistischen Spezialfall lassen sich heuristisch erste Indices für die Textoberflächenmerkmale lokale und globale substantivische Textkohäsion von Sachtexten definieren. Es zeigt sich, dass Schulbuchtexte, die von Lernenden der Sekundarstufe I des Gymnasiums als verständlich eingeschätzt wurden, im Mittel einen höheren Grad an lokaler und globaler Textkohäsion aufweisen als vergleichbare weniger verständlich eingeschätzte Schulbuchtexte. Damit wird das Spektrum der Textmerkmale für verständliche Texte zum Physiklernen erweitert. Anhand der bekannten Textverständlichkeitskriterien sowie der Textkohäsion wurde ein Text zur optischen Abbildung mit der Lochkamera entwickelt und mit vielen gegenständlichen Bildern illustriert, um folgende Fragen zu untersuchen:

Schätzen Lernende die mit Hilfe der Textverständlichkeitskriterien gestalteten Texte als verständlich ein? Wie beurteilen sie die Rolle der Bilder für das Textverstehen?
Zeigen zwei Versionen eines Textes, die sich nur im Grad der lokalen substantivischen Textkohäsion unt erscheiden, unterschiedliche Schülereinschätzungen?

Die Größe des Anteils der Schülerantworten, die den Text als verständlich kennzeichnen, ist mit dem Anteil aus einer vorhergehenden Untersuchung vergleichbar, die Texte zur Physik mit hoher Textverständlichkeit identifiziert hat. Darüber hinaus geben die Schülerinnen und Schüler an, dass die gegenständlichen Bilder das Textverstehen unterstützen. Entgegen der Erwartung zeigt die Selbstauskunft der Lernenden jedoch keine Unterschiede in der Einschätzung der Verständlichkeit der Texte mit einer unterschiedlich großen Ausprägung der lokalen substantivischen Textkohäsion.

Abstract: Science education research about textbooks revealed a set of text characteristics making physics learning difficult for students. The approaches of textual understanding used in science education so far are however only partly theoretically based. Cognition-psychological models bridge some theoretical gaps with the inclusion of textual coherence integrating into their models additionally external pictorial representations. For an important linguistic special case heuristically first indices for the text surface characteristics of expository texts can be defined: local and global substantival textual cohesion. High school textbooks that are assessed by students as understandable exhibit a higher average degree of local and global substantival textual cohesion as comparable less understandable textbooks. Thus the spectrum of the text parameters for understandable textbooks is extended. On the basis of the well-known textual understandability criteria as well as the textual cohesion a text 'pinhole-camera' with many pictures was developed to examine the following questions:

Do learners assess the texts arranged with the help of textual understandability criteria as understandable? How do they judge the role of the pictures for textual understanding?
Do two versions of the text that differ only in the degree of the local substantival textual cohesion induce different students' assessments concerning understandability?

The amount of student answers that indicate the text as understandable is comparable with the amount of student answers from a preceding investigation that identified texts with high textual understandability. Beyond that students indicate that the pictures support textual understanding. Contrary to the expectation student answers show no differences in the assessment of the textual understandability of the two versions with different degree of local substantival textual cohesion.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 159-175

Burkhard Priemer

Deutschsprachige Verfahren der Erfassung von epistemologischen Überzeugungen

Artikel im pdf-Format (210 K)

Zusammenfassung: Im deutschen Sprachraum stehen Ansichten über die Entstehung, die Bedeutung und die Gültigkeit von Wissen in den Wissenschaften zunehmend im Zentrum didaktischer und psychologischer Forschung. Damit ist vielfach der Wunsch bzw. die Notwendigkeit verbunden, so genannte epistemologische Überzeugungen zu erheben. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über grundsätzliche Verfahren der Erhebung und vorliegende deutschsprachige Instrumente: Dazu wird neben einer Begriffsklärung und zusammenfassenden allgemeinen Bemerkungen ausführlich auf verschiedene prinzipielle Methoden der Erfassung von epistemologischen Überzeugungen und deren Schwierigkeiten mit dem Schwerpunkt der Naturwissenschaften eingegangen. Darauf aufbauend werden die im deutschen Sprachraum verwendeten Verfahren vorgestellt, deren Ursprung in den Fachdidaktiken oder der Psychologie zu finden sind, und Desiderate weitergehender Forschung und Entwicklung benannt.

Abstract: Views about the nature of knowledge and knowing are increasingly a focus of didactical and psychological research in German-speaking countries. This often necessitates the assessment of students' images of science. The article gives an overview of fundamental techniques of assessing epistemological beliefs and of existing test instruments in German language: Beside general remarks, principal methods and their problems of collecting information about students' views of the nature of science are outlined in detail. In this context, those instruments in German are presented that have a background in science education or psychology. Finally, desires for further research and developments are outlined.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 177-197

Sabina Eggert & Susanne Bögeholz

Göttinger Modell der Bewertungskompetenz - Teilkompetenz "Bewerten, Entscheiden und Reflektieren" für Gestaltungsaufgaben Nachhaltiger Entwicklung

Artikel im pdf-Format (1,9 M)

Zusammenfassung: Ein Schwerpunkt biologiedidaktischer Forschung ist derzeit die Entwicklung und empirische Überprüfung von Kompetenzmodellen. Dieser Trend ist ein Resultat internationaler Schulleistungsstudien sowie der derzeitigen Umsetzungsbestrebungen der nationalen Bildungsstandards für den mittleren Schulabschluss. Derzeit liegen den vier ausgewiesenen Kompetenzbereichen Sachwissen, Erkenntnisgewinnung, Bewertung und Kommunikation nur teilweise theoretisch fundierte und empirisch überprüfte Kompetenzmodelle zu Grunde. Dieser Beitrag leitet ein Strukturmodell für den Kompetenzbereich Bewertung mit besonderem Fokus auf den Kontext Nachhaltiger Entwicklung her, welches auf Erkenntnissen der Entscheidungstheorie, der Forschung zu naturwissenschaftlicher Grundbildung sowie Bewertungskompetenz basiert. Dabei wird detailliert erläutert, welche Konstruktionsprinzipien dem Modell zu Grunde liegen. Darüber hinaus werden eine mögliche Vorgehensweise zur empirischen Überprüfung des Kompetenzmodells sowie postulierter Niveaustufen beispielhaft für die Teilkompetenz "Bewerten, Entscheiden und Reflektieren" vorgestellt.

Abstract: One central aim of research in the area of didactics in biology is the development and empirical validation of competence models that can predict and describe pupils' competencies in central areas of biological education. This trend is due to the results of international assessment studies - such as TIMSS and PISA - as well as national German curriculum development in the area of science education. At the moment, only few theoretically based and empirically validated models concerning the formulated competence areas within the national curriculum exist. This article presents a theoretically based competence model for decision making in the area of sustainable development. The structure of the model is described in detail. A procedure for empirical validation is exemplified for one core aspect of decision making competence: "evaluation, choice and reflection".

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 199-217

Susanne Menzel & Susanne Bögeholz

Vorstellungen und Argumentationsstrukturen von Schüler(inne)n der elften Jahrgangsstufe zur Biodiversität, deren Gefährdung und Erhaltung

Artikel im pdf-Format (1,7 M)

Zusammenfassung: Für eine Bildung für Nachhaltige Entwicklung ist die Thematik Biodiversität eine komplexe Herausforderung: Beim Biodiversitätsverlust sind ökologisch-soziale Dilemmata schwierig zu durchschauende Schlüsselprobleme, die über ökologische Zusammenhänge hinaus gehen. In einer Interviewstudie wurden Vorstellungen von Schüler(inne)n der 11. Klasse zum Verständnis ökologisch-sozialer Dilemmata, zur Biodiversität, deren Verbreitung und Gefährdung auf der Ebene der Assoziationen, Kognitionen, Konzepte und subjektiver Theorien untersucht (n=12). Es ist festzuhalten, dass (a) der Begriff Biodiversität wenig kannt ist, (b) eine ausschließlich ökologische Betrachtung des Biodiversitätsverlusts mit negativen pauschalen Urteilen über Menschen in ökologisch-sozialen Dilemmata einher gehen kann und (c) die eigene Verantwortung als Konsument(in) in ökologisch-sozialen Dilemmata meist nicht reflektiert wird. Nach einer typologischen Analyse von Argumentationen bezüglich ökologisch-sozialer Dilemmata konnten drei Typen identifiziert werden: ein ökologisch orientierter, ein ökologisch-sozial orientierter und ein Retinitäts- Typ. Der Artikel fordert eine Bildung zur Biodiversität (a) mit konsequent interdisziplinärer Ausrichtung und (b) unter Verdeutlichung der eigenen Rolle der Schüler(innen) zum Schutz der Biodiversität.

Abstract: Conservation of biological diversity is a complex challenge for teaching students about sustainable development: A key threat to biodiversity are commons dilemma, which are particularly difficult to understand and by far exceed purely ecological reasons. Interviews were used to explore the cognitive frameworks of 11th-grade German students (n=12) with respect to their understanding of resource dilemmas as well as their understanding of biodiversity, its distribution, and potential threats. The data suggests that (a) students were largely unaware of the term biodiversity; (b) that students' ecological considerations of biodiversity loss could be associated with negative global judgements about people in resource-dilemmas; and (c) that students did not consider their own responsibilities as consumers within resource dilemmas. Based on a typological analysis of students' argumentations of such resource dilemmas, three different types of students were identified namely, an ecologically-oriented type, an economically-orientated type, and a sustainability-orientated type. These findings suggest that biodiversity education should be interdisciplinary and should also include a clarification of students' own roles for protecting biodiversity.

Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; 219-238

Tomáš Janík, Marcela Miková, Petr Navjar und Veronika Navjarová

Unterrichtsformen und -phasen im tschechischen Physikunterricht: Design und Ergebnisse der CPV Videostudie Physik

Artikel im pdf-Format (830 K)

Zusammenfassung: Im Beitrag werden Design und Ergebnisse der CPV Videostudie Physik vorgestellt, die das Zentrum für pädagogische Forschung an der Pädagogischen Fakultät der Masaryk Universität in Brno (CZ) in den Jahren 2004/05 durchgeführt hat. Anhand von Videoanalysen werden inhaltsbezogene Lehr- und Lernprozesse im tschechischen Physikunterricht in der Sekundarstufe I untersucht. Die Datenbasis bilden Videoaufzeichnungen von 62 Unterrichtsstunden zum Thema Kraftbegriff (7. Jahrgangsstufe) und Stromkreis (8. Jahrgangsstufe). Diese wurden transkribiert, kodiert und in Bezug auf die Verteilung von Unterrichtsformen und -phasen ausgewertet. Insgesamt deuten die Ergebnisse auf eine starke Lehrerzentriertheit des Physikunterrichts hin. Die Freiräume für schülerorientierte Unterrichtsformen und -phasen sind relativ eingeschränkt. Die dominierenden Unterrichtsformen sind Lehrervortrag, Diktat und Klassengespräch. Was die Unterrichtsphasen betrifft, dominiert das Sichern/Üben und Anwenden/Vertiefen, dagegen sind Unterrichtsphasen wie Einstieg und Rückschau selten vertreten. Die hier präsentierten Ergebnisse werden im Kontext der TIMSS Video Study 1999 sowie der IPN Videostudie Physik diskutiert.

Abstract: This article presents design and selected results of the CPV video study of physics, that was realised at the Educational Research Centre, Faculty of Education, Masaryk University Brno (CZ) in 2004 and 2005. We analysed video recordings of 62 lessons of physics (on the topics of "composition of forces" and "electric circuit") video-taped in 7th and 8th grades of selected basic schools in Brno, Czech Republic. The video study results fall into the categories lesson organisation and phases of teaching. The findings show that physics teaching is controlled by the teacher and little space is available for individual and group activities. The teacher mainly communicates with the students by means of monologue, dictation or dialogue. Where phases of teaching are concerned, practising and application are typically employed, while motivation or metacognition based phases appear rather rarely. The results are discussed in the context of the TIMSS Video Study 1999 and the IPN Video Study Physics.