Kurzfassung Dissertationsvorhaben Individuelle Einflussfaktoren für erfolgreiches Lernen mit kooperativen Experimentieraufgaben im Chemieunterricht der Sekundarstufe I

 

Was?

Ziel des Projekts ist es, zentrale Prinzipien für Maßnahmen und Strategien zur individuellen Förderung beim Experimentieren im Fach Chemie herauszuarbeiten und zu beschreiben.

Im Rahmen des Projekts wird dazu der Einsatz kooperativer Experimentieraufgaben (Rumann, 2005; Walpuski, 2006; Wahser, 2007; Knobloch, 2011; Emden, 2011, Habig, 2017) zu unterschiedlichen Themen untersucht. Hierbei werden individuelle Lernwege und Schwierigkeiten analysiert und abschließend mit den Lernvoraussetzungen und Lernbedingungen in Beziehung gesetzt.

 

Warum?

Lehren und Lernen ist angesichts der immer vielfältigeren Lernvoraussetzungen von Schülerinnen und Schülern (vgl. hierzu PISA-Studie 2015 und IQB-Ländervergleich 2012) zu einem komplexen Tätigkeitsbereich im Handlungsfeld Schule geworden. Vielfach wird in diesem Zusammenhang die Umsetzung individueller Förderung diskutiert und nicht zuletzt vor dem Hintergrund einer inklusiven Schulentwicklung gefordert. Als besonders bedeutsam für die Umsetzung individueller Förderung im Fachunterricht werden vor allem offene und kooperative Lernformen mit einem einer hohen Passung zwischen den individuellen Lernvoraussetzungen und den Lerngelegenheiten beschrieben (Helmke, 2013; Klieme & Warwas, 2011). Auch wenn erste Erkenntnisse zu Differenzierung und individueller Förderung im Chemieunterricht zu einzelnen Themen bereits vorliegen (u.a. Puddu, 2017, Anus, 2015; Kallweit, 2015; Groß, 2013), ist bisher nur wenig über spezifische Prinzipien zur individuellen Förderung beim Experimentieren bekannt, obwohl dem Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht eine Schlüsselrolle für das Lernen zukommt (Wirth et al., 2008). Weiterhin beziehen sich die Erkenntnisse in diesem Zusammenhang vornehmlich auf gymnasiale Lerngruppen, über den Einsatz individualisierender Lernsettings an anderen Schulformen ist daher nur wenig bekannt. Wie Schülerinnen und Schüler unterschiedlicher Leistungsfähigkeit mit offenen und kooperativen Experimentieraufgaben individuell lernen und wie die Bearbeitung von den individuellen Lernvoraussetzungen und der Zusammensetzung der gebildeten Lerngruppen abhängt, ist bisher nur wenig untersucht worden.

 

Wie?

Dem Projekt liegt eine Verschränkung qualitativer und quantitativer Daten zugrunde. Diese werden im Rahmen des Einsatzes kooperativer Experimentieraufgaben aus den Inhaltsfeldern „Luft und Wasser“, „Säuren, Laugen & Salze“ und „Elektrische Energie aus chemischen Reaktionen“ im zweiten Lernjahr Chemie an allen Schulformen der Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen erhoben. Mit Hilfe papierbasierter Tests mit Multiple-Choice-Items werden das Vorwissen (eigene Testentwicklung & Projekt von Kübra Celik), die kognitiven Grundfähigkeiten (Heller & Perleth, 2000), das Wissen über naturwissenschaftliche Arbeitsweisen (Koenen, 2014; Mannel, 2009) sowie affektive Faktoren (Fechner, 2009) erfasst und IRT-basiert ausgewertet (Boone et al., 2014). Um Erkenntnisse über die Bearbeitungen der Experimentieraufgaben zu erhalten, werden die Experimentierphasen videographiert und der Lernprozess im Rahmen einer qualitativen Inhaltsanalyse (Mayring, 2015) hinsichtlich der individuellen Lernaktivitäten und Schwierigkeiten ausgewertet. Die Ergebnisse aus der Videoauswertung werden abschließend im Rahmen einer Korrelationsstudie mit den Leistungsdaten auf Individual- und Kleingruppenebene in Beziehung gesetzt.