Kurzfassung Dissertationsvorhaben Modellierung von Kompetenzen im Studienfach Chemie – Entwicklung und Evaluation eines Kompetenzstrukturmodells für den Teilbereich der organischen Chemie

Theoretischer Hintergrund

Naturwissenschaftliche Studiengänge weisen nicht nur international, sondern auch in Deutschland, hohe Abbruchquoten auf. Die Abbruchquoten für das Studienfach Chemie sind in den vergangenen Jahren kontinuierlich angestiegen und liegen zuletzt bei ca. 47 % (Heublein et al., 2020). Vor diesem Hintergrund gewinnt die Notwendigkeit der Evaluation und Weiterentwicklung von naturwissenschaftlichen Bildungsprozessen im Hochschulsektor immer mehr an Relevanz.

Ein möglicher Zugang zur Evaluation von Bildungsprozessen auf Hochschulebene kann in der Modellierung und Messung von Kompetenzen gesehen werden. Das Vorgehen der Kompetenzdiagnostik kommt im schulischen Kontext bereits seit der Formulierung konkreter Kompetenzen im Zuge der Bildungsstandards zum Einsatz und wurde durch internationaler Vergleichsstudien (PISA, TIMSS) bereits erfolgreich erprobt. Dabei bietet sich eine Modellierung von Kompetenzen auch im Hochschulkontext an, da der Kompetenzbegriff seit den Bologna-Reformen des Jahres 1999 auch einen festen Bestandteil der universitären Lehre bildet. Im Zuge des Forschungsprojekts soll das Potential der Kompetenzmodellierung und -messung auf das Studienfach Chemie – hier zunächst am Beispiel der organischen Chemie – übertragen werden.

Fragestellung

Das Ziel der Studie besteht darin, schwierigkeitserzeugende Merkmale für Aufgaben in der organischen Chemie aus der Theorie abzuleiten und deren Einfluss auf die empirische Aufgabenschwierigkeit von Leistungstestaufgaben zu bestimmen. Aus dieser Überlegung ergeben sich folgende Forschungsfragen:

1. Welche spezifischen Aufgabenmerkmale lassen sich für den Teilbereich der organischen Chemie identifizieren?

 

2. Welchen Einfluss haben die spezifischen Aufgabenmerkmale auf die Aufgabenschwierigkeit von Leistungstestaufgaben in der organischen Chemie?

Methode

Zur Identifizierung der für die organische Chemie spezifischen Aufgabenmerkmale werden zunächst zwei Ansätze verfolgt. Zum einen werden Merkmale aus einschlägiger Literatur abgeleitet und zum anderen werden Klausuraufgaben auf spezifische Aufgabenmerkmale hin untersucht. Die identifizierten Merkmale werden als Teildimensionen der abzubildenden Kompetenz verstanden um ein Kompetenzstrukturmodell für die organische Chemie auf Hochschulebene zu entwickeln. Für die Entwicklung wird auf eine dreidimensionale Kompetenzstruktur zurückgegriffen, da diese sich für das Abbilden naturwissenschaftlicher Kompetenzen als sinnvoll erwiesen hat (Mayer & Wellnitz, 2013). Das entwickelte Modell wird anschließend durch Testitems operationalisiert. Als psychometrische Grundlage für die Konstruktion dient das Rasch-Modell, da dieses sowohl Aufgaben- als auch Personen-Merkmale parallel berücksichtigt (Bond & Fox, 2007). Im Zuge einer Pilotierung wird zunächst die Passung des Testinstruments zum Rasch-Modell überprüft und dieses weiterentwickelt. Das weiterentwickelte Testinstrument wird im Zuge der Hauptstudie erneut eingesetzt um mit Hilfe von Korrelations- und Regressions-Analysen den Zusammenhang zwischen den spezifischen Aufgabenmerkmalen und der Aufgabeschwierigkeit zu bestimmen.

Literatur:

Bond, T. G. & Fox, C. M. (2007). Applying the Rasch model: Fundamental measurement in the Human Science. London: Lawrence Erlbaum Association, Inc.

Heublein, U. & Schmelzer, R. (2018). Die Entwicklung der Studienabbruchquoten an den deutschen Hochschulen. Berechnungen auf Basis des Absolventenjahrgangs 2016 DZHW-Projektbericht Juli 2018. Hannover: DZHW, 7.

Mayer, J. & Wellnitz, N. (2014). Die Entwicklung von Kompetenzstrukturmodellen. In D. Krüger, I. Parchmann & H. Schecker (Hrsg.), Methoden in der naturwissenschaftsdidaktischen Forschung (S. 19-29). Berlin u.a.: Springer.