In unserer Gesellschaft führen die erneuerbaren Energien im Kontext des Klimawandels zunehmend zu einer relevanten Diskussion, an der sich auch Kinder und Jugendliche beteiligen, wie die „Fridays-for-Future“-Demonstrationen gezeigt haben. So ist es naheliegend, dass auch im Sachunterricht erneuerbare Energiequellen wie beispielsweise die Windenergie behandelt werden sollen. Für Lehrpersonen ergibt sich dadurch die Frage, welches Vorwissen die Kinder dazu bereits aufweisen können. Außerdem sind Erkenntnisse darüber wünschenswert, ob hinsichtlich dieser Themen eine Konzeptentwicklung realisiert werden kann und inwiefern diese von kognitiv aktivierenden Lehrerfragen abhängt. Diesen Fragestellungen sollte mittels einer Prä-Post- Interventionsstudie bei 30 Viertklässlerinnen und Viertklässlern im Kontext einer doppelstündigen Stationenarbeit nachgegangen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass der Unterricht an die heterogenen Vorstellungen der Kinder anknüpfen kann und dass hierbei ein Zusammenhang zwischen Leistungssteigerungen und kognitiv aktivierenden Lehrerfragen besteht.
Inhaltsverzeichnis
- Abstract
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 2. Conceptual Change
- 2.1 Präkonzepte als Ausgangspunkt für einen Conceptual Change
- 2.2 Begriffsklärung des Conceptual Change
- 2.3 Ansätze der Conceptual Change Forschung
- 2.4 Der Umgang von Lehrpersonen mit Conceptual Change
- 2.5 Forschungsstand zu Schülervorstellungen und Konzeptveränderungen beim Thema Erneuerbare Energien mit Schwerpunkt auf Windenergie
- 3. Kognitive Aktivierung durch Lehrerfragen
- 3.1 Kognitive Aktivierung
- 3.1.1 Begriffsklärung
- 3.1.2 Umsetzung im (Sach-) Unterricht
- 3.2 Kognitiv aktivierende Aufgaben und Lehrerfragen
- 3.3 Aktueller Forschungsstand
- 3.1 Kognitive Aktivierung
- 4. Diskussion der beiden Theorien
- 5. Sachanalyse
- 6. Fragestellungen
- 7. Methode
- 7.1 Stichprobe
- 7.2 Forschungsdesign der Interventionsstudie
- 7.3 Instrument
- 8. Ergebnisse
- 8.1 Präkonzepte
- 8.2 Veränderung der Schülervorstellungen durch den Unterricht
- 8.3 Einfluss der kognitiv aktivierenden Lehrerfragen
- 9. Diskussion
- 9.1 Zusammenfassung der Ergebnisse
- 9.2 Interpretation der Ergebnisse vor dem Hintergrund der Theorien
- 9.3 Kritische Reflexion und Limitationen
- 9.4 Implikationen für Forschung und Praxis
- 10. Fazit
- Literaturverzeichnis
- Anhang
Zielsetzung & Themen
Diese Masterarbeit untersucht die Präkonzepte von Kindern der 4. Klasse zum Thema Windkraft und den Einfluss aktivierender Lehrerfragen auf den Conceptual Change. Das primäre Ziel ist es, herauszufinden, wie durch eine gezielte Unterrichtsintervention mit Stationsarbeit eine Konzeptveränderung angeregt werden kann und welche Rolle die kognitive Aktivierung dabei spielt.
- Präkonzepte und Schülervorstellungen
- Conceptual Change in der Pädagogik
- Kognitive Aktivierung durch Lehrerfragen
- Erneuerbare Energien, speziell Windkraft
- Interventionsstudien im Sachunterricht der Grundschule
- Forschung zum Klimawandel und Umweltschutz im Bildungsbereich
Auszug aus dem Buch
2.5 Forschungsstand zu Schülervorstellungen und Konzeptveränderungen beim Thema Erneuerbare Energien mit Schwerpunkt auf Windenergie
Die Erforschung von Schülervorstellungen in den unterschiedlichsten Bereichen des Sachunterrichts wurde vor allem in den letzten zwanzig Jahren immer relevanter. In diesem Zeitraum wurden insbesondere Bereiche untersucht, zu denen es bislang erst wenige Ergebnisse gab. Dazu gehören aktuelle Themen, wie z.B. der Klimawandel (Adamina, 2018). Die vorliegende Arbeit bezieht sich auf die Präkonzepte bzw. Konzeptveränderungen von SuS bzgl. dem Thema „Erneuerbare Energien mit Schwerpunkt auf Windenergie“. Hierfür soll nun ein Blick auf bereits durchgeführte Studien in diesem Bereich gelegt werden.
Die Kinder verfügen zu diesem alltagsnahen Thema bereits über ein breites Spektrum an Vorwissen. So hatten die Kinder kaum Probleme, die Energieträger erneuerbare bzw. nicht-erneuerbare Energieformen einzuteilen, wobei den Kindern einen Blick in viele Teilbereiche, wobei den Kindern die erneuerbaren Energien vom Begriff „Erneuerbare Energie“ zu deuten ist. Einige SuS bezogen sich vermutlich auf die Bedeutungsableitung und gingen deshalb von einer „neuen Art der Energie“ oder einer „Wiederaufbereitung“ (Recycling) aus (Schmitt & Fellensiek, 2021). Diese fehlerhaften Vorstellungen stimmen mit den Ergebnissen aus der Studie von Hüfner et al. (2016) überein, wobei Vorstellungen von Achtklässlern und Viertklässlern untersucht wurden. Die Autoren sehen darin die potenzielle Erklärung, weshalb SuS aus vorausgegangen Studien (Bodzin, 2012; Lay et al., 2013) im Gegensatz zur Studie von Schmitt und Fellensiek (2021) Probleme bei der Zuordnung von Energieträgern bzgl. erneuerbaren- und nicht-erneuerbaren Energien hatten (Hüfner et al., 2016). Eine andere Begründung könnte die Schüler-Eltern-Erhebung von Riede et al. (2014) darstellen. Nach deren Studie ist das Interesse von SuS aus der Primar- und Sekundarstufe am Klimawandel und Klimaschutzmaßnahmen sehr hoch, denn 67 % der SuS sowie Eltern gaben an, dass in der Familie über dieses Thema gesprochen wird. Allerdings ist der Anteil an Gesprächen über erneuerbare Energien mit 48 % etwas geringer (Riede et al., 2014).
Bei der Prä-Post-Interventionsstudie mit einer 6-stündigen Unterrichtsreihe von Schmitt und Fellensiek (2021) zeigte sich, dass das Thema bei den SuS hinreichend zugänglich ist, sodass anschlussfähige Konzepte entwickelt werden können. So haben nach dem Unterricht alle Kinder ihre unqualifizierten- zu qualifizierten Vorstellungen bzgl. der Begriffs vorstellung „Erneuerbare Energien“ verbessern können. Ebenso konnten die Viertklässlerinnen und Viertklässler große Fortschritte beim technischen Verständnis von Windkraftanlagen mit Bezug zur Energieumwandlung verzeichnen. Während einigen SuS im Prätest der Sinn und Zweck von Windrädern gänzlich unbekannt war, konnten im Posttest fast alle SuS beschreiben, dass sich das Windrad mit Hilfe des Windes drehen und dadurch Strom erzeugen kann. Die Ergebnisse der Studie zeigen außerdem, dass viele Kinder bereits durch ihre Alltagserfahrungen wissen, wo Windräder am besten aufgestellt werden und dies mit der Abhängigkeit der Windstärke begründen können (Schmitt und Fellensiek, 2021).
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Relevanz erneuerbarer Energien und des Klimawandels ein und beleuchtet die Notwendigkeit, Präkonzepte von Kindern zur Windkraft zu erforschen und durch aktivierende Lehrerfragen einen Conceptual Change zu bewirken.
Conceptual Change: Das Kapitel erläutert das theoretische Konzept des Conceptual Change, seine Definitionen, unterschiedliche Forschungsansätze und den aktuellen Forschungsstand zu Schülervorstellungen über erneuerbare Energien.
Kognitive Aktivierung durch Lehrerfragen: Hier wird die kognitive Aktivierung als Unterrichtsqualität definiert, die aktives Denken fördert, und es wird beschrieben, wie kognitiv aktivierende Aufgaben und Lehrerfragen im Sachunterricht umgesetzt werden können.
Diskussion der beiden Theorien: Dieses Kapitel befasst sich mit dem Zusammenspiel und den Verbindungen zwischen den Theorien des Conceptual Change und der kognitiven Aktivierung im Kontext pädagogischer Interventionen.
Sachanalyse: Eine detaillierte fachliche Analyse der Windenergie wird präsentiert, die grundlegende Funktionsweisen, Bestandteile und die Bedeutung als erneuerbare Energiequelle für den Grundschulunterricht umfasst.
Fragestellungen: Die spezifischen Forschungsfragen der Arbeit werden formuliert, die sich auf die Präkonzepte von Viertklässlern zur Windenergie, das Potenzial für Konzeptveränderungen durch Stationsarbeit und die Rolle aktivierender Lehrerfragen konzentrieren.
Methode: Dieses Kapitel beschreibt das Forschungsdesign der Interventionsstudie, einschließlich der Stichprobe von 30 Viertklässlern, des Prä-Post-Designs mit zwei Experimentalgruppen und der verwendeten Datenerhebungsinstrumente.
Ergebnisse: Die Ergebnisse der Studie werden dargestellt, welche die identifizierten Präkonzepte, die nach der Intervention beobachteten Konzeptveränderungen und den Einfluss der kognitiv aktivierenden Lehrerfragen auf diese Veränderungen beleuchten.
Diskussion: Die Resultate der Studie werden im Kontext der zugrunde liegenden Theorien interpretiert, kritische Reflexionen über Limitationen der Forschungsarbeit werden angestellt und Implikationen für weitere Forschung sowie die Bildungspraxis werden abgeleitet.
Fazit: Das Fazit fasst die wichtigsten Erkenntnisse der Masterarbeit zusammen und betont die Bedeutung des Verständnisses von Präkonzepten und des Einsatzes kognitiv aktivierender Lehrmethoden zur Förderung des Conceptual Change in der Umwelterziehung.
Schlüsselwörter
Präkonzepte, Conceptual Change, Kognitive Aktivierung, Lehrerfragen, Windenergie, erneuerbare Energien, Grundschule, Sachunterricht, Interventionsstudie, Schülervorstellungen, Konzeptveränderung, Klimawandel, Stationenarbeit, Viertklässler, Umwelterziehung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, wie Präkonzepte von Kindern der 4. Klasse zum Thema Windkraft durch aktivierende Lehrerfragen beeinflusst und verändert werden können, um einen "Conceptual Change" zu bewirken.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themenfelder sind kindliche Präkonzepte, der Theorieansatz des Conceptual Change, kognitive Aktivierung durch Lehrerfragen und das spezifische Thema Windkraft im Grundschulunterricht.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist es, zu untersuchen, welche Präkonzepte Kinder zur Windenergie haben, ob durch Stationsarbeit eine Konzeptveränderung angeregt werden kann und welche Rolle dabei kognitiv aktivierende Lehrerfragen spielen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine Prä-Post-Interventionsstudie mit 30 Viertklässlern durchgeführt, die sowohl qualitative als auch quantitative Daten erhebt, um die Wirkung einer Unterrichtsreihe zu analysieren.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil behandelt die theoretischen Grundlagen des Conceptual Change und der kognitiven Aktivierung, eine Sachanalyse zur Windenergie, die detaillierte Methodik der Interventionsstudie sowie die Darstellung und Diskussion der erzielten Ergebnisse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselwörter sind Präkonzepte, Conceptual Change, Kognitive Aktivierung, Lehrerfragen, Windenergie, erneuerbare Energien, Grundschule, Sachunterricht und Interventionsstudie.
Was versteht man in dieser Arbeit unter "Conceptual Change"?
Conceptual Change bezeichnet den Prozess, bei dem fest verankerte Alltagsvorstellungen (Präkonzepte) von Kindern zu einem Thema, wie Windkraft, durch schulische Interventionen hin zu wissenschaftlicheren Konzepten verändert werden.
Welche Rolle spielen Lehrerfragen für die kognitive Aktivierung?
Lehrerfragen sind ein zentrales Instrument zur kognitiven Aktivierung, da sie darauf abzielen, Schülerinnen und Schüler zum aktiven Denken, Problemlösen, zur Verknüpfung von Vorwissen und zur vertieften Auseinandersetzung mit Lerninhalten anzuregen.
Welche typischen Fehlvorstellungen zur Windenergie wurden bei Kindern festgestellt?
Die Studie identifizierte Fehlvorstellungen wie die Einteilung von Energieträgern und die Annahme, Windkraft sei eine "neue Art der Energie" oder "Wiederaufbereitung", und teilweise Unkenntnis über den Zweck von Windrädern (z.B. wie Strom erzeugt wird).
Wieso war die Methode der Stationsarbeit für diese Untersuchung geeignet?
Die Stationsarbeit ermöglichte eine differenzierte Auseinandersetzung der Kinder mit den verschiedenen Aspekten der Windenergie in einem selbstständigen und handlungsorientierten Rahmen, was für die Untersuchung von Präkonzepten und die Anregung von Konzeptveränderungen als vorteilhaft erachtet wurde.
- Citar trabajo
- Maximilian Schmoll (Autor), 2022, Präkonzepte und Conceptual Change bei Kindern der 4. Klasse zum Thema Windkraft, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1592663
