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Der Einsatz von Chemie-Foto-Stories im Anfangsunterricht und ihre Relevanz im Verhältnis zu den Versuchsprotokollen

Name: Der Einsatz von Chemie-Foto-Stories im Anfangsunterricht und ihre Relevanz im Verhältnis zu den Versuchsprotokollen
Price: 36.99 EUR
Availability: InStock
Author: Anita Greinke
ISBN: 978-3-668-49901-0

Forschungsarbeit

Etude Scientifique, 2017

99 Pages, Note: 1,0

Anita Greinke (Auteur)

Extrait

Inhaltsverzeichnis

1. Fragestellung und Hinführung zum Thema

2. Theoretischer Hintergrund
2.1 Funktion und kritische Betrachtung von Protokollen
2.2 Chemie-Foto-Stories als Alternative zu Versuchsprotokollen

3. Erhebung
3.1 Vorüberlegungen
3.2 Erhebungsinstrumente
3.3 Untersuchungsdesign und Durchführung
3.4 Ergebnisse

4. Auswertung und Ausblick

5. Zusammenfassung

Literaturverzeichnis Anhang

1. Fragestellung und Hinführung zum Thema

Diese Forschungsarbeit wird im Rahmen des Praxissemesters geschrieben und fokussiert einen speziellen Bereich des Chemieunterrichts - die Protokolle. Da Experimente essentiell für den Chemieunterricht sind und eine Sicherung dieser Ergebnisse unumgänglich ist, ist der Themenschwerpunkt der Arbeit aktuell und relevant. Als angehende Chemielehrkraft muss die Bedeutung der Protokolle verstanden und die Möglichkeit von Innovationen präsent sein.

Das Spektrum der Ergebnissicherung und seiner Umsetzung ist dabei sehr breit, weshalb diese Arbeit eine Variante genauer untersucht, empirische Daten erhebt und einen Ausblick auf den möglichen Einsatz im Chemieunterricht gibt. Die empirische Untersuchung kann aufgrund des zeitlichen Rahmens nicht als repräsentativ gewertet werden. Sie möchte allerdings Anregungen zu einer tiefergehenden Bearbeitung des Themas geben.

Für diese Arbeit wurden die Chemie-Foto-Storys (Chemistry Photonovel) ausgewählt, da neben der standardisierten Ergebniszusammenfassung noch mehr didaktisches Potential vorhanden ist - prozessuale Elemente werden im Speziellen präsentiert und akzentuiert.^[1] Dieses Potential soll durch die Untersuchung und Auswertung der Chemie-Foto-Storys überprüft werden. Weiterhin setzt sich diese Arbeit in der Auswertungsphase mit den Ergebnissen der Fallstudie von Romy Tomcin und Christiane S. Reiners auseinander und diskutiert eventuelle Abweichungen.

In der Vorbereitungsphase stellte sich die Frage, inwiefern Chemie-Foto-Storys für den Anfangsunterricht geeignet sind und welche Relevanz sie im Verhältnis zu den Versuchsprotokollen haben. Dabei müssen verschiedene Aspekte berücksichtigt werden. Zum einen stellt sich die Frage der Überprüfbarkeit und Bewertbarkeit, auf einer zweiten Ebene muss nach der Motivation der Schüler gefragt werden und eine dritte Ebene zeichnet sich in der Organisation (z.B. im Zeitmanagement) aus. Alle drei Phasen werden in unterschiedlicher Gewichtung bearbeitet. Für die erste Ebene werden die zwei Fachlehrer des Gymnasiums befragt. Die zweite Ebene wird mittels Fragebögen zu unterschiedlichen Phasen der Erhebung und Durchführung ermittelt. Zum Abschluss werden Befragungen einzelner Schülerinnen und Schüler^[2] zur expliziten Auswertung der Fragebögen durchgeführt. Die dritte Ebene wird aufgrund eigener praktischer Erfahrungen im Chemieunterricht und der Einschätzung der Fachleiter erörtert. Durch eine abwechslungsreiche Perspektiveneinnahme versucht diese Arbeit einen umfangreichen Eindruck aus verschiedenen Blickwinkeln zu ermöglichen.

Der Aufbau der Arbeit ermöglicht durch einen theoretischen Einstieg die ausführliche Behandlung des Themas, da zunächst die Protokolle per se genauer betrachtet und anschließend kritisch bewertet werden. Aus dieser kritischen Bewertung heraus werden die Chemie-Foto-Storys als eine Möglichkeit der Behebung der dargestellten Probleme vorgestellt. Der empirische Teil dieser Arbeit überprüft anschließend, ob das präsentierte Methodenwerkzeug tatsächlich sinnvoll für den Einsatz im Schulalltag ist. Zum Ende der Arbeit werden dann alle Erkenntnisse zusammengefasst und ein Fazit geschlossen, wobei weiterhin ein Ausblick auf mögliche Einsatzgebiete gegeben wird.

2. Theoretischer Hintergrund

Um über Protokolle sprechen zu können, muss zunächst die Bedeutung des Experimentes im Chemieunterricht kurz erörtert werden. Der Blick in den Kernlehrplan Chemie zeigt im Abschnitt „Der Beitrag des Faches Chemie zur naturwissenschaftlichen Grundbildung“^[3] bereits, dass besonders „die experimentelle Methode als Mittel zum Erkenntnisgewinn über chemische Erscheinungen“^[4] gilt. Das Experiment vereint als Mittel der Erkenntnisgewinnung und -vermittlung die kognitive, affektive und psychosomatische Dimension in sich.^[5] Den Schülerexperimenten kommt mit Blick auf die prozessbezogene Kompetenz somit eine besondere Rolle zu.^[6] Barke formuliert die Bedeutung von Experimenten folgendermaßen: „Eine der wichtigsten Funktionen des Experiments in der Chemie ist die empirische Erkenntnisgewinnung durch das Formulie- ren und experimentelle Überprüfen von Hypothesen. “^[7]

Automatisch muss bei dem Experiment auch an das Protokollieren gedacht werden. Das Protokollieren gehört elementar zum Chemieunterricht und lässt sich sowohl den fachübergreifenden Schülertätigkeiten, resp. den „fachübergreifenden Tätigkeiten zur Aufnahme, Verarbeitung und Anwendung von Informationen“^[8], wie auch den fachspezifischen Tätigkeiten^[9] zuordnen. Der Blick in den Kernlehrplan Chemie bestätigt diese Aussage mit seiner Formulierung im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: SuS „führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren (Hervorhebung durch Autor) diese.“^[10]

Im Folgenden wird die Funktion der Protokolle herausgearbeitet, woraufhin im zweiten Schritt eine kurze kritische Betrachtung erfolgt. Anschließend werden dann die Chemie-Foto-Storys als eine Reaktion auf die kritische Betrachtung ausgewählt und beschrieben.

2.1 Funktion und kritische Betrachtung von Protokollen

Zunächst muss angemerkt werden, dass zwischen zwei Arten und somit auch Zielrichtungen per se von Protokollen unterschieden werden muss. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Protokollen in der Schule und lässt dabei die Protokolle in der Forschung außer Acht, auch wenn die schulischen Protokolle teils den Eindruck wissenschaftlicher Protokolle erheben möchte, damit SuS einen zumindest oberflächlichen Einblick in die Forschung erhalten. (Eine Unterscheidung der Protokollarten ist zwangsläufig, da auch die Experimentierarten different zueinander sind^[11]).

Das Protokollieren wird bereits in der 5. Klasse (in anderen naturwissenschaftlichen Fächern) eingeführt und geübt, und zwar „primär als eine propädeutische Form wissenschaftlichen Arbeitens.“^[12] Anhand der Protokolle soll es den SuS möglich sein den Anspruch auf Objektivität als Element wissenschaftlichen Arbeitens zu lernen.^[13] Ein Blick in den Kernlehrplan zeigt, dass unter dem Protokollieren die Dokumentationsform des Versuches zu verstehen ist, ^[14] wodurch Kompetenzen aus dem Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung (E3) und aus dem Bereich Kommunikation (K6, K7) geför- dert werden.^[15]

Die Dokumentation von Experimenten ist essentiell für den Chemieunterricht, da der Prozess der Erkenntnisgewinnung durch Experimente einer Unterstützung bedarf, so „dass den Lernenden ausreichend Raum und Zeit gegeben werden muss, um zentrale Aspekte des Experimentierens erkennen und reflektieren zu können.“^[16] Dieser Reflexionsraum kann durch die Dokumentation des Experiments erfüllt werden. In der Entwicklungslinie konnte das Versuchsprotokoll als erster Reflexionsraum betrachtet werden, jedoch kamen weitere Methodenwerkzeuge dazu, da empirische Untersuchungen gezeigt haben, dass die Versuchsprotokolle einige Nachteile mit sich brachten. Zur Untermauerung dieser These soll eine kritische Bestandsaufnahme gemacht werden.

Im Rahmen einer Staatsexamensarbeit im Bereich Physik wurden SuS eines niedersächsischen Gymnasiums schriftlich zu ihren Assoziationen zum Begriff ››Protokoll‹‹ und seinen Zielen befragt. Dabei stellte sich heraus, dass viele SuS mit dem Protokoll nur dessen Aufbau und die Funktion des Dokumentierens von Beobachtungen assoziiert haben. Weiterhin wurde der Begriff weitgehend negativ belegt, da viele SuS eine direkte Assoziation des Begriffes mit den Hausaufgaben herstellten.^[17] Kraus und Stehlik konstatieren, dass dies darauf hinweist, „wie sehr die Schülervorstellungen zum Protokoll von der Art und Weise seines Einsatzes im Unterricht abhängig sind.“^[18] Weiterhin halten sie fest, dass die Befragung^[19] deutlich mache, „dass die Anforderungen eines Protokolls nicht als Ausdruck eines wissenschaftlichen Anspruchs verstanden, sondern fälschlich als Lernnotwendigkeit angenommen werden.“^[20]

Neben diesen Verständnisdefiziten gibt es noch weitere didaktische Probleme. Protokolle benötigen einen hohen Zeitaufwand, weshalb sie meist während des Versuchs begonnen, aber als Hausaufgabe fertiggestellt werden. Weiterhin herrscht eine große Unbeliebtheit vor, wie zum Beispiel die Studie von Stehlik zeigte. Tomcin und Reiners vermuten, dass diese Unbeliebtheit auf die „monotone[ ] Schreibarbeit“^[21] zurückgeht. Weiterhin wurde eine mangelnde Funktionalität festgestellt, da explizite Einzelversuche schnell verallgemeinert werden, um spezielle Erkenntnisse hervorzurufen. Auch wissenschaftliche Kritikpunkte dürfen nicht außer Acht gelassen werden: es wird „kein adäquates Bild von Wissenschaft“^[22] erzeugt und bei der Genauigkeit handelt es sich um eine „Pseudogenauigkeit“^[23].

Sicherlich kann mit einem einzigen Methodenwerkzeug nicht allen Kritikpunkten entgegen gewirkt werden, aber im folgenden Abschnitt soll der theoretische Versuch geleistet werden, einige Aspekte positiv zu beeinflussen.

2.2 Chemie-Foto-Stories als Alternative zu Versuchsprotokollen

In der Vergangenheit sind bereits eine Vielzahl an innovativen Methodenwerkzeugen in der fachdidaktischen Literatur behandelt worden. Dies war die Folge aus „der Erkenntnis, dass ergebnisorientierte Versuchsprotokolle […] den individuellen Lernstilen der Schüler nicht gerecht werden können.“^[24] Bei der Dokumentation von Experimenten erhielten besonders musische Methodenwerkzeuge, wie Filmleisten, Bildsequenzen und Prozessdiagramme Aufmerksamkeit. Diese Werkzeuge erlauben es Experimente in Bildfolgen darzustellen.^[25] Eine weitere Innovation wurde von Markus Prechtl in seiner Dissertation vorgestellt: das Konzept der Chemie-Foto-Storys.^[26]

In der Vergangenheit wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt, bei denen die malerischen Tätigkeiten der Probanden als Untersuchungs- und Analysewerkzeuge im Fokus standen.^[27] Wie der Titel Chemie-Foto-Storys erahnen lässt, spielen die Zeichnungen der SuS eine zentrale Rolle, wobei anzumerken ist, dass es sich weniger um ein Analyseinstrument als um ein Methodenwerkzeug handelt. Die Chemie-Foto-

Storys verbinden „die Praxis des Schreibens und Zeichnens“^[28] und sollen den SuS dabei helfen, „ihre individuellen Erfahrungen mit dem Experiment zu artikulieren.“^[29], dabei beinhalten sie eine „symbolisch-ikonische[ ] Schwerpunktsetzung.“^[30]

Bei den Chemie-Foto-Storys werden Situationen eines durchgeführten Experiments zeichnerisch wiedergegeben. Dabei können auch Interaktionen der SuS untereinander Berücksichtigung finden. Die individuelle Gestaltung bleibt den SuS überlassen. So können auch weniger künstlerisch begabte SuS sich in einfachen Zeichnungen entfalten. Die SuS erhalten Zeichenblätter mit sechs Panels (Anhang I). Diese Panels werden als Zeichenraum für die Darstellung des Experiments genutzt.

Prechtl fasst die Chemie-Foto-Storys in einer Definition zusammen:

„Bei den Chemie-Foto-Storys handelt es sich um gezeichnete, sequenziell angeordnete Bilder, die die Situation eines Schülerexperiments zeigen und sich typischer ComicElemente, wie Sprech- und Denkblasen (balloons), Textboxen (captions), Bewegungslinien (speedlines) und lautimitierender Wörter (soundwords) bedienen.“^[31]

Weiterhin konstatiert er, dass sich in der Unterrichtspraxis positive Entwicklungen in Hinblick auf die Motivation gezeigt haben, obwohl zu beachten ist, dass der Zeitaufwand verhältnismäßig groß ist.^[32] Für diese Aussage bezieht sich Prechtl auf seine eigenen Studien, sowie auf die Studien von Tomcin, welche in der Auswertungsphase im vierten Kapitel dieser Arbeit genauer erörtert werden.

Im Vergleich zu den Versuchsprotokollen finden in den Chemie-Foto-Storys andere (weitergehende) Aspekte von Lernprozessen Berücksichtigung, weil für die Versuchsprotokolle bestimmte Rahmenbedingungen gelten, die zum Beispiel die experimentierenden SuS ausgrenzt und so keinen Raum für die Dokumentation von Interaktionen lässt. Da die Chemie-Foto-Storys einen größeren Reflexionsraum darstellen, finden solche Interaktionen hier Platz (wenn es in der individuellen Gestaltung enthalten ist), wodurch „neben der Rekapitulation der experimentellen Bedingungen und Beobachtungen auch Einblicke in die handlungspraktischen und sozial-kommunikativen Aspekte von Lernprozessen“^[33] gewährleistet sind. Dies markiert, Prechtl zufolge, das Potential der Chemie-Foto-Storys. Gleichzeitig stellt er fest, dass dieses Methoden- werkzeug weniger zur Überprüfung der Wissensstrukturen geeignet ist. Groß und Reiners ergänzen das Potential noch durch eine weitere Komponente, und zwar sehen sie noch die Möglichkeit, die individuellen SuS mit ihren unterschiedlichen Lernstilen zu erreichen, also einer stärkeren Schülerorientierung.^[34]

Die Chemie-Foto-Storys bieten Einblicke in verschiedene Aspekte. Zunächst seien die handlungspraktischen Aspekte (Aktionen) genannt. Anhand der Zeichnungen kann überprüft werden, ob vereinbarte Regeln (v.a. in Bezug auf die Sicherheitsmaßnahmen) eingehalten wurden. Dies kann man z.B. daran erkennen, ob die Personen in den Foto-Storys die Haare zusammengebunden haben, oder ob sie Schutzbrillen tragen. Neben diesen Regeln können aber auch noch weitere handlungspraktische Aspekte beobachtet werden, wie z.B. wie bei einem Thermometer abgelesen wird (ob das Thermometer z.B. aus dem heißen Wasser zum Ablesen herausgenommen wird - Beispiel Prechtl). So können elementare Experimentierfehler aufgedeckt und behoben werden. Durch das Fokussieren auf das prozesshafte Vorgehen in dem Experiment erhalten die SuS „eine besondere Lernhilfe auf dem Weg zu einem angemessenen Versuchsprotokoll.“^[35] (Dieses Methodenwerkzeug ist nur für den Anfangsunterricht konzipiert.) Zudem finden noch die sozial-kommunikativen Aspekte (Interaktionen) eine Bedeutung. Besonders in Partner- oder Gruppenversuchen spielen die Interaktionen eine Rolle und sozial-kommunikative Kompetenzen werden geschult. Die SuS müssen Absprachen und Regeln innerhalb der Gruppe einhalten und ein lernförderliches Klima muss erzeugt werden, auch wenn dies bedeutet, dass vorherrschende Rivalitäten hintangestellt werden müssen. So können den Bildern Situationen entnommen werden, wann eine Kooperation sehr gut gelingt, aber auch wann es zu Auseinandersetzungen kommt.^[36]

Für die Untersuchung von Chemie-Foto-Storys ist es elementar zu verstehen, wie diese aufgebaut, zu verstehen sind und wie ihr Informationsgehalt ist. Daher soll nun die Herangehensweise für die Analyse der Chemie-Foto-Storys erläutert werden. Wie bereits aufgezeigt, handelt es sich bei der gesamten Foto-Story um eine Aneinanderreihung von einzelnen Bildern. Diese Tatsache zeigt, dass eine Analyse recht komplex verläuft, da auf einer Ebene die einzelnen Bilder isoliert voneinander betrachtet und dann in einen größeren Kontext (der zweiten Ebene) eingebettet und erneut analy-

siert werden müssen. Die Erstellung eines Bildes ist eine große Aufgabe für die SuS, da sie imposante Momente des Experimentierens möglichst prägnant wiedergeben müssen. In der Einzelbildanalyse spielt besonders die „Bedeutungsgröße“^[37] eine Rolle, da SuS Phänomene, mit denen sie viele Emotionen verbinden, meistens größer zeichnen. So kann bei der Analyse eine herausragende Bedeutung erkannt werden. Jedes Bild muss mit dem vorherigen und dem nachfolgenden Bild eine Sinneinheit ergeben, weshalb jedes Element des Experiments aufgenommen werden muss. Die Übergänge der einzelnen Panels können durch ihre Anordnung eine Dynamik zeigen. Die Panel-Übergänge von Augenblick zu Augenblick sind sehr dynamisch und können z. B. die Entfärbung/ Färbung einer Flüssigkeit im Detail zeigen; die Panel-Übergänge von Handlung zu Handlung sind schon weniger dynamisch und könnten für die explizite Durchführung des Experiments genutzt werden und die Panel-Übergänge von Szene zu Szene zeigen eine sehr langsame Dynamik, weil hier größere zeitliche Sprünge erfolgen.

Prechtl stellt fest, dass sich der Informationsgehalt einer Chemie-Foto-Story erst in der Gesamtheit der Bildsequenzen verdeutlicht, weshalb die Diagnose von ChemieFoto-Storys immer Einzelbildanalysen mit Interpretationen von Bildfolgen kombiniert. Der genauere Blick zeigt dann, dass durch bestimmte Elemente der Story („Bild- und Textgestaltung, sowie die Art der Verknüpfung der einzelnen Panels “^[38]) Aufschluss darüber gibt, welche Aspekte wichtig oder unwichtig für die SuS waren und auch wo sie noch Fragen oder Defizite aufweisen. Prechtl schlägt somit den Bogen zu einem besseren Zugang zu den Schülervorstellungen und -perspektiven.

Wie bereits dargestellt wurde, handelt es sich bei den Chemie-Foto-Storys um ein Methodenwerkzeug zur Dokumentation von Schülerversuchen. Weiterhin kann festgehalten werden, dass den Chemie-Foto-Storys neben dieser Funktion noch die Funktion als Diagnosewerkzeug zugeordnet werden kann. Prechtl konstatiert dazu: „es gilt zu beachten, dass Diagnosen stets auf der Basis der Erfahrungen des Betrachters und auf der Basis der Erfahrung mit vergleichbaren Fällen erfolgen.“^[39] Also ist die Diagnose der Chemie-Foto-Storys stets mit einer subjektiven Seite behaftet, dies wiederum macht es notwendig, dass für eine nützliche Förderung der SuS, die gezeichneten Chemie-FotoStorys in einem Lehrer-Schüler-Gespräch oder im Plenum reflektiert werden. Abschließend lässt sich zusammenfassen, dass Chemie-Foto-Storys spezifische Aussagen bezüg-

lich handlungspraktischer und sozial-kommunikativer Aspekte zulassen, wobei letztere immer im gesamten Kontext betrachtet werden müssen.

3. Erhebung

In diesem Kapitel soll die empirische Erhebung, wie sie im Rahmen dieser Arbeit möglich ist, dargestellt und ausgewertet werden. Hierbei wird auf die drei zuvor dargestellten Ebenen (Überprüfbarkeit, Motivation und Organisation) in unterschiedlichem Maße eingegangen. Zunächst werden die Vorüberlegungen dargestellt, in einem zweiten Schritt werden die Erhebungsinstrumente aufgezeigt. Anschließend erfolgt eine Dokumentation der Durchführung und zum Schluss die Darstellung der Ergebnisse. Im vierten Kapitel dieser Arbeit werden die Ergebnisse ausgewertet und in ein Verhältnis zu den bisherigen Studien gesetzt. Abschließend erfolgen dann eine persönliche Bewertung und ein Ausblick auf weitere Forschungsschwerpunkte oder alternative Dokumentationsformen.

Es wurden die beiden siebten Klassen des Gymnasiums in für die vorliegende Arbeit untersucht. Der Untersuchungszeitraum liegt zwischen dem 06.12.2016 und dem 31.01.2017. Beide Klassen bestehen jeweils aus ca. 30 SuS. Die 7A hat zwei Einzelstunden in der Woche, die 7B hat eine Doppelstunde in der Wo-che. Auf der einen Seite wurden die SuS mittels Fragebögen, auf der anderen Seite die beiden Fachlehrer der Klassen in einem Interview befragt. Die Fragebögen wurden in zwei Phasen ausgeteilt. Zuerst erfolgte eine Befragung (Anhang II) bevor die SuS den Begriff ››Chemie-Foto-Story‹‹ je gehört hatten. Dann wurden sie über diesen Begriff aufgeklärt und sollten in diesem Zeitraum Foto-Storys anstatt Versuchsprotokolle bei Experimenten anfertigen. Aufgrund der zeitlichen Konstitution war es nicht möglich viele Experimente durchzuführen (z.B. wegen der Weihnachtsferien). Sobald die Durchführungsphase beendet wurde, wurde ein zweiter Fragebogen (Anhang III) in die Klasse gegeben. Während der Durchführungsphase wurden Beobachtungen angestellt, welche SuS besonders motiviert an die Aufgabe herangegangen sind und welche nicht. Hier muss festgehalten werden, dass es sich um eine sehr subjektive Entscheidung handelt, da die Motivation recht schwer zu beobachten ist und der Beobachter selbst sehr viele Interpretationen tätigt. Es wurden dann jeweils zwei SuS der beiden Klassen zu einem Interview ausgewählt. Bei diesen SuS handelte es sich je um einen sehr aktivierten SuS und einem eher desinteressierten SuS (reine Interpretation). In dem Interview wurden die SuS nochmals intensiver als im Fragebogen zu den Chemie-Foto-Storys befragt.

Gleichzeitig wurden die selbst angefertigten Bildfolgen betrachtet und dazu Aussagen getätigt. Um auch einen Einblick in die Lehrerperspektive zu erhalten, wurden beide Fachlehrer während der Durchführungsphase befragt. So konnten sie sowohl Erwartungen und Befürchtungen, wie auch erste Erkenntnisse dokumentieren. In der Auswertungsphase (Kapitel 4) erlangen dann alle Erhebungen unter der Berücksichtigung der drei Phasen Bedeutung. Weiterhin werden die Ergebnisse in ein Verhältnis zu den bisherigen Studien gesetzt und diskutiert.

3.1 Vorüberlegungen

Im Begleitseminar zum Praxissemester wurden verschiedene Methodenwerkzeuge als Alternative zu den Versuchsprotokollen aufgezeigt. Durch eine intensive Auseinandersetzung mit dem Thema ››Protokolle‹‹ und der Beobachtung im Schulunterricht, fiel die Wahl auf eine Fokussierung dieses Themas. Da ein besonderes Interesse an dem Anfangsunterricht bestand, wurden Methodenwerkzeuge speziell für diesen Unterricht gesichtet. Im Anfangsunterricht wird der Grundstein für die weitere schulische und private Laufbahn gelegt. Die meisten SuS sind noch nicht mit der Welt der Chemie in Kontakt gekommen. Aus eigenem Umfeld bekannt, handelt es sich bei Chemie meistens um ein ››Angstfach‹‹, viele SuS und auch Erwachsene können wenig mit dem Chemieunterricht anfangen. Sie finden ihn zu schwer oder langweilig.^[40]

Also stellt sich die Frage, warum der Chemieunterricht so negativ behaftet ist? Schnell wurde in den Beobachtungen klar, dass die SuS Spaß und Freude an den Experimenten haben, aber die Arbeit danach eher als störend empfinden. Die Protokolle werden teils unordentlich oder gar nicht und teils ordentlich, aber ohne jeden Sinn geschrieben. Der Anfang des Protokolls wird von der Lehrkraft an der Tafel präsentiert, hier ist auch der Aufbau des Protokolls ersichtlich. SuS haben sich weder intensiv damit auseinander gesetzt, was ein Protokoll ist, noch wozu ein Protokoll gebraucht wird. Aufgrund des Zeitmangels im Unterricht, werden die Protokolle auch nicht intensiv besprochen, sondern beim Einsammeln der Hefte zu bestimmten Zeiten im Schuljahr benotet. Manchmal ist bereits eine Skizze an der Tafel, so dass die SuS lediglich ihre Durchführung und Beobachtung aufschreiben, wobei einige SuS nicht wussten, dass sie auch Beobachtungen aufnehmen sollten.^[41] Nach dem Experiment muss das Protokoll zu Hause als Hausaufgabe zu Ende geschrieben werden, obwohl Hausaufgaben mit einem höheren Zeitaufwand als fünf Minuten eigentlich nicht mehr zulässig sind.^[42] Im nächs- ten Chemieunterricht wird die Erklärung für den Versuch an die Tafel geschrieben. Die SuS schreiben ab und heften ihr Protokoll ein.

Mit dieser Beobachtung wird klar, dass die SuS kaum aktiviert sind. Sie wissen nicht wirklich, was mit einem Protokoll anzufangen ist. Wohlmöglich lassen sich hier die bereits untersuchten Aussagen tätigen, dass Protokolle eine langwierige Schreibarbeit sind^[43] und aufgrund der Hausaufgaben als lästig erscheinen.^[44] Nun sollte mittels innovativen Methodenwerkzeugs überprüft werden, ob die SuS motivierter an die Protokolle herangehen und ob sie mehr für sich aus diesen ziehen können.

In die engere Auswahl kamen die Dokumentationsformen Video (wie bei Groß und Reiners) und die Chemie-Foto-Storys. Aufgrund der Schulregeln fiel die Wahl auf die Chemie-Foto-Storys, da die SuS keine Handys benutzen dürfen. Die technische Ausstattung der Schule ließ keine Videodokumentation ohne Handys zu, da keine Videokameras vorhanden sind. Die Einführung der Chemie-Foto-Storys erfolgte am 06.12.2016 bei der 7A und am 12.12.2016 bei der 7B. Die Phasierung der Fragebögen hatte zum Zweck, dass zunächst die Versuchsprotokolle ohne eine Alternative bewertet werden sollten. Gleichzeitig wurde geprüft, was die SuS mit dem Begriff ››Protokoll‹‹ assoziieren. In der zweiten Befragungsphase konnten dann die SuS einen Vergleich zwischen zwei Protokollarten anstellen. Zunächst wurde auch überlegt, ob die Phasierung zu unterschiedlichen Zeiten in den beiden Klassen durchgeführt wurde, um so nochmals ein differenziertes Bild zu erhalten, allerdings ließ der zeitliche Rahmen diese Idee nicht zu.

Interessant ist auch die Lehrerperspektive, da diese in keiner gesichteten Literatur Erwähnung fand. So sollten besonders hier die Ebenen der Beurteilung und Organisation hinterfragt werden, da oft der Zeitmangel angemerkt wurde. Da es nur zwei siebte Klassen und zwei Fachlehrer auf dem Gymnasium gibt, konnte keine größere Befragung durchgeführt werden.

3.2 Erhebungsinstrumente

Es wurden drei Erhebungsinstrumente ausgewählt: die Beobachtung, das Interview und der Fragebogen. Im Folgenden sollen alle drei Instrumente kurz erläutert werden.

Es muss zwischen dem Beobachten im Alltagsgebrauch und im professionellen Handeln unterschieden werden. Im Alltagsgebrauch ist die Beobachtung als automatisch ablaufender Prozess eine Betrachtung einer Aktion (z. B. Geschehen, Situation, Verhalten, Verhaltensäußerung) im Rahmen einer bewussten Wahrnehmung.^[45] Das Ziel ist es, die Aktion zu verstehen, eine Hypothese zu prüfen oder eine Wahl zu treffen. Als Teil professionellen Handelns wird dem alltäglichen Beobachten eine weitere Komponente - die Reflexion - hinzugefügt.^[46] 2004 hat die Kultusministerkonferenz das Ziel der Beobachtung für Pädagoginnen und Pädagogen definiert:

„Die Kinder sollen daraufhin beobachtet werden, was ihre Stärken und Schwächen in dem jeweiligen Bildungsbereich sind, wie sie Anregungen aufnehmen und wie sie sich damit beschäftigen. Systematische Beobachtung und Dokumentation der kindlichen Entwicklungsprozesse sind erforderlich.“^[47]

Der Unterschied zwischen diesen beiden Beobachtungsarten liegt darin, dass die professionelle Beobachtung durch eine konkrete Fragestellung oder ein spezielles Anliegen geleitet und durch Dokumentation und Reflexion geprägt ist. Die Ergebnisse der professionellen Beobachtung finden einen Bezug zu dem pädagogischen Alltag.^[48] Zusammengefasst können charakteristische Merkmale genannt werden, die die professionelle Beobachtung beleuchten:

- „aufmerksame und gerichtete Wahrnehmung
- festgelegter und expliziter Kontext
- theoretisch reflektiert und bedient sich bestimmter Methoden

- richtet sich gezielt und selektiv auf Personen, Ereignisse oder Prozesse in bestimmten Situationen
- Beobachtungsergebnisse wurden festgehalten und dokumentiert.
- Beobachtung ist von einer Intention oder Interesse geleitet.“^[49]

Die Beobachtung ist ein komplexer Wahrnehmungsvorgang, welcher durch Selektion (Filterung der sensorischen Reize bei der Aufnahme), Organisation (Anordnung von Einzelaspekten zu einem Ganzen), Akzentuierung (Hervorhebung oder Nichtbeachtung einzelner Eindrücke) und Fixation (Integration in bestehende Erfahrungsmuster) geprägt ist.^[50]

Zur Reduzierung von Beurteilungsfehlern und Berücksichtigung von Subjektivität müssen Qualitätsanforderungen, welche als Orientierung für den Beobachtungsprozess und der Interpretations- bzw. Auswertungsphase dienen, berücksichtigt werden. Kasüschke und Fröhlich-Gildhof haben folgende Anforderungen formuliert: Die Beobachtung muss systematisch, nachvollziehbar und verstehbar sein, weiterhin muss sie dokumentiert werden. Zudem konstatieren sie, dass die klassischen Gütekriterien der Diagnostik (Objektivität, Reliabilität und Validität) angewendet werden können, welche durch die Gütekriterien der qualitativen Forschung (Stimmigkeit, Offenheit und Diskurs) ergänzt werden. Außerdem müssen Beobachtungen selbstkritisch reflektiert und abgeglichen werden.^[51]

Interviews müssen grundsätzlich von standardisierten Befragungen unterschieden werden.^[52] Kruse stellt fest, dass es das Hauptmerkmal qualitativer Interviews ist, „den Befragten so viel offenen Raum wie möglich zu geben, damit diese […] ohne fremdgesteuerte Strukturierungsleistungen und theoretische Vorannahmen […] ihre subjektiven Relevanzsysteme, Deutungen und Sichtweisen verbalisieren können.“^[53] Aufgrund dessen darf die Interviewführung nicht steuernd sein, da die Prinzipien der Offenheit und Kommunikation gelten. Dabei gilt natürlich zu berücksichtigen, dass ein Mensch ständig kommuniziert, auch wenn er nichts verbal sagt (Watzlawick).^[54] Es gibt eine Vielzahl an Interviewformen, wodurch eine „übersichtliche Systematisierung“^[55] notwendig ist.

Das Problemzentrierte Interview (PZI), welches von Witzel entwickelt wurde, soll im Folgenden fokussiert werden, da es sich hier um ein für die Datenerhebung geeignetes Instrument handelt. Das Ziel dieser Interviewform ist es, unterschiedliche Problemstellungen aus Sicht des Befragten darzustellen und zu erörtern. Die Basis dieser Form ist das „ problemorientierte [ ] Sinnverstehen, innerhalb dessen der/ die Interviewende eigenes, oftmals theoretisches Vorwissen in deduktiver Weise nutzt und unter Umständen die Befragten damit auch im Interview konfrontiert.“^[56] Für das Interview wird ein Leitfaden, welcher Fragen enthält, die auf jenes theoretische und problemorientierte Vorwissen basieren, genutzt. Durch diese spezielle Form enthält das Interview phasenweise sehr dialogische Strukturen. Aufgrund seiner Struktur und methodologischen Verortung, kann das Interview angemessen für qualitative Befragungen genutzt werden.

Im Gegensatz zu dem Interview handelt es sich bei dem Fragebogen um eine schriftliche Befragungsmethode. Fragebögen werden, wie die zwei anderen Erhebungsinstrumente als Grundlage für die Datenerhebung genutzt. Sie werden mit am häufigsten genutzt, weil sie ein sehr breit gefächertes Einsetzgebiet belegen. Mit Fragebögen können sehr viele Inhalte und Aspekte erfasst und eine große Anzahl an Personen in einem kurzen Zeitrahmen befragt werden.^[57]

Da der Fragebogen aus schriftlich fixierten Fragen besteht, ergeben sich Anforderungen und Schwierigkeiten, auf die noch genauer eingegangen wird. Bei der Wahl dieses Erhebungsinstruments muss klar sein, dass es sich um einen komplexen Vorgang, sowohl in der Erstellung, wie auch in der Auswertung, handelt. Wie dem Begriff selbst zu entnehmen ist, liegt der Schwerpunkt des Instruments in der ››Kunst der Frage‹‹. Die Generierung von effektiven Antworten liegt im Wesentlichen in der Formulierung der Fragen. An die Fragen sind verschiedene Bedingungen geknüpft. So kann nur nach ei- nem Gegenstand gefragt werden, der im Grunde im Wissen der Probanden (und zumin- dest auch lückenhaft im Wissen des Fragenden) eingeschlossen ist. Weiterhin muss der Befragte die Fragen verstehen, sowohl wörtlich betrachtet, wie auch sinngemäß. Der sprachliche Code muss für den Fragenden und den Befragten gleich sein.^[58] In Bezug auf eine Befragung von SuS sind die Fragen dem Entwicklungsstand dieser anzupassen. Atteslander formulierte einige Regeln, die man bei der Frageformulierung einhalten sollte: zum einen müssen die Fragen klar und eindeutig formuliert sein, damit die SuS die Fragen verstehen. Weiterhin sollten einfache Worte genutzt werden, die dem Verständnis der Fragen dienen. Außerdem vereinfachen kurze Fragen die Befragung, da der Befragte direkt den Sinn der Frage erschließen kann. Sehr wichtig ist v.a. die Tatsache, dass bei empirischen Datenerhebungen keine Suggestivfragen gestellt werden, da die Antworten nicht provoziert werden dürfen, somit ist auch verständlich, dass die Fragen möglichst neutral formuliert sein sollen.^[59]

Es wird grundsätzlich zwischen offenen und geschlossenen Fragen bei Fragebögen unterschieden. In dieser Arbeit finden beide Fragetypen ihre Verwendung, denn beide Typen wurden als wichtig erachtet, wenn die Frage nach der Motivation und Aktivierung der SuS im Fokus steht. Bei den offenen Fragen können die SuS ihre Antworten frei formulieren und persönliche Schwerpunkte setzen. Dadurch, dass kein Bezugssystem vorgegeben wird, wie bei den geschlossenen Fragen, kann hier emotionaler geantwortet werden. Natürlich bedeuten offene Fragen auch viel Arbeit in der Auswertung, da eine breite Streuung der Antworten vorhanden ist, die erhaltenen Daten sind sehr persönlich und nur begrenzt vergleichbar. Die offenen Fragen wurden für die qualitative Befragung in der Datenerhebung ausgewählt. Ergänzend dazu werden die geschlossenen Fragen für den quantitativen Part der Erhebung integriert. Hier lassen sich die Antworten sehr gut vergleichen.^[60] Da den geschlossenen Fragen das Bezugssystem des Fragenden zugrunde liegt, ist es besonders wichtig sich in die Situation der SuS hineinzuversetzen und sowohl auf ihre kognitiven und emotionalen Fähigkeiten Rücksicht zu nehmen, wenn die Fragen formuliert werden. Die Kombination aus geschlossenen und offenen Fragen ermöglicht einen umfangreichen Einblick in die Fragestellung aus Sicht der SuS.

3.3 Untersuchungsdesign und Durchführung

Als Untersuchungsdesign wird eine Trendstudie erhoben, dies bedeutet, dass zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten Daten erhoben und miteinander verglichen werden. Somit ergibt sich auch die Tatsache, dass eine Phasierung für die Erhebung ausgewählt wurde. Die Pre-Phase ist der gesamte Chemieunterricht seit Beginn des Schuljahres bis zum Zeitpunkt der Erhebung. In dieser Phase (ab Beginn des Praxissemesters) wurden Beobachtungen bezüglich des Lehrer- und Schülerverhaltens, v.a. in Bezug auf die Experimentier- und Auswertungsphase, getätigt. Dabei wurde nach einer Forschungsabsicht gefragt und Recherchen bezüglich der Möglichkeiten innovativer Methodenwerkzeuge zur Dokumentation von Schülerversuchen getätigt. In dieser Vorbereitungsphase wurden der Fragebogen und die Leitfragen für das Lehrerinterview formuliert. Weiterhin wurden Vorbereitungen für die Einführung der Chemie-Foto-Storys getroffen. Daraufhin erfolgt die erste Erhebungsphase, die in diesem Kapitel ausführlich beschrieben wird. Nach der Bearbeitungsphase wird die zweite Erhebungsphase angesetzt, auch diese wird im Verlauf dieses Kapitels ausführlich erörtert.

Am 06.12.2016 wurden in der Klasse 7A und am 12.12.2016 in der 7B die Fragebögen (Anhang II) eingereicht und vorgestellt. Die Befragungen dauerten zehn Minuten. Die SuS sollten unvoreingenommen in die Bearbeitungsphase gehen. In diesem Fragebogen wurde nach dem Geschlecht gefragt, da die Erhebung auch als Grundlage zur Genderforschung genutzt werden könnte.^[61] Die erste Aufgabe sollte eine Wortassoziation mit dem Begriff ››Protokoll‹‹ sein, wie bereits andere Forschungen gezeigt haben, kann anhand der Wortassoziationen ein kleiner Einblick in das Verständnis bezüglich dieses Begriffs gegeben und zugleich die emotionale Verbindung interpretiert werden. In der zweiten Frage, sollten die SuS offen antworten, da besonders hier keine Aussagemöglichkeiten vorgegeben sein sollten, damit herausgefunden werden kann, ob die SuS die Funktion der Protokolle erkannt haben und welche Bedeutung sie für die SuS selbst haben könnten. Da kein Bezugssystem vorgegeben wird, kann hier erfolgreich eine qualitative Analyse erfolgen. In der dritten Frage erfolgte eine Fragenbatterie bei der zwischen vier verschiedenen Antwortmöglichkeiten unterschieden werden sollte (auf jeden Fall; eher schon, eher nicht, auf keinen Fall). Besonders ist hier die Positionierung der SuS relevant, daher wurde bewusst eine Mittelposition ausgelassen. Die vierte Frage ist als offene Frage formuliert, die aber recht gezielt war, da die SuS eine

Methode angeben sollten, bei der sie Spaß bei einer Sicherung des Experiments haben könnten. Die letzten zwei Fragen zielten direkt auf die Bearbeitungsphase hin und eröffneten den SuS den Begriff der Chemie-Foto-Storys. Zunächst wurde gefragt, welche Aktivität (schreiben oder malen) bevorzugt sei. Die letzte Frage sollte die Vorstellung der SuS aktivieren, da sie offen eine Assoziation mit dem Begriff ››Chemie-FotoStorys‹‹ beschreiben sollten.

Für die Durchführungsphase haben die SuS Arbeitsblätter mit Panels und eine Anweisung (Anhang I) erhalten, wie die Chemie-Foto-Storys ausgeführt werden müssen. Parallel dazu wurde die Anweisung auch mündlich gegeben und nachgefragt, ob alle SuS verstanden haben, worum es ging. Es wurde dabei klar herausgestellt, dass der Kreativität der SuS keine Grenzen gesetzt werden.

Nach der Durchführungsphase wurde ein leicht veränderter und erweiterter Fragebogen (Anhang III) in die Klassen 7A und 7B eingereicht. Die Erhebung fand nach den Weihnachtsferien statt und nahm in etwa 15 Minuten in Anspruch. Die ersten vier Fragen blieben gleich, um zu erfahren, ob sich in diesen Bereichen etwas verändert hat. Dabei geht es v.a. um die Assoziation mit dem Protokollbegriff und die Funktion von Protokollen. In der Itembatterie wurden zwei identische Fragen durch zwei Negativfragen ausgetauscht, um zu überprüfen, ob die SuS die Fragen mit Bedacht lesen. Die vierte Frage, die auf den Spaßfaktor abzielt, sollte weiter enthalten bleiben, da in der offenen Frage breitere Antworten möglich sind und die Vorschläge der SuS für weitere Forschungszwecke genutzt werden könnten. Im zweiten Teil erfolgen eine Reflexion der Durchführungsphase und ein Vergleich zwischen den Versuchsprotokollen und den Chemie-Foto-Storys. Die fünfte Frage zielt klar auf eine Wahl zwischen den beiden Dokumentationsarten, bewusst wurde hier keine dritte Variante (z.B. keins oder beide) gewählt, damit die SuS vor der Präferenzbatterie bereits eine Vorstellung darüber haben, was ihnen mehr zusagt. Die sechste Frage beschäftigt sich mit den Vor- und Nachteilen der Chemie-Foto-Storys, die eventuell Aufschluss über gewisse Marker in der Beantwortung geben und eine Interpretationshilfe darstellen (können). Bei der siebten Frage handelt es sich um eine Präferenzbatterie, bei der die SuS die Aussagen den beiden Dokumentationsformen zuordnen müssen. Sowohl positive wie auch negative Aussagen geben Aufschluss darüber, welche Dokumentationsform aus welchen Gründen bevorzugt wird.

Aufgrund der Beobachtungen in der Durchführungsphase und der Einsicht in die angefertigten Chemie-Foto-Storys wurden jeweils zwei SuS aus den beiden Klassen ausgewählt, um ein Interview zu halten. Bewusst wurden zwei SuS gewählt, die scheinbar (subjektive Wahrnehmung in der Beobachtung) kein Interesse an der Dokumentation des Versuches hatten und gleichzeitig auch recht eindimensionale Chemie-FotoStorys anfertigten. Auf der anderen Seite wurden zwei scheinbar akti-vierte (subjektive Wahrnehmung in der Beobachtung) SuS ausgewählt, die zudem sehr detaillierte und engagierte Chemie-Foto-Storys erstellten. Die Interviews fanden am 09.01.2017 und am 10.01.2017 statt. Der Leitfaden für das Schülerinterview (Anhang IV) beinhaltet sieben Fragen, welche ein recht umfassendes Bild ermöglichen. Bei der ersten Frage wird erörtert, inwiefern die Chemie-Foto-Storys gefallen haben. Die zweite Frage fokussiert die Unterschiede zu den Versuchsprotokollen. Bei der dritten Frage sollen die Vor- und Nachteile beider Methodenwerkzeuge gelistet werden. Die vierte Frage zielt auf einen Favoriten ab, so dass nach den Unterschieden und Vor- bzw. Nachteilen eine Entscheidung gefällt werden kann. Bei der fünften Frage werden Optimierungswünsche der SuS aufgenommen, hier könnte sich ein möglicher Forschungsschwerpunkt für weitere Auseinandersetzung mit dem Thema ergeben. Die Frage nach der Nutzung der Protokolle soll aufzeigen, inwiefern Protokolle sowohl aktuell, wie auch zu späteren Zeitpunkten verwendet werden. In dem zuvor erhobenen Fragebogen stellte sich heraus, dass SuS angaben, dass Protokolle der Wiederholung und Vorbereitung auf Unterricht und Tests dienten (Kapitel 3.4), dies sollte im Interview erörtert werden. Bei der letzten Frage sollten sich die SuS in die Lehrerperspektive einfühlen und so entscheiden, welche der beiden Formen (oder auch eine weitere) sie verwenden würden und warum. Interessant ist hier zu beobachten, ob der Sprung von der eigenen in die Lehrerperspektive gelingt und die SuS Unterschiede in ihrer Wahl feststellen können, wenn sie aus der Lehrerperspektive sprechen.

Zur Erfassung der Lehrerperspektive, vor allem für die Organisations- und Bewertungsebene, wurde ein Leitfaden (Anhang V) für das Interview formuliert. Die Interviews wurden am 09.01.2017 und am 10.01.2017 durchgeführt. Die erste Frage fokussiert die Bedeutung und Funktion von Protokollen. Hier kann im Vergleich zu den Schülerantworten dann gedeutet werden, inwiefern das Verständnis beider Unterrichtspartner übereinstimmt. Bei der zweiten Frage wird die Vorkenntnis über die ChemieFoto-Storys festgestellt. Die dritte Frage zielt auf die Vor- und Nachteile der Versuchsprotokolle und Chemie-Foto-Storys, auch hier kann ein Vergleich zu den Schülerantgenannt werden, werden Impulse durch den Fragenden gegeben. Die vierte und fünfte Frage beschäftigen sich mit der Bewertungsmöglichkeit, zum einen wie Versuchsprotokolle aktuell bewertet werden und zweitens inwiefern Chemie-Foto-Storys bewertet werden könnten. Bei der letzten Frage wird erwartet, dass resümierend nochmals die Vor- und Nachteile der Chemie-Foto-Storys genannt werden, da hier ein Fazit getroffen und der Nutzen ermittelt werden soll.

Alle Fragen sind so formuliert, dass die Probanden frei in ihrer Ausführung sind. Bei Gelegenheit, werden vertiefende Fragen formuliert. Da die Befragung nicht zu streng geleitet werden soll, ist sie offen für den Probanden, welcher sich dadurch mehr entfalten kann.

3.4. Ergebnisse

Fragebogen 1

Für die Zusammenfassung der Ergebnisse werden stets die Daten der beiden Klassen separat und anschließend im Gesamtüberblick angegeben. Die Statistiken der einzelnen Klassen können dem Anhang (Anhang VI) entnommen werden.

Die soziodemographische Untersuchung ergab, dass in der Klasse 7A 44,44% männliche und 55,56% weibliche SuS und in der Klasse 7B 45,16% männliche und 54,84% weibliche SuS anwesend waren. Für die erste Befragungsrunde ergab sich somit eine Geschlechterverteilung von 44,83% männlichen und 55,17% weiblichen SuS. Aus der Klasse 7A haben 27, aus der Klasse 7B 31 SuS teilgenommen. Es ergibt sich eine Gesamtteilnehmerzahl von 58 SuS.