Die Photosynthese ist ein wichtiger biochemischer Prozess der Pflanzen. Dabei werden aus energiearmen, anorganischen Stoffen, energiereiche organische Produkte gebildet, die für autotrophe als auch für heterotrophe Lebewesen nutzbar sind. Arnon (1982) bezeichnet die Photosynthese deshalb als den wichtigsten biochemischen Prozess der Welt.
Gleichzeitig gilt die Photosynthese als ein sehr komplexes und unzugängliches Thema für Schülerinnen und Schüler im Biologieunterricht. Laut Kernlehrplan NRW für Gymnasien wird die Photosynthese sowohl in Klasse fünf und sechs als auch in den Klassen sieben beziehungsweise neun thematisiert. Auch im Kernlehrplan NRW der Sekundarstufe zwei ist unter dem Inhaltsfeld Ökologie der inhaltliche Schwerpunkt Photosynthese aufgeführt.
Obwohl das Thema immer wieder im Unterricht aufgegriffen wird, konnte ich im Rahmen meiner Unterrichtshospitationen während des Praxissemesters feststellen, dass Schüler Begriffe wie „Photosynthese“, „Pflanzenernährung“ und „Sauerstoffbildung“ in falschen Kontexten verwendeten und damit verbundene Prozesse nicht korrekt oder nur unvollständig erklären konnten.
Sogenannte Schülervorstellungen weichen häufig von den fachlichen Vorstellungen ab, basieren häufig auf Alltagserfahrungen und können den Lernprozess erheblich beeinflussen. Werden hartnäckige Schülervorstellungen nicht beachtet, können sie dem Schüler auch nach der jeweiligen Themenbehandlung im Unterricht bestehen bleiben. Die Diagnose von Schülervorstellungen ist demnach ein wichtiges Unterrichtsinstrument für Lehrkräfte, welche an dem Kenntnisstand ihrer Lerngruppe interessiert sind.
In dieser Arbeit wird mit Hilfe eines quantitativen Fragebogens ein Modell vorgestellt, das Lehrkräften ermöglichen soll die eigene Lerngruppe auf vorherrschende Schülervorstellungen zu untersuchen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Theoretischer Hintergrund
3 Forschungsfrage
4 Methode
5 Ergebnisse
5.1 Physiologie
5.2 Photosynthese und Energie
5.3 Photosynthese als eine chemische Reaktion
5.4 Autotrophie
6 Diskussion
7 Perspektiven für den Unterricht
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, die Verbreitung typischer, in der Fachliteratur beschriebener Schülervorstellungen zur Photosynthese bei Lernenden einer 7. Klasse am Gymnasium mittels eines quantitativen Fragebogens zu erfassen und zu analysieren.
- Diagnose von Schülervorstellungen im Bereich der Photosynthese
- Einsatz eines quantitativen Multiple-Choice-Testinstruments
- Vergleich der erhobenen Daten mit bestehenden empirischen Denkfiguren
- Ableitung unterrichtspraktischer Konsequenzen für die Lehrkräfte
- Analyse des Verständnisses von Pflanzenphysiologie und autotropher Ernährung
Auszug aus dem Buch
3 Forschungsfrage
Aufgrund der häufig auftretenden Verständnisprobleme, die Schüler mit dem Thema Photosynthese haben, wird im Rahmen dieses Forschungsberichts untersucht, welche der bereits empirisch erhobenen Denkfiguren bei den Schülern einer siebten Klasse zum Thema Photosynthese vorhanden sind.
Der vorliegenden Untersuchung liegt dementsprechend die folgende Frage zugrunde: „Inwiefern bestehen typische, in der Literatur beschriebene Schülervorstellungen zur Photosynthese bei Schüler_innen einer 7. Klasse, eines Gymnasiums?“ Um vor allem Lehrkräften zu ermöglichen, ihre eigene Lerngruppe auf diese Frage hin zu testen, wird ein quantitativer Fragebogen mit geschlossenem Antwortformat zur Hilfe genommen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die Bedeutung der Photosynthese als zentralen biochemischen Prozess und thematisiert die Schwierigkeiten der Schüler bei der korrekten Begriffsverwendung.
2 Theoretischer Hintergrund: Dieses Kapitel erläutert den wissenschaftlichen Stand zur Photosynthese und fasst typische, in Studien identifizierte Fehlvorstellungen von Schülern zusammen.
3 Forschungsfrage: Hier wird die zentrale Fragestellung der Arbeit formuliert, welche das Ziel verfolgt, existierende Denkfiguren bei Siebtklässlern zu diagnostizieren.
4 Methode: Das Kapitel beschreibt den Einsatz eines quantitativen Multiple-Choice-Tests, der auf existierenden Forschungsarbeiten basiert, um die Schülervorstellungen zu erheben.
5 Ergebnisse: Die Ergebnisse präsentieren die Auswertung der Schülerantworten in den Kategorien Physiologie, Energie, chemische Reaktion und Autotrophie.
6 Diskussion: Die Diskussion kritisiert die Erhebungsmethode und setzt die Ergebnisse in Bezug zur aktuellen Forschung, während sie gleichzeitig Grenzen der Untersuchung aufzeigt.
7 Perspektiven für den Unterricht: Das letzte Kapitel plädiert für die explizite Auseinandersetzung mit Schülervorstellungen in der Unterrichtsplanung, um tragfähige Konzepte zu sichern.
Schlüsselwörter
Photosynthese, Schülervorstellungen, Biologieunterricht, Fehlvorstellungen, Pflanzenphysiologie, Autotrophie, Diagnostik, quantitativer Fragebogen, Denkfiguren, Lernschwierigkeiten, Unterrichtsinstrument, Naturwissenschaften, empirische Studie, Fachwissen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, welche typischen Fehlvorstellungen Schüler der 7. Klasse hinsichtlich des Prozesses der Photosynthese aufweisen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Studie?
Die Arbeit deckt die Bereiche Pflanzenphysiologie, energetische Aspekte, chemische Reaktionsgleichungen sowie die autotrophe Lebensweise von Pflanzen ab.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist zu erforschen, inwieweit literaturbekannte Schülervorstellungen bei einer konkreten Lerngruppe der 7. Klasse eines Gymnasiums tatsächlich vorhanden sind.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Die Autorin nutzte einen quantitativen Fragebogen im Multiple-Choice-Format, der an bestehende Instrumente der Fachdidaktik angelehnt und für die Zielgruppe modifiziert wurde.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden zunächst theoretische Grundlagen dargestellt, die Methodik erläutert und anschließend die empirischen Ergebnisse detailliert analysiert und diskutiert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit zeichnet sich primär durch Begriffe wie Schülervorstellungen, Photosynthese, Biologie-Didaktik, empirische Diagnose und Fehlvorstellungen aus.
Warum wurde ein quantitativer Fragebogen anstelle von Interviews gewählt?
Der Fragebogen wurde gewählt, da quantitative Methoden eine praktikable und zeitsparende Möglichkeit für Lehrkräfte darstellen, um den Kenntnisstand einer gesamten Lerngruppe zu diagnostizieren.
Welche Schlussfolgerung zieht die Autorin für ihre zukünftige Lehrtätigkeit?
Die Autorin betont die Notwendigkeit, Schülervorstellungen bereits vor der Unterrichtsplanung zu erheben und das Wissen der Lernenden kontinuierlich durch Transferaufgaben zu überprüfen.
- Arbeit zitieren
- Marie-Sophie Drews (Autor:in), 2018, Inwiefern bestehen typische, in der Literatur beschriebene, Schülervorstellungen zur Photosynthese bei Schüler_innen einer 7. Klasse ?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/445634
