Es gilt in dieser vorliegenden Dissertation, lernförderliche Methoden in einer geeigneten Lernumgebung für einen Conceptual Change zu entwickeln und ihre Tragweite empirisch zu überprüfen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Thema Aufbau der Erde.
Eine Basis hierfür bietet die Arbeit von CONRAD (2014), auf die diese Forschungsarbeit aufbaut. Als theoretischer Rahmen wurde der Conceptual Change von POSNER et al. (1982) ausgewählt. Die vier Bedingungen Unzufriedenheit, Verständlichkeit, Plausibilität und Fruchtbarkeit sind als Strukturvorgabe für die Entwicklung der didaktisch aufbereiteten Lernangebote leitend. Es wurden zehn Vermittlungsexperimente mit insgesamt 20 SchülerInnen aus bayerischen Realschulen und Gymnasien in einer qualitativen Studie durchgeführt. Die Vermittlungsexperimente beinhalten neben Interview- auch Interventionsphasen, um die ProbandInnen dazu anzuregen, ihre eigenen konstruktiven Denkprozesse zu reflektieren und ihre subjektiven Vorstellungen zu hinterfragen.
Die Ergebnisse der Studie machen deutlich, dass ein fachlich nahes Verständnis für den Aufbau der Erde erreicht werden konnte. Die didaktisch aufbereitete Lernumgebung zeichnet sich dadurch aus, dass die Thematik durch die eingesetzten Modelle und Materialien verständlicher und anschaulicher wurde. Das Lernen erfolgte selbstgesteuert, d.h. die aktive Rolle lag bei den Lernenden. 17 SchülerInnen haben eine Veränderung ihres Konzepts erreicht, wobei ein Großteil der ProbandInnen ein fachwissenschaftlich nahes Konzept mit über fünf adäquaten Begrifflichkeiten konstruierte. Es wurde deutlich, dass ein hohes Interesse der ProbandInnen für die Initiierung eines deutlichen Conceptual Changes vorteilhaft sein kann. Alle ProbandInnen, die ein hohes Interesse aufwiesen, haben einen deutlichen Conceptual Change vollzogen.
Ein weiteres Ergebnis ist, dass bei den ProbandInnen, bei denen kein Conceptual Change initiiert werden konnte, die Phase der Unzufriedenheit anscheinend nicht erreicht wurde. Um jedoch einen erfolgreichen Conceptual Change zu erreichen, müssen die Phasen Unzufriedenheit, Verständlichkeit, Plausibilität und Fruchtbarkeit nacheinander durchschritten werden. Hieraus ergibt sich, dass die letzten drei Kriterien eines Conceptual Changes bei diesen ProbandInnen nie erreicht werden konnten, da sie bereits an der ersten Phase der Unzufriedenheit scheiterten.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Schülervorstellungen – Begrifflichkeiten
2.2 Lerntheoretischer Hintergrund
2.3 Conceptual Change
2.3.1 Definition
2.3.2 Bedingungen
2.3.3 Motivationale Faktoren
2.3.4 Modelle
2.3.5 Der Zusammenhang der unterschiedlichen theoretischen Ansätze
2.3.6 Der Umgang mit Conceptual Change im Unterricht
2.3.7 Herausforderungen der Conceptual-Change-Forschung
2.4 Modell der didaktischen Rekonstruktion
3 Forschungsstand
3.1 Umstrukturierung von Schülervorstellungen
3.2 Schülervorstellungen zum Aufbau des Erdinneren
4 Forschungsfragen
5 Forschungsdesign
5.1 Modell der didaktischen Rekonstruktion als Grundlage
5.1.1 Fachliche Klärung
5.1.2 Untersuchung der Schülervorstellungen
5.1.3 Didaktische Strukturierung
5.2 Methodische Überlegungen
5.2.1 Leitfadengestütztes Interview
5.2.2 Zeichnung
5.2.3 Gütebestimmung
5.3 Phasen der Untersuchung
5.3.1 Präkonzept
5.3.2 Intervention
5.3.3 Postkonzept
5.3.4 Reflexion
5.4 Lernumgebung nach POSNER et al. (1982)
5.4.1 Unzufriedenheit
5.4.2 Verständlichkeit
5.4.3 Plausibilität
5.4.4 Fruchtbarkeit
5.5 Sampling
6 Ergebnisse
6.1 Beschreibung der angewandten Verfahren
6.1.1 Qualitative Inhaltsanalyse
6.1.2 Diagnose von Schülerzeichnungen
6.1.3 Quantitative Erhebung
6.2 Auswertung
6.2.1 Präkonzept
6.2.2 Postkonzept
6.2.3 Veränderungen vom Prä- zum Postkonzept
6.2.4 Lernhinderliche Interventionen
6.2.5 Lernförderliche Interventionen
6.2.6 Interesse und zeitliche Bildung der Vorstellung
7 Beantwortung der Forschungsfragen
8 Fazit und Schlussfolgerungen
8.1 Herausragende Ergebnisse
8.2 Grenzen der Forschungsarbeit
8.3 Forschungsdesiderata
9 Literaturverzeichnis
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht, inwieweit durch eine konstruktivistisch gestaltete Lernumgebung ein erfolgreicher Conceptual Change bei Schülern hinsichtlich ihrer Vorstellungen zum Aufbau des Erdinneren initiiert werden kann. Dabei wird analysiert, wie sich Präkonzepte verändern und welche Rolle motivationale Faktoren wie das Interesse der Lernenden dabei spielen.
- Entwicklung und Evaluation einer didaktisch aufbereiteten Lernumgebung zum Thema Aufbau der Erde.
- Anwendung des Modells der didaktischen Rekonstruktion als theoretischer Rahmen.
- Analyse von Schülervorstellungen mittels Vermittlungsexperimenten, Zeichnungen und Interviews.
- Untersuchung der Bedeutung von kognitiven Konflikten und Interesse für den Conceptual Change.
Auszug aus dem Buch
2.3.6 Der Umgang mit Conceptual Change im Unterricht
Die Alltagsvorstellungen der Lernenden, die bereits in der Kindheit gebildet wurden, unterscheiden sich vehement von den fachwissenschaftlichen Ansätzen. Ein Unterschied liegt im metakonzeptionellen Bewusstsein, also der Einschätzung und Hinterfragung der Bedeutung von Thesen und wissenschaftlichen Modellen sowie der Klarheit darüber, dass Hypothesen überprüft werden müssen (WISER & SMITH 2008). Den Lernenden fehlt das Bewusstsein über ihre Präkonzepte und über die hypothetische Natur der Vorstellungen, beides kann sich lernhinderlich auswirken. Folglich sind sich die Lernenden nicht bewusst, dass ihre eigenen Präkonzepte im Vergleich zu fachwissenschaftlich gesicherten Fakten nur Hypothesen sind und andere Personen andere Annahmen über die Welt aufweisen (VOSNIADOU 2008). Problematisch ist außerdem, dass die Vorstellungen der Lernenden zur Einsichtsgewinnung absolut, nicht konstruktivistisch und subjektivistisch sind, wodurch das Lernen behindert wird.
Es wurde bewiesen, dass eine negative Korrelation zwischen einem Conceptual Change und einem stabilen Wissen, das autoritär z. B. durch die Lehrkraft vermittelt wurde, besteht. Das bedeutet, dass hierdurch kein erfolgreicher Conceptual Change erreicht werden kann, wenn das Wissen nicht eigenständig erarbeitet wird, sondern nur durch Belehren vermittelt wird (STATHOPOULOU & VOSNIADOU 2006, 2007).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung begründet die Relevanz des Vorwissens für Lernprozesse und definiert das Ziel der Arbeit, die Umstrukturierung von Präkonzepten durch eine didaktisch aufbereitete Lernumgebung zu erforschen.
2 Theoretische Grundlagen: Dieses Kapitel erläutert die drei zentralen Theorien – Konstruktivismus, Conceptual-Change-Theorie und das Modell der didaktischen Rekonstruktion – als Basis für die Untersuchung.
3 Forschungsstand: Hier werden ausgewählte Studien aus verschiedenen Naturwissenschaften dargestellt, die sich mit der Umstrukturierung von Schülervorstellungen befassen, um das Forschungsdesiderat für den Bereich Aufbau der Erde aufzuzeigen.
4 Forschungsfragen: In diesem Kapitel werden die zentralen Forschungsfragen zur Initiierung eines Conceptual Change zum Aufbau der Erde formuliert.
5 Forschungsdesign: Das Kapitel beschreibt die methodische Gestaltung der Studie, inklusive der Phasen der Vermittlungsexperimente und der Entwicklung der Lernumgebung.
6 Ergebnisse: Hier werden die durchgeführten Analysen der Probandendaten präsentiert und die Veränderungen vom Prä- zum Postkonzept ausgewertet.
7 Beantwortung der Forschungsfragen: Dieses Kapitel dient der direkten Beantwortung der in Kapitel 4 aufgeworfenen Forschungsfragen auf Basis der gewonnenen Daten.
8 Fazit und Schlussfolgerungen: Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung der Erkenntnisse, insbesondere zur Bedeutung der Phase der Unzufriedenheit und des Interesses, sowie einer Reflexion der Grenzen und zukünftigen Forschungsdesiderata.
Schlüsselwörter
Conceptual Change, Schülervorstellungen, Didaktische Rekonstruktion, Aufbau der Erde, Konstruktivismus, Vermittlungsexperimente, Präkonzept, Postkonzept, Kognitiver Konflikt, Geographiedidaktik, Interesse, Lernumgebung, Wissensumstrukturierung, Erdinneres, Modellkritik.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Dissertation im Kern?
Die Arbeit untersucht, wie bei Schülern ein sogenannter "Conceptual Change" – also ein Konzeptwechsel von alltäglichen, oft wissenschaftlich inkorrekten Vorstellungen hin zu fachlich nahen Ansätzen – zum Thema "Aufbau der Erde" im Geographieunterricht herbeigeführt werden kann.
Welche zentralen Themenfelder behandelt die Studie?
Die zentralen Themen sind der physikalisch-geographische Aufbau der Erde, die Conceptual-Change-Theorie nach Posner et al. sowie die Anwendung des Modells der didaktischen Rekonstruktion zur Unterrichtsplanung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist es, lernförderliche Methoden in einer didaktisch aufbereiteten Lernumgebung zu entwickeln, die Schülern helfen, ihre bestehenden Präkonzepte zum Aufbau des Erdinneren konstruktiv zu hinterfragen und zu einem wissenschaftlich nahen Verständnis umzustrukturieren.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es handelt sich um eine qualitative Studie mit zehn Vermittlungsexperimenten, an denen insgesamt 20 Schülerinnen und Schüler teilnahmen. Die Datenerhebung erfolgte durch Interviews, Schülerzeichnungen und Fragebögen.
Welche Inhalte bilden den Schwerpunkt des Hauptteils?
Der Hauptteil behandelt die theoretischen Grundlagen des Conceptual Change, eine umfassende Darstellung des Forschungsstandes, das detaillierte Forschungsdesign sowie die konkrete Auswertung der Lernexperimente, unterteilt in Präkonzept- und Postkonzept-Analysen.
Welche Schlagworte charakterisieren diese Arbeit?
Die wichtigsten Schlüsselwörter umfassen Conceptual Change, Schülervorstellungen, Geographiedidaktik, Konstruktivismus, Modell der didaktischen Rekonstruktion und kognitive Konfliktstrategien.
Warum ist die "Phase der Unzufriedenheit" laut Autorin so wichtig?
Die Autorin stellt fest, dass die Phase der Unzufriedenheit – also das bewusste Erkennen, dass das eigene bisherige Erklärungsmodell nicht ausreicht – die größte Hürde für einen erfolgreichen Conceptual Change darstellt. Scheitern die Lernenden bereits hier, können keine weiteren Schritte wie die Konstruktion plausiblerer, wissenschaftlicher Konzepte erfolgen.
Hat der Zeitpunkt der Entstehung einer Vorstellung einen Einfluss auf den Lernerfolg?
Die Studie zeigt entgegen der ursprünglichen Vermutung, dass der Grad der Verankerung einer Vorstellung (ob ad hoc konstruiert oder tief verankert) keinen eindeutigen statistischen Zusammenhang zum Erfolg eines Conceptual Change aufweist.
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- Dr. Catharina Denk (Author), 2019, Lernförderliche Methoden für einen Conceptual Change von Schülervorstellungen zum Aufbau der Erde, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/587993
