Conceptual Change und Growth in der Geographiedidaktik. Schülervorstellungen zum Thema Plattentektonik in der siebten Klasse des Gymnasiums


Forschungsarbeit, 2020

47 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Didaktische Rekonstruktion
2.1 Fachliche Klärung
2. 2 Erfassen von Schülerperspektiven
2.3 Didaktische Strukturierung

3. Auswertung
3.1 Analyse veränderter Vorstellungsstrukturen
3.2 Zusammenfassung

4. Reflexion
4.1 Rahmenbedingungen in der Schule
4.2 Methodik
4.3 Ergebniskritik
4.4 Metareflexion

Literaturverzeichnis

Anhang

M1: Erhebungsinstrument

M2: Stundenverlaufsplan

M3: Vortest - Auswertung der Ergebnisse aus Aufgabe 3,5,6

M4: Auswertung der Ergebnisse aus Aufgabe 3,5,6 nach der Unterrichtseinheit

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

Abb. 1: Beziehungsgefüge des Modells der didaktischen Rekonstruktion

Abb. 1: Präkonzepte 1-6 aus Aufgabe 1 Typ A

Abb. 3: Präkonzepte 1-3 aus Aufgabe 1 Typ B

Abb. 4: Präkonzepte aus Aufgabe 2 Typ A

Abb. 5: Präkonzepte 1-3 aus Aufgabe 2 Typ B

Abb. 6: Präkonzept aus Aufgabe 2 Typ C

Abb. 7: Präkonzepte 1-4 aus Aufgabe 4 Typ A

Abb. 8: Präkonzepte 1-6 aus Aufgabe 4 Typ B

Abb. 9: Präkonzepte 1-2 aus Aufgabe 4 Typ C

Abb. 10: Präkonzepte 1-2 aus Aufgabe 7 Typ A

Abb. 11: Präkonzepte 1-3 aus Aufgabe 7 Typ B

Abb. 12: Präkonzepte 1-2 aus Aufgabe 7 Typ C

Abb. 13: Gruppenergebnis Modellzeichnung Schalenbau der Erde

Abb. 14: Gruppenergebnis Modell Papierrolle Schalenbau der Erde

Abb.15: Ergebnisse 1-4 aus Aufgabe 1 Typ A

Abb.16: Ergebnisse 1-4 aus Aufgabe 1 Typ B

Abb.17: Ergebnis aus Aufgabe 2 Typ A

Abb.18: Ergebnisse 1-4 aus Aufgabe 2 Typ B-C

Abb.19: Ergebnisse 1-2 aus Aufgabe 4 Typ A

Abb.20: Ergebnisse 1-6 aus Aufgabe 4 Typ B

Abb.21: Ergebnis aus Aufgabe 4 Typ C

Abb.22: Ergebnisse 1-2 aus Aufgabe 7 Typ A

Abb.23: Ergebnisse 1-3 aus Aufgabe 7 Typ B

Abb.24: Ergebnisse 1-2 aus Aufgabe 7 Typ C

Tab. 1: Ergebnisübersicht

Abkürzungsverzeichnis

SuS = Schülerinnen und Schüler

1. Einleitung

Im Rahmen des Praxissemesters am Gymnasium im Zeitraum vom 16.09.2019 bis 31.01.2020, wurde in einer siebten Schulklasse ein Studienprojekt zu Schülervorstellungen zum Thema Plattentektonik durchgeführt. Dabei sollten folgende Forschungsfragen untersucht werden:

1. Inwiefern können Präkonzepte zum Thema Plattentektonik von SuS durch konstruktivistische Lehr-Lernmethoden umstrukturiert oder erweitert werden?
2. Welchen Mehrwert bietet die Berücksichtigung und Einbeziehung von Schülervorstellungen bei der Unterrichtsplanung und -gestaltung für den Lernzuwachs von SuS?

Aufbauend auf die zuvor angefertigte Projektskizze, soll in dieser Arbeit die abschließende Studiendokumentation des Projektes „Schülervorstellungen zum Thema Plattentektonik“ erfolgen. Zunächst soll die angewendete Methodik erläutert werden (Kap. 2). Daraufhin wird das Auswertungsverfahren dargestellt (Kap. 3) und abschließend folgt eine ausführliche Reflexion über das durchgeführte Studienprojekt (Kap.4).

2. Didaktische Rekonstruktion

Als Forschungsrahmen des Studienprojektes dient das Modell der Didaktischen Rekonstruktion (s. Abb.1), welches die Grundannahmen des Conzeptual Change - Ansatzes aufgreift und diese mit einer konstruktivistischen, fachdidaktischen Perspektive zu verbinden versucht (RIEMEIER 2007).

Didaktische Strukturierung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Beziehungsgefüge des Modells der didaktischen Rekonstruktion (Kattmann et al. 1997).

Im Folgenden werden die drei Grundlegenden Forschungsschritte des Modells in Bezug auf das durchgeführte Projekt erläutert.

2.1 Fachliche Klärung

Die fachliche Klärung sollte nach KATTMANN (2007) stets unter Berücksichtigung des didaktischen Vermittlungsvorhabens stattfinden. Bei der Sichtung fachwissenschaftlicher Theorien und Terminologien zum geplanten Unterrichtsgegenstand der Plattentektonik ist deutlich geworden, dass sich für den Einsatz im Erdkundeunterricht einer siebten Klasse besonders Grundlagenliteratur für den Schulbedarf eignet, in welcher der fachwissenschaftliche Komplexitätsgrad des Lehrgegenstandes dem Wissensniveau der SuS angemessen ist.

Bei der Textarbeit im Unterricht wurden daher vorwiegend Inhalte aus den aktuellen Erdkundebüchern des Klettverlags behandelt, oder auch Literatur aus der Geographie Infothek Klett (u.a. Seidel 2012; Knittel 2019).

Für die eigene Vorbereitung als Lehrperson diente darüber hinaus hauptsächlich die physische Grundlagenliteratur im Sammelwerk von GEBHARDT et al. (SCHELLMANN 2011).

Das schulinterne Curriculum setzt den Rahmen für die unterrichtliche Gestaltung der zu behandelnden Inhalte. Dieses sieht vor, dass der Methodenschwerpunkt im Themenschwerpunktfeld „Naturbedingte und anthropogen bedingte Gefährdung von Lebensräumen“, auf dem Erstellen von Wirkungsgefügen liegen soll.

Die tektonischen Plattenbewegungen und die damit zusammenhängenden Naturphänomene von Vulkanismus und Erdbeben erklären Geowissenschaftler/innen mit chemischen und physikalischen Vorgängen im Erdinneren. Diese gilt es zunächst mit den SuS zu erarbeiten, um ein Verständnis für die komplexen Wechselwirkungen von tektonischen Prozessen generieren zu können.

2.2 Erfassen von Schülerperspektiven

Mit Hilfe eines standardisierten Pencil-Paper Tests wurden die Alltagsvorstellungen von SuS zum System Plattentektonik vor Beginn der Unterrichtseinheit generiert (s. Anhang M1). Im Folgenden sollen sowohl Auffälligkeiten und fehlerhafte Vorstellungskonstruktionen als auch Präkonzepte, die mit dem etablierten Fachwissen korrespondieren genauer erläutert werden. Gleichzeitig ist es das Ziel, bestimmte Vorstellungtypen und -strukturen zu klassifizieren.

Nach dem Vorbild empirisch begründeter Typenbildung in der Sozialforschung von KELLE und Kluge (1999) wurden dazu zunächst Kombinationen von Merkmalen in den Ergebnissen identifiziert. Im Anschluss wurden die Fälle anhand der zuvor bestimmten Vergleichsdimensionen gruppiert, sowie inhaltliche Sinnzusammenhänge und Regelmäßigkeiten typisiert. Im Folgenden werden die gebildeten Typen kurz zusammenfassend charakterisiert:

Typ „Fortgeschritten“: Die Vorstellungen zeigen Parallelen zu wissenschaftlich etablierten Theorien und Annahmen. Die Präkonzepte sind in ihrer Grundstruktur bereits an den fachwissenschaftlichen Konzepten angelehnt und bedürfen nur noch leichter Korrektur bzw. weiteren Ausbau.

Typ „Konkludierend“: Die Vorstellungen ergeben sich aus Schlussfolgerungen bereits etablierten Wissens aus anderen Bereichen, sowie kulturell vermittelter Informationen und Beobachtungen mit jeweils unterschiedlichen Einflussfaktoren. Die Präkonzepte entsprechen dabei nicht den wissenschaftlich anerkannten Theorien und Annahmen. Die Herleitung aus anderen alltäglichen Wissensquellen ist erkennbar.

Typ „Vermutend“: Die Präkonzepte sind in ihrer ontologischen Kategorisierung fehlerhaft. Die Entstehung dieser Alltagsvorstellungen ist nur schwer bis kaum nachvollziehbar. Die Vorstellungsstrukturen könnten zum Teil nur wage Vermutungen darstellen, welche im Verlauf des Unterrichts womöglich leichter veränderbar sind als die des zuvor beschriebenen Typus.

Aufgabe 1: Zeichnung zum Aufbau des Erdinneren

Typ A: Fortgeschritten

SuS kennen den schalenähnlichen Aufbau der Erde und nennen zum Teil Fachtermini zur Benennung der Zeichnung (Erdkruste, Erdkern). Auch der materielle Aufbau kann zum Teil benannt werden (Lava als Bestandteil des Erdinneren).

Ergebnis 6 verdeutlicht, dass bereits ein grundlegendes Vorwissen vorhanden ist, welches womöglich aus fachwissenschaftlichen Quellen im Alltagsleben der SuS oder fachkompetenter Weiterbildung durch Angehörige generiert wurde. Der genaue Aufbau des Erdinneren und die Benennung aller Schichten ist jedoch noch nicht bekannt. Die Lithosphärenplatten werden ebenfalls korrekt angegeben, allerdings werden diese nicht als Teile der Erdkruste verstanden, sondern auf ihr liegend gezeichnet (s. Abb. 2).

Abb. 3: Präkonzepte 1-6 aus Aufgabe 1 Typ A (Eigene Darstellung).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Dimensionen unterschiedlicher Erdschichten sind in Ergebnis 1, 2 und 5 kaum erkennbar und wurden scheinbar nicht mitberücksichtigt. In Ergebnis 3,4 und 6 hingegen sind unterschiedliche Dimensionen in der Mächtigkeit der Schichten festzustellen (s. Abb. 2).

Typ B: Konkludierend

Andere Schülervorstellungen zeigen, dass Annahmen über die stoffliche Zusammensetzung des Erdinneren womöglich von anderen, bereits erworbenen Wissensbereichen übertragen wurden. Die Ergebnisse in Abbildung 3 zeigen, dass insbesondere Zusammensetzungen der oberen Erdkruste in untere Erdschichten transferiert wurden (Kohle, Sand, Wasser).

Während die unterschiedlichen Dimensionen der Erdschichten in Ergebnis 1 nicht besonders hervorgehoben werden, sind diese in Ergebnis 2 und 3 durchaus erkennbar. Ergebnis 2 zeigt darüber hinaus, dass ein Bewusstsein für Umweltschutz besteht, welches mit der Zeichnung von Plastik auf der Erdoberfläche verdeutlicht wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Präkonzepte 1-3 aus Aufgabe 1 Typ B (Eigene Darstellung).

Auffälligkeiten:

Alle SuS teilen die wissenschaftlich etablierte Annahme, dass das Erdinnere aus mehreren Schichten aufgebaut ist. Ebenso gehen sie davon aus, dass im Erdinneren ein Erdkern existiert. Damit korrespondieren ihre groben Vorstellungsstrukturen über den Aufbau der Erde zu einem gewissen Teil mit fachwissenschaftlich anerkannten Theorien.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Aufgabe 2: Lage von tektonischen Platten (Lithosphärenplatten)

Typ A: Fortgeschritten

SuS zeichnen tecktonische Platten (in Rot) als Teile der Erdkruste, welche sich über die gesamte Erdoberfläche erstrecken und durch Plattengrenzen gekennzeichnet sind. Die Platten bestehen dabei sowohl aus ozeanischer als auch aus kontinentaler Kruste (s. Abb. 4).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Präkonzepte aus Aufgabe 2 Typ A (Eigene Darstellung).

Typ B: Konkludierend

Andere SuS vermuten die Lithosphärenplatten als eine Art Hülle um den Erdkern herum (s. Abb. 5). In Ergebnis 2 und 3 wurden die Erdplatten zudem korrekter Weise als Teile der Erdoberfläche gekennzeichnet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Typ C: Konkludierend

In diesem Fall gehen SuS davon aus, dass Lithosphärenplatten als eine Art Trennschicht zwischen allen Schichten des Erdinneren existieren (s. Abb. 6).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Präkonzept aus Aufgabe 2 Typ C (Eigene Darstellung).

Aufgabe 3: Entstehung von Erdbeben

Anhand der Aussagen von SuS wurden Kategorien gebildet, welche die unterschiedlichen Vorstellungskonzepte in Typen zusammenfassen. Dabei konnten drei wesentliche Vorstellungsstrukturen identifiziert werden:

Typ A: Fortgeschritten

Erdbeben entstehen durch die Kollision und Verschiebung zweier aneinander liegender Erdplatten.

Typ B - C: Konkludierend

Erdbeben entstehen infolge eines Vulkanausbruchs.

Typ C:

Erdbeben werden durch Strömungsbewegungen von Lava im Erdinneren hervorgerufen .

Aufgabe 4: Bewegungsprozesse zweier aneinander liegender Platten

Typ A: Konvergierend und divergierend

SuS zeichnen sowohl konvergierende als auch divergierende Plattengrenzen. fachterminologische Begriffe sind noch nicht präsent. Eine Subduktion von sich übereinander schiebenden Platten ist in keinem der Fälle deutlich erkennbar. Eine Aufwölbung im Bereich konvergierender Plattengrenzen hingegen schon (s. Abb. 7).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7: Präkonzepte 1-4 aus Aufgabe 4 Typ A (Eigene Darstellung).

Typ B: Konvergierend

SuS zeichnen nur eine Bewegungsmöglichkeit zweier aneinander liegender Lithosphärenplatten; Konvergierende Plattengrenzen.

Bei aufeinandertreffenden Plattengrenzen wird entweder eine Aufwölbung (s. Abb. 8 1-2) oder eine „Überlappung“ (Subduktion) dargestellt (s. Abb. 8, 4).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 8: Präkonzepte 1-6 aus Aufgabe 4 Typ B (Eigene Darstellung).

Typ C: Vermutend

Es werden weder konvergierende, divergierende, noch konservative Plattengrenzen gezeichnet. SuS zeichnen mehrere aufeinander liegende Lithosphärenplatten, die sich durch Bewegungsprozesse in eine Richtung nach oben hin aufwölben. Diese verursachen die Entstehung von Rissen in der Erdoberfläche (s. Abb. 9).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 9: Präkonzepte 1-2 aus Aufgabe 4 Typ C (Eigene Darstellung).

Aufgabe 5: Antriebsmechanismen von Plattenbewegungen

In Aufgabe 5 und 6 wurden ebenfalls anhand der Aussagen von SuS Kategorien gebildet, welche unterschiedliche Präkonzepte in Typen zusammenfassen. Folgende wesentliche Vorstellungsstrukturen konnten identifiziert werden:

Typ A: Fortgeschritten

Lavabewegungen im Erdinneren verursachen die Bewegung von tektonischen Platten.

Typ B: Konkludierend

Plattenbewegungen entstehen infolge eines Vulkanausbruchs.

Typ C - D: Vermutend

Lithosphärenplatten schwimmen auf Wasser. Die Strömung des Wassers verursacht Plattenbewegungen.

Typ D:

Das Klima ist die Ursache für Plattenbewegungen.

Aufgabe 6: Entstehung von Vulkanen

Typ A - B: Fortgeschritten

Vulkane entstehen durch das Aufeinanderstoßen zweier Erdplatten.

Typ B:

Vulkane entstehen durch das Aufsteigen vom Magma aus dem Erdinneren.

Typ C - D: Konkludierend

Vulkane entstehen infolge eines Aufeinandertreffens von Wasser und Lava im Erdinneren.

Typ D:

Vulkane sind die Folge eines Kometeneinschlags.

Typ E - F: Vermutend

Vulkane entstehen durch Erdbeben.

Typ F:

Vulkane sind eine Folge der Klimaerwärmung.

Aufgabe 7: Lokalisierung von Plattengrenzen, Erdbeben und Vulkanen auf der Weltkarte

Typ A: Fortgeschritten

In der Vorstellungsstruktur von Typ A ist erkennbar, dass das Verständnis für die Lage von Lithosphärenplatten auf der Erdoberfläche bereits in groben Zügen vorhanden ist. Die genaue Verteilung einzelner Platten kann noch nicht wiedergegeben werden. Die Formen von Lithosphärenplatten variieren zwischen rechteckigen Platten (Ergebnis 1) und organischen Formen (Ergebnis 2). Die Verteilung von Erdbeben- und Vulkanvorkommen kann auf Grundlage der Zeichnungen in keinen Zusammenhang mit Plattengrenzen gebracht werden und erscheint zunächst wahllos. Auffällig ist jedoch die in Ergebnis 1 aufgezeichnete Konzentration von vulkanischen Aktivitäten im Bereich der Eurasischen Platte (s. Abb. 10).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 10: Präkonzepte 1-2 aus Aufgabe 7 Typ A (Eigene Darstellung).

Typ B: Konkludierend

SuS sind nicht in der Lage Plattengrenzen einzuzeichnen und stellen dahingehend auch keinerlei Vermutungen an. Bei der Verteilung von Erdbeben- und Vulkanaktivitäten sind jedoch deutliche Zusammenhänge erkennbar. Diese werden vermehrt in räumlicher Näher zueinander verzeichnet, was darauf schließen lässt, dass SuS ein Zusammenhang dieser Naturphänomene bewusst ist, auch wenn sie diesen noch nicht konkretisieren können (s. Abb. 11).

In besonderem Maße wurden Aktivitäten im Bereich des pazifischen Feuerrings verzeichnet. Da SuS keinerlei Wechselwirkungen zu plattentektonischen Prozessen herstellen konnten, lässt sich vermuten, dass diese Kenntnisse aus medialen Informations- und Nachrichtenquellen über global auftretende Naturereignisse stammen und verinnerlicht wurden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 11: Präkonzepte 1-3 aus Aufgabe 7 Typ B (Eigene Darstellung).

Typ C: Vermutend

Die Vorstellungsstrukturen von Typ C weisen keine Korrespondenzen zu fachwissenschaftlichen Annahmen auf. Hier werden Lithosphärenplatten als runde (Ergebnis 1) oder eckige Flächen (Ergebnis 2) gezeichnet, die nicht in Verbindung zueinanderstehen. Sie werden sowohl auf kontinentaler (Ergebnis 1) als auch ozeanischer (Ergebnis 2) Erdkruste verzeichnet. Die Verteilung von Erdbeben- und Vulkanaktivitäten lässt keine Zusammenhänge der Phänomene erkennen (s. Abb. 12).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 12: Präkonzepte 1-2 aus Aufgabe 7 Typ C (Eigene Darstellung).

[...]

Ende der Leseprobe aus 47 Seiten

Details

Titel
Conceptual Change und Growth in der Geographiedidaktik. Schülervorstellungen zum Thema Plattentektonik in der siebten Klasse des Gymnasiums
Hochschule
Universität zu Köln  (Geographisches Institut)
Veranstaltung
Aufbauseminar zum Praxissemester
Note
1,0
Autor
Jahr
2020
Seiten
47
Katalognummer
V888902
ISBN (eBook)
9783346255143
ISBN (Buch)
9783346255150
Sprache
Deutsch
Schlagworte
conzeptual, change, geographiedidaktik, schülervorstellungen, thema, plattentektonik, klasse, gymnasiums
Arbeit zitieren
Elena Schreer (Autor), 2020, Conceptual Change und Growth in der Geographiedidaktik. Schülervorstellungen zum Thema Plattentektonik in der siebten Klasse des Gymnasiums, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/888902

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