Kategorienbasierte Videoanalyse von klassischen und problemorientierten Schülerexperimenten im Physikunterricht

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Lernen im Labor
2.1. Einführung
2.2. Empfehlungen für den Unterricht

3. Kategoriensystem
3.1. Begriffe
3.1.1. Kategoriensystem
3.1.2. Kodierung
3.2. Entstehung, Ziele und Vorteile des CBAV-Kategoriensystems
3.3. Aufbau des CBAV-Kategoriensystems
3.4. Verbesserung und Anpassung der CBAV-Kategorien
3.4.1. Reliabilität und Objektivität
3.4.2. Validität
3.5. Angewendetes Kategoriensystem

4. Durchführung und Beobachtungen
4.1. Versuchs- und Vergleichsgruppe
4.2. Schülerexperimente
4.3. Videoaufnahme

5. Auswertung
5.1. Videograph
5.2. Methodik

6. Ergebnisse
6.1. Vergleich klassische Experimente mit problemorientierten Experimenten
6.2. Kontextanalyse
6.3. Densities
6.4. Tutorenwirkung
6.5. Vergleich der Ergebnisse mit Untersuchungen anderer Anwender der CBAV-Kategorien
6.6. Detailauswertung der Gruppen

7. Folgerungen für den Experimentalunterricht

8. Diskussion

9. Kritik und Veränderungsvorschläge:

10. Zusammenfassung und Ausblick

11. Literatur

1. Einleitung

Seit Veröffentlichung der ersten PISA-Studie wird immer vehementer eine wesentliche Veränderung des Unterrichts in Deutschland gefordert. Viele Schüler, Eltern, Bildungspolitiker und auch Lehrer wünschen sich einen Unterricht, in dem mehr anschauliche Praxis und alltagsrelevante Fragen berücksichtigt werden, in dem nicht das bloße Auswendiglernen von Wissen verlangt, sondern mehr die Problemlösefähigkeit und Handlungsfähigkeit ausgebildet wird. Von so einem Sinn gebenden Unterricht erhofft man sich berechtigterweise mehr Freude und damit auch eine größere Motivation beim Lernen in der Schule. Die Pädagogische Psychologie hat schon lange nachgewiesen, dass ein Alltagsbezug Lernleistungen erheblich verbessert. Dies wurde in neu entwickelten Schülerexperimenten des Didaktiklehrstuhls an der LMU München umgesetzt.

Diese Zulassungsarbeit ist Teil einer größeren Studie, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Lerneffekte solcher Experimente zu untersuchen. Dabei konzentriert sich meine Arbeit auf die videoanalytische Untersuchung der Schülergruppen beim Experimentieren. Hierfür habe ich das von H. Niedderer et al. entwickelte CBAV-Kategoriensystem als Grundlage verwendet, da es die Kodierung von Filmaufnahmen im Rahmen von Schülerversuchen ermöglicht (Niedderer Hans, Tiberghien Andrée, Buty Christian, Haller Kerstin, Hucke Lorenz, Sander Florian, Fischer Hans, Schecker Horst, v. Aufschnaiter Stefan, Welzel Manuela, 1998: Working Paper 9, Category Based Analysis of Videotapes from Labwork (CBAV) - Method and Results from Four Case-Studies). Dabei legt es besonderen Wert auf die sprachlichen Äußerungen, die im besten Falle einen Hinweis darauf geben, dass dem Schüler eine Verbindung von physikalischer Theorie und dem praktischen Experimentieren gelungen ist. Nach Anpassung des Kategoriensystems, habe ich dieses auf mir schon vorliegende Videosequenzen angewendet. Zusätzlich habe ich in einem Gymnasium Videos von Schülern gemacht, die noch an herkömmlichen Versuchen gearbeitet haben und diese miteinander verglichen. Diese Arbeit hatte nicht zum Ziel, an einer möglichst großen Stichprobe statistisch relevante und signifikante Ergebnisse zu präsentieren, sondern möchte nur Tendenzen feststellen, die dann Anlass für eine weitere intensivere Studie sein können. Außerdem sollte ein Kategoriensystem gefunden und gegebenenfalls weiterentwickelt werden, das für die Fragestellung entsprechende Antworten liefern kann.

Im ersten Kapitel möchte ich einen Überblick über das schulische Lernen im Labor liefern, dabei wird vor allem darauf eingegangen, wann Experimentieren im Unterricht erfolgreich ist und wann nicht. Das nächste Kapitel beginnt mit einer kurzen Erläuterung der Begriffe „Kategoriensystem“ und „Kodierung“. Mit diesem Verständnis werden dann die Ziele der CBAV-Autoren und das von ihnen entwickelte Kategoriensystem vorgestellt. Mit Hilfe der Erfahrungen, die die Autoren gesammelt haben, erstellte ich ein darauf aufbauendes, angepasstes Kategoriensystem. Im folgenden dritten Kapitel erfährt man einiges über die Versuchs- und Vergleichsgruppe und die Experimente, die die Schüler bearbeiten mussten. Kapitel vier und fünf befassen sich anschließend mit der Auswertung der Daten sowie mit den Ergebnissen. Daraus werden im nächsten Kapitel Folgerungen für den Unterricht abgeleitet. Bevor ich in einer abschließenden Kritik die Erfahrungen, die ich mit dieser Methode gemacht habe, erläutere, werde ich mich mit den Möglichkeiten und Fähigkeiten der kategorienbasierten Videoanalyse beschäftigen.

2. Lernen im Labor

2.1. Einführung

Lernen im Labor hat eine lange Tradition in der Ausbildung und Schule der Naturwissenschaften. Durch das selbstständige Experimentieren können Schüler ihre theoretischen Konzepte erweitern und korrigieren, sie verstehen, wie Wissen wissenschaftlich entwickelt und bewiesen wird und lernen neue Problemlösestrategien. Nicht zuletzt besitzen Schülerexperimente das Potential zu motivieren, sowie Interesse und Freude an der Physik zu wecken. Dies gelingt leider nicht immer. Studien zeigen, dass oft die eigentlichen Ziele und Intentionen des Lehrers nicht erreicht werden und die Schüler ganz andere Ziele verfolgen. Für sie steht entweder im Vordergrund, dass sie einfach die richtige Antwort finden sollen oder dass sie mechanisch den Anweisungen der Versuchsanleitung folgen (vgl. Lunetta, 1998). Beide Zielvorstellungen könnten das Produkt eines ergebnisorientierten Unterrichts unter sozialer Bezugsnorm-Orientierung sein, d.h. einem Unterricht in dem nur das Ergebnis zählt und dieses mit den anderen verglichen wird. Wenn im Klassenzimmer dieses Klima herrscht, dann ist es den Schülern egal, wie sie zu dem Ergebnis gelangen, wichtig ist nur, dass sie am Ende das richtige Ergebnis vorzeigen. Demzufolge werden Schüler benachteiligt, die viel ausprobieren und sich viele Gedanken über die Physik machen, aber zum Ende hin zu keinem Ergebnis gekommen sind. Den stärkeren Schülern gelingt es den „richtigen“ (vom Lehrer durch die Versuchsanleitung meist vorgegebenen Weg) zu gehen, deshalb ist ihr Ziel auch stets, diesen einen Weg zu finden. Die schwächeren Schüler hingegen haben schon öfter die Erfahrung gemacht, dass sie diesen einen Weg in der vorgegebenen Zeit nicht finden, ihre Selbstwirksamkeitserwartungen in Physik sind somit nur gering ausgeprägt und sie besitzen ein Selbstkonzept geringer Fähigkeit (vgl. Mietzel, 2003: Pädagogische Psychologie des Lehrens und Lernens). Da es nun aber entscheidend ist, das eine richtige Ergebnis vorzuweisen und sie die Erwartung haben, dass sie selbstständig keine Lösung finden werden, bleibt nur die Alternative, die Versuchsanleitung Schritt für Schritt abzuarbeiten. Sowohl die schwachen als auch die starken Schüler legen letztlich keinen Wert darauf, ihr eigenes Wissen zu erweitern und sich in unterschiedlichen Problemlösestrategien auszuprobieren, sondern sie möchten nur das gewünschte Ergebnis präsentieren. Ein solcher Unterricht scheint sich nicht nur auf die Schüler auszuwirken, es ist vielmehr ein Wechselspiel zwischen dem Lehrer und den Schülern. So gibt die Versuchsanleitung meist schon implizit ein technisch-mechanisches Vorgehen vor und widerspricht somit den pädagogischen Zielvorstellungen (vgl. Lunetta, 1998). Wenn der Lehrer merkt, dass viele Schüler das Ergebnis nicht erreichen, so wird er versuchen, die einzelnen Aufgaben noch weiter in kleinere Teilaufgaben zu zerlegen, so dass mehr Schüler den Anweisungen folgen können. Dadurch wird es für den Schüler aber noch einfacher ohne Verstand durch das Experiment zu kommen. Dies wiederum führt dazu, dass das Spannende, Motivierende am Schülerversuch verloren geht.

Aus welchen Gründen auch immer die Schüler nicht die eigentliche Intention des Experiments verstehen, die Folgen sind die gleichen. Dazu gehört, dass es ihnen schwer fällt eine Verbindung zwischen dem Experimentieren und der dahinter stehenden physikalischen Theorie zu sehen. Alles das, was sie vorher im Unterricht gehört haben, steht für sie meist nicht im Zusammenhang mit dem ihnen vorliegenden Experiment. Selten erkennen sie, dass ihr Konzept von Physik ein anderes ist als das ihrer Mitschüler und vor allem ein anderes als das der Wissenschaft. Kurz und knapp fasst es Lunetta in diesen Worten zusammen: „To many Students, a ´lab´ means manipulating equipment but not manipulating ideas.“ (Lunetta, 1998).

Insgesamt muss man also dafür sorgen, dass Ziele, Theorie und Praxis übereinstimmen. Nicht mehr nur das erreichte Ergebnis, das mit der Versuchsanleitung zum Abschluss gebrachte Schülerexperiment ist also der Indikator für Lernen, sondern auch der Prozess ist aus konstruktivistischer Sicht ein entscheidender Faktor. Lernen ist kontextabhängig und die Schüler konstruieren neues Wissen nur dann, wenn sie Probleme lösen, die aus ihrer Sicht bedeutungsvoll erscheinen und mit eigenen Erfahrungen in Verbindung stehen (vgl. ebd.). So sind auch die Vorausetzungen für einen Dialog zwischen den Schülern gegeben, der nach der konstruktivistischen Theorie unerlässlich ist. Denn danach ist das Wissen und die konstruierte Wirklichkeit hauptsächlich das Ergebnis von Kommunikationsprozessen.

2.2. Empfehlungen für den Unterricht

Nachdem im vorigen Kapitel die Probleme behandelt wurden, möchte ich jetzt Empfehlungen für die Durchführung von Schülerversuchen vorstellen.

Untersuchungen haben ergeben, dass allein schon kooperative Lernformen die Lernleistungen verbessern können (vgl. Lunetta, 1998). Dabei spielt auch die Zeit einen wichtigen Faktor. Diskussionen und Fragen brauchen mehr Raum, um die Konstruktion von Wissen zu ermöglichen (vgl. ebd.). Dies kann vor und nach dem eigentlichen Experimentieren sein, aber auch während dem Arbeiten könnten aktuelle Vorstellungen schon verbalisiert werden.

Zudem hat man festgestellt, dass es den Schülern schon an den Basisfähigkeiten mangelt. Damit meine ich die Bedienung und Funktionsweise von Geräten. Diese Fähigkeiten sollten also möglichst schon zuvor trainiert werden, damit sie in späteren, wichtigen Experimenten wirklich beherrscht werden und das Augenmerk auch auf den wichtigen Aspekt gerichtet sein kann. Eine Alternative wäre das Weglassen von allzu komplexen Geräten, bzw. die Reduktion des Schülerversuchs auf möglichst wenig Geräte. Dies bietet sich besonders dann an, wenn im Vordergrund ein physikalisches Konzept steht, das erlernt werden soll. Desweiteren bleibt in der Schule ohnehin wenig Zeit für selbstständiges Experimentieren, da die Lehrpläne diesen Unterricht nur in wenigen Jahrgangsstufen auf wenige Stunden die Woche begrenzt explizit vorsehen. Im alltäglichen Unterricht ist auf Grund der Stofffülle noch weniger Zeit vorhanden, Geräte ausführlich zu erklären.

Ein Streitpunkt in der Wissenschaft ist die Frage, ob es besser ist in der Instruktion eine offene Problemsituation darzustellen oder ob die Versuchsanleitung den Schüler auf seinem Weg zur Entwicklung eines Konzeptes begleiten und hinführen soll (durch Ordnung der Schritte, Sicherstellung möglichst präziser Ergebnisse und begrenzte Möglichkeiten, Fehler zu produzieren, vgl. ebd.). Der erste Ansatz ist konstruktivistisch geprägt, weil er jedem Schüler die Freiheit lässt, seinen persönlichen Weg zu finden und zu gehen. Der zweite Ansatz erinnert an behaviouristische Ideen, die suggerieren, dass es einen richtigen Weg für alle Schüler gibt.

Einen Beitrag dazu kann diese Studie leisten, weil sie problemorientierte Experimente (erster Ansatz) mit klassischen Versuchen vergleicht, die eher dem zweiten Ansatz entsprechen.

Ein wichtiges Analyseinstrument für Schülerversuche liefert das Phasenmodell des Experimentierens (nach Lunetta, 1989):

- Planning and design phase: Schüler stellen Hypothesen auf, um diese dann im Experiment zu bestätigen, erstellen einen Plan zur Vorgehensweise, versuchen Vorhersagen zu treffen
- Performance phase: Schüler führen der Versuch durch, arbeiten am Versuchsaufbau, treffen Entscheidungen über die technische Umsetzung, beobachten und zeichnen Daten auf.
- Analysis and interpretation phase: Schüler arbeiten die gewonnen Daten auf, erklären Beziehungen, entwickeln Generalisierungen, beurteilen die Genauigkeit der Daten, Fehlerquellensuche, bedenken die Annahmen und Einschränkung der Ergebnisse auf die Allgemeingültigkeit, formulieren neue Fragen basierend auf den gewonnen Daten
- Application phase: Schüler treffen Vorhersagen über die Anwendbarkeit des neuen Konzeptes auf neue Situationen und wenden die neu erlernten Labortechniken auf neue Probleme an

Diese Phasen des Experimentierens laufen nicht genau in dieser Reihenfolge ab, sondern sie stehen in einer wechselseitigen Beziehung zueinander. Der Experimentator springt zwischen den Phasen hin und her bis neue Verbindungen gefunden und verstanden wurden.

Es sollte klar sein, dass ein durchschnittlicher Schüler in ein oder zwei Schulstunden nur wenig neue Wissenskonstrukte erarbeiten kann. Deswegen sollte bei der Entwicklung eines Schülerversuchs die Devise gelten: Weniger ist Mehr. Lieber wenige wichtige Erkenntnisse sollten erlangt werden, als viele Erkenntnisse, die – wenn überhaupt – meist nur oberflächlich verarbeitet werden. Es bietet sich an, mit den Schülern ein genaues Ziel und seine Subziele zu entwickeln, damit diese dann effizienter und unter einem bestimmten Blickwinkel an dem Experiment arbeiten. So kann ein Schülerversuch auch leichter über mehrere Schulstunden verteilt werden (vgl. Lunetta, 1998).

Eine weitere Möglichkeit ist die Konzentration auf nur eine der vier Phasen. Zum Beispiel könnte man den Schülern schon gewonnen Daten bereitstellen und ihnen eventuell ein Video mit der Durchführung zeigen oder den Versuch selbst kurz präsentieren, die Aufgabe wäre dann nur die Daten auszuwerten und zu interpretieren, d.h. man würde sich auf die dritte Phase spezialisieren (vgl. ebd.).

Insgesamt stellt das Experimentieren in der Schule einen wichtigen Part des Unterrichts dar, weil nur so der Nachwuchs die Techniken und Strategien des Forschens und Problemanalysierens sowie Problemlösens lernt. Die Schüler sollen verstehen, dass die Theorie wirklich im Zusammenhang mit praktischen Erfahrungen steht und dass man über das Experiment Hypothesen überprüfen kann. Um aus den Ergebnissen der einzelnen Versuche aber zu einem vollständigen, zusammenhängenden Konzept zu kommen, bedarf es der Diskussion, der Ordnung von Wissen und den gemeinsamen Finden von Verknüpfungen und Ähnlichkeiten. Es ist wichtig, dass die Schüler dadurch auch wieder zu neuen Fragestellungen und Hypothesen kommen, die dann überprüft werden können. Nur so kann sich in idealer Weise ein einheitliches Konzept herausbilden (vgl. ebd.).

Zusammenfassend ist das Experimentieren zwar wichtiger Bestandteil des Unterrichts, aber eben nur ein Teil davon. Die gewonnenen Erfahrungen und Ergebnisse müssen sinnvoll in die bestehenden Konzepte eingebettet werden.

3. Kategoriensystem

3.1. Begriffe

3.1.1. Kategoriensystem

Um ein Video wissenschaftlich auszuwerten und statistische Daten zu erhalten, müssen einzelne Verhaltensweisen der Versuchspersonen in Kategorien geordnet werden. Eine Kategorie ist also eine Sammlung von Verhaltensweisen, die bestimmten zuvor festgelegten Kriterien entsprechen müssen. Diese Einordnung muss möglichst präzise sein und die Mengen der Verhaltensweisen in den unterschiedlichen Kategorien sollten möglichst paarweise disjunkt sein. Betrachtet man z.B. einen Menschen, könnte man die zwei Kategorien „Mensch bewegt sich“ und „Mensch bewegt sich nicht“ festlegen. So wären alle Verhaltensmöglichkeiten erfasst und die beiden Kategorien überlagern sich nicht. Welche Kategorien man nun definiert, hängt von der Untersuchung und den damit verfolgten Zielen ab.

3.1.2. Kodierung

Mit Kodierung meint man den Vorgang, einzelne Sequenzen eines Videos (meist gleichlange Zeitintervalle) den definierten Kategorien zuzuordnen. Dies sollte nach bestimmten Regeln erfolgen. So muss z.B. festgelegt sein, wie zu kodieren ist, wenn zwei unterschiedliche Verhaltensweisen in einem Intervall auftreten sollten. Wurden alle Videosequenzen bewertet, können nun statistische Aussagen getroffen werden.

3.2. Entstehung, Ziele und Vorteile des CBAV-Kategoriensystems

Die Auswahl des geeigneten Kategoriensystems fiel sehr leicht. Das von Hans Niedderer, Andrée Tiberghien et al. entwickelte Messinstrument, genannt CBAV (category-based analysis of videotapes from labwork), stellt eine gute Grundlage für meine Untersuchung dar (Niedderer, 1998). Für die Entscheidung waren die Ziele dieser Studie ausschlaggebend. Zum einen sollte eine größere Anzahl von Videoaufnahmen empirisch untersucht werden, in denen Schüler an problemorientierten Experimenten arbeiten, und zum anderen diese Ergebnisse mit Filmaufnahmen von Schülern verglichen werden, die sich mit klassisch geprägten Versuchsanordnungen beschäftigen. Der Vergleich sollte dabei nicht nur rein quantitative Daten hervorbringen, sondern auch im Anschluss daran qualitative Aussagen ermöglichen. Um zu verstehen, warum das mit dem CBAV-Kategoriensystem möglich ist, werfen wir zuerst einen Blick auf die Entwicklung und vor allem auf die Ziele dieses Messinstruments. Die Autoren befragten zunächst in einer Interviewstudie Physiklehrer/-innen aus mehreren Ländern zu ihren Lernzielen bei Schülerexperimenten. An erster Stelle fand sich in allen Ländern die Verbindung von physikalischer Theorie und Praxis. Diese Verknüpfung sollten Schüler beim Experimentieren im Idealfall erreichen. Sie sollen nicht nur bloße, rein technisch-mechanische Laborarbeit durchführen, sondern auch ihr Handeln mit der dahinter stehenden physikalischen Theorie in Verbindung bringen können. Misst man also eine große Anzahl dieser gewünschten verbalen Äußerungen bei den Schülern, ist das ein Zeichen für ein gutes Schülerexperiment. Mit den CBAV-Kategorien wollten die Autoren also zum einen die Bewertung und folglich Verbesserung von Schülerexperimenten im Unterricht anhand der gewonnen Daten erreichen (diese Daten betreffen insbesondere die Verbindung von Handlungen im experimentellen Kontext und den dazugehörigen sprachlichen Äußerungen), und zum anderen eine Methode bieten, mit der wesentlich mehr Videos ausgewertet werden können als mit herkömmlichen Untersuchungsmethoden, wie der interpretierenden, qualitativen Videoanalyse oder der Beobachtung und detaillierten Analyse von Lernprozessen während der Versuchsdurchführung. Damit ist gleichzeitig eine größere Datenausbeute und ein erheblicher Zeitgewinn verbunden.

3.3. Aufbau des CBAV-Kategoriensystems

Ich möchte zunächst die wesentlichen Aspekte des originalen CBAV-Kategoriensystems vorstellen, um dann meine Veränderungen im darauf folgenden Kapitel näher zu erläutern.

Als besonders wichtig werden die Kategorien „KP“ und „KTP“ im Bereich des verbalisierten Wissens hervorgehoben. KP ist die Abkürzung für „physics knowledge“ und KTP für “technical and physics knowledge intertwined and additional“. KP steht für verbale Äußerungen von Schülern, die allein die physikalische Theorie betreffen, und KTP für Verbalisierungen, bei denen die Schüler die physikalischen Objekte und Ereignisse in ihrer Versuchsumgebung mit physikalischem Wissen verknüpfen. Es wird davon ausgegangen, dass diese verbalen Äußerungen eng mit den kognitiven Vorgängen zusammenhängen und es deshalb wünschenswert ist, dass sich Schüler möglichst oft mit Inhalten verbal befassen, die in eine der zwei Kategorien fallen (möglichst KTP). Insgesamt können wir also ein Experiment als gut bewerten, wenn Schüler möglichst viele Äußerungen machen, die mit KP oder KTP kodiert werden. Hierfür müssten natürlich Grenzwerte gesetzt werden, doch für diese Arbeit reicht es aus, die prozentualen Anteile zu vergleichen.

Weiterhin kann man mit diesem Instrument untersuchen, in welchem Kontext es vermehrt zu den gewünschten Verbalisierungen kommt. Dafür wurden Quotienten definiert („densities“), die diesen Bereich sehr gut erfassen. Sind dies beispielsweise Situationen, in denen gerade viel am Versuchsaufbau hantiert wird oder solche, in denen sich die Schüler mit dem Lehrer unterhalten? Hierzu später mehr im Kapitel „Auswertung“.

Nachdem nun die groben Züge des CBAV-Kategoriensystems bekannt sind, möchte ich nun die Details vorstellen. Neben KP und KTP gibt es natürlich noch weitere Kategorien, die im Folgenden aufgelistet werden.

Da man als Beobachter eines Videos nur Zugriff auf die Handlungen sowie auf die verbalen Äußerungen hat, wurden die Kategorien in diese zwei Bereiche geordnet:

1. Categories of labwork context
2. Categories of verbalised knowledge during labwork

Auf den nächsten Seiten sind zwei Tabellen mit den ursprünglichen Kategorien der zwei Bereiche „Kontext“ und „Verbalisierung“ abgebildet. Da in dieser Untersuchung keine computergestützten Experimente durchgeführt wurden, werden die unten aufgeführten Kategorien CME, CMB und CMU im weiteren Verlauf nicht angesprochen.

Zunächst findet man die Tabelle mit den Kategorien des Handlungskontextes. Mit ihnen wird das Verhalten der Schüler kodiert.

Die Kategorie O umfasst alle Aktivitäten, die nichts mit dem Experiment zu tun haben. Als Beispiel wird hier ein Gespräch über eine Fernsehsendung genannt. Diese Definition ist nicht gut gewählt. Anhand des Beispiels lässt sich dies gut erläutern. Denn das Gespräch an sich müsste erst mal als Handlung verstanden werden. Der Inhalt wird mit einer Kategorie des „verbalised knowledge“ kategorisiert. Nur ist in diesem Zusammenhang die Zuordnung ohne den Inhalt nicht möglich. Sprechen Sie über Fernsehen passt es in die Kategorie O, aber was ist, wenn sie nichts tun und gerade über Physik reden. Dann dürfte keine Kategorie markiert werden. Die Beschreibung reicht also nicht ganz aus, denn es werden keine Aktivitäten erfasst, die mit dem Versuch etwas zu tun haben, aber in keine der anderen Kategorien einzuordnen ist. Beispielsweise könnten beide Partner das Blickfeld der Kamera verlassen. Dieser Fehler wird im nächsten Kapitel behoben, indem die Kategorie O alle Tätigkeiten enthält, die keiner anderen Kategorie zugeordnet werden können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

aus H. Niedderer, A. Tiberghien et al., 1998, S.5

Mit der Kategorie 3.P werden alle Situationen kodiert, in denen die Gruppe ein Gespräch mit einer anderen Person außerhalb der Gruppe führt, beispielsweise ein Mitschüler oder der Lehrer. Verwenden die Schüler die Versuchsanleitung, wird LG markiert. Wird Stift und Papier genutzt, muss PP kodiert werden. Die Kategorie MA beschreibt alle Tätigkeiten, die mit dem Versuchsaufbau zu tun haben, dazu gehört auch die Vorbereitung einer Messung.

Mit ME sollen Messungen kodiert werden. Dabei wird ein Verhalten nur als Messung verstanden, wenn die Schüler gleichzeitig mit der Apparatur beschäftigt sind und Stift und Papier verwenden. CL wird dann gewertet, wenn Berechnungen ausgeführt werden, dies kann entweder handschriftlich erfolgen oder aber auch auf dem Papier.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

aus H. Niedderer, A. Tiberghien et al., 1998, S.7

Die sprachlichen Kategorien ermöglichen eine Kodierung bezüglich der Inhalte. KT umfasst Aussagen, die mehr der technischen Handhabung bzw. Funktion von Geräten zugeordnet werden können. Wenn die Schüler dagegen über physikalische Theorien sprechen und Fachwörter verwenden, wir der Gesprächsinhalt mit KP gewertet. Unter KTP werden all die Äußerungen zusammengefasst, die eine Verknüpfung von physikalischer Theorie und der praktischen Versuchsdurchführung erkennen lassen. Die Unterteilung von KTP in zwei Unterkategorien, wie sie in der Tabelle noch gemacht wurde, hat sich in der Praxis als nicht durchführbar erwiesen. Die beiden Kategorien wurden somit in der Auswertung auch gleich wieder zu KTP zusammengeworfen. Aus diesem Grund gehe ich auf diese Differenzierung auch nicht näher ein, auf sie wird im nächsten Kapitel dann auch ganz verzichtet. Die letzte Kategorie KM beinhaltet alle Verbalisierungen mit mathematischem Inhalt.

Nachdem jetzt detailliert die Kategorien vorgestellt wurden, werfen wir nun noch einen Blick auf die Kodierkriterien. Damit werden bestimmte Regeln festgelegt, die noch zusätzlich vom Rater zu beachten sind.

In den von den Autoren durchgeführten Studien wurde ein Kodierungszeitraum von 30 Sekunden gewählt. D.h. jede halbe Minute wurde je eine Kodierung in den zwei Bereichen vorgenommen. Weiterhin musste die Entscheidung immer sehr schnell getroffen werden, weil die Zeiträume nicht wiederholt wurden, sondern das Video einfach weiterlief.

Außerdem war es in manchen Untersuchungen erlaubt, auch in einem Kodierungszeitraum Kreuze in mehreren Kategorien eines Bereichs zu machen, sowie gar keine Kategorie zu markieren.

Im Kodierhandbuch sind auch noch Hinweise zu finden, die die Autoren zu den unterschiedlichen Kategorien angegeben haben:

O

Sprechen die Probanden während der Wartezeit bei einer Messung über beispielsweise einen Kinofilm, wird nicht O kodiert, sondern ME.

Spricht der Tutor mit den Schülern über für den Versuch nicht relevante Themen (beispielsweise über alte Versuchsprotokolle) wird in dieser Kategorie kodiert, andernfalls 3.P.

3.P

Mit welchen Personen das Gespräch stattfindet wird in einem extra angelegten Kommentarfenster vermerkt. Wenn ein Lehrer spricht und die Schüler den Lehrer nicht beachten, indem sie sich zum Beispiel unterhalten, wird nicht diese Kategorie markiert.

LG

Äquivalent zur Versuchsanleitung ist ein Tafelanschrieb oder auch in einer Untersuchung (FC1), wenn der Lehrer zur gesamten Klasse spricht und nicht nur mit dem beobachteten Versuchspaar.

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