Gößling, Jill Mara:

Selbständig entdeckendes Experimentieren

Duisburg, Essen (2010), 211 Bl.
Dissertation / Fach: Erziehungswissenschaften; Psychologie
Fakultät für Bildungswissenschaften » Institut für Psychologie » Lehr-Lernpsychologie
Leutner, Detlev (Doktorvater, Betreuerin)
Wirth, Joachim (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
Ausgangspunkt dieser Arbeit war der Kontrast zwischen dem Bildungsziel der Entwicklung wissenschaftsmethodischer Kompetenzen zum Erlangen tiefergehenden Verständnisses naturwissenschaftlicher Inhalte (Fischer et al., 2004; KMK, 2005; Ministerium für Schule, 2004) sowie der dazu gelegte Schwerpunkt auf das Experimentieren (Hammann et al., 2007) und den Erkenntnissen des geringen Lernerfolgs beim Experimentieren (Hofstein & Lunetta, 1982; Hucke & Fischer, 2002).

Vor diesem Hintergrund wurde die Strategieanwendung beim Experimentieren hinsichtlich des zu erwerbenden deklarativ-konzeptuellen Wissens und des Handlungswissens untersucht. Dazu wurde das Experimentieren basierend auf dem Scientific discovery as Dual Search Modell (SDDS; Klahr & Dunbar, 1988) als selbständig entdeckendes Experimentieren konzeptioniert. Angenommen wird, dass Lernende beim erfolgreichen selbständig entdeckenden Experimentieren zwei aufeinander bezogene Fertigkeiten beherrschen: das Aufstellen von Hypothesen und die Durchführung von Experimenten. Klahr und Dunbar (1988) beziehen sich im Kern ihres SDDS-Modells auf historische Analysen wissenschaftlichen Entdeckens (Conant, 1964; Mitroff, 1974), die annehmen, dass die Interaktion zwischen dem Aufstellen von Hypothesen und dem Durchführen von Experimenten ausschlaggebend für den Erfolg von wissenschaftlichen Bestrebungen ist (z. B. Klahr & Dunbar, 1988; Simon & Lea, 1974; Vollmeyer et al., 1996). Dies wird als Vorraussetzung für das Entdecken und den Erwerb neuer Informationen und tiefergehendes Verständnis über einen spezifischen Inhaltsbereich gesehen. Bei dieser Form des Experimentierens wird ein zyklischer Prozess betont, der aus der Forschung des selbstregulierten Lernens bekannt ist (z. B. Winne & Hadwin, 1998).

Mit Hilfe einer computerbasierten Lernumgebung zum physikalischen Thema Auftrieb in Flüssigkeiten wurden verhaltensbasierte Maße der Strategieanwendung beim selbständig entdeckenden Experimentieren entwickelt. Somit war es möglich, die theoretischen Annahmen über die Lernwirksamkeit der Strategieanwendung empirisch zu überprüfen. In Varianzanalysen und Pfadmodellen zeigte sich, dass eine interagierende Strategieanwendung effektiver ist, als die Durchführung einzelner systematischer Handlungen oder unsystematischer Handlungen. Diese Ergebnisse konnten sowohl für das erworbene deklarativ-konzeptuelle als auch für das erworbene Handlungswissen bestätigt werden. Eine Überprüfung des Modells anhand einer zweiten computerbasierten Lernumgebung zum chemischen Thema Säuren und Basen konnten die Erkenntnisse bestätigen.

Um den geringen Lernerfolg beim selbständig entdeckenden Experimentieren weiter analysieren zu können, wurden häufig auftretende Probleme und Fehler (de Jong & van Joolingen, 1998) aus der Literatur abgeleitet. Auf Basis dessen wurden Fehler, in Fehler der unsystematischen Strategieanwendung und Fehler bezogen auf das Abweichen vom Inquiry-Prozess unterschieden. Vor diesem Hintergrund konnte gezeigt werden, dass die fehlerhafte Strategieanwendung einen negativen Einfluss auf den Lernerfolg im Sinne des erworbenen deklarativ-konzeptuellen Wissen und des erworbenen Handlungswissen hat.

Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass eine interagierende Strategieanwendung gemäß dem SDDS-Modell lernwirksam ist und dass sich insbesondere eine fehlerhafte Anwendung von Experimentierstrategien negativ auf den Lernerfolg auswirkt. Diese Erkenntnisse können als Grundlage zur Entwicklung und Implementierung von Fördermaßnahmen des selbständig entdeckenden Experimentierens genutzt werden.

Dieser Eintrag ist freigegeben.