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Naturwissenschaftliche Modelle sind zentrale Arbeits- und Denkweisen in der Biologie und Chemie. Fähigkeiten im Vermitteln von Modellkompetenz sind somit auch ein wichtiger Teil der Lehrkompetenz in den Schulfächern Biologie und Chemie. Bisherige Studien zu Modellen im Unterricht untersuchen zumeist das Wissen über Modelle von Lehrkräften und Schülerinnen und Schülern. Es bestehen jedoch Zweifel in der fachdidaktischen Forschung, ob das Wissen über Modelle zentral ist für die Vermittlung von naturwissenschaftlicher Modellkompetenz. Studien zu Modellwissen und zur quantitativ angelegten fachdidaktikischen Forschung, die sich an deklarativem Wissen orientieren, sind in die Kritik geraten. Es wird bezweifelt, ob solche Tests dem Anspruch auf Abbildung von Lehrkompetenz gerecht werden.
Deswegen wurde erstmalig auf Grundlage eines systematischen Literaturreviews ein theoriebasiertes Modell der Elemente zur Vermittlung von Modellkompetenz im Biologie- und Chemieunterricht entwickelt. Es gelang erstmals in einem Biologievignettentest, sowohl Noticing als auch Reasoning, also Professionelle Unterrichtswahrnehmung in ihrer Gesamtheit, zu modellieren. Die beim Chemievignettentest theoretisch angenommene Reasoningstruktur findet sich nicht in den empirischen Daten. Die Noticingstruktur ergibt ein fittendes Modell; nur der Fitindex TLI ist knapp schlechter als gefordert. Die auf Grundlage einer exploratorischen Faktorenanalyse gefundene Struktur des Chemievignettentests fittet jedoch gut.
Die Kinder- und Jugendhilfe ist ein zentraler sozialstaatlicher Funktionsbereich zur Teilhabe junger Menschen am Leben in der Gemeinschaft, der mit einem eigenständigen Erziehungs-, Betreuungs- und Bildungsauftrag ausgestattet ist. Als Teil des wohlfahrtstaatlichen Arrangements war die Jugendhilfe in ihrer Historie stets dem gesellschaftlichen und politischen Wandel und damit verbundenen Neuerungen unterworfen. Seit den letzten 20 Jahren befindet sich der Sozialstaat in anhaltenden Umbau- und Rückbauprozessen, die sich zum einen auf fiskalpolitische Motive gründen, zum anderen mit einer Neuauslegung sozialpolitischer Aktivitäten einhergehen. Die vorliegende Untersuchung beleuchtet die Folgen dieser im sozialwissenschaftlichen Diskurs als Ökonomisierung und Aktivierung bezeichneten Entwicklungslinien empirisch für einen besonderen Teilbereich der Kinder- und Jugendhilfe – den so genannten Allgemeinen Sozialen Dienst der Jugendämter. Im Vordergrund stehen dabei Fragen nach den Rahmenbedingungen und Arbeitsanforderungen, der Arbeitsorganisation und Prozessauslegung sowie nach dem professionellen Arbeitshandeln der in diesem Bereich tätigen Sozialarbeiterinnen und Sozialarbeiter.
Mit der Ratifizierung der UN‐Konvention über die Rechte von Menschen mit Behinderung hat sich die Bundesrepublik Deutschland verpflichtet, ein inklusives Bildungssystem anzustreben, in dem alle Kinder die Möglichkeit haben, eine Allgemeine Schule zu besuchen. Neben den erforderlichen strukturellen Veränderungen gilt es Konzepte für einen Unterricht zu entwickeln, der allen Schülern (einschließlich Schülerinnen und Schülern mit schweren und mehrfachen Behinderungen) Teilhabe an Bildung ermöglicht. Einen möglichen Ansatz bietet das Konzept der Aneignungsebenen, das unterschiedliche Formen der Auseinandersetzung mit der Welt beschreibt.
Die Studie untersucht, inwieweit dieses Konzept geeignet ist, Planung und Umsetzung von Unterricht in sehr heterogenen Lerngruppen zu betrachten. Es sollen Erkenntnisse darüber gewonnen werden, welche Zugänge zu Lerninhalten in der Praxis bereits angeboten werden und ob die Schüler von Angeboten auf verschiedenen Aneignungsebenen profitieren können.
Im Rahmen von vier Einzelfallanalysen werden leitfadengestützte Interviews mit Lehrkräften durchgeführt, die heterogene Klassen verschiedener Altersstufen unterrichten. In jeder der Klassen werden außerdem zwei Unterrichtssequenzen gefilmt und einer Videoanalyse unterzogen. In Kooperation mit Fachdidaktikern der Pädagogischen Hochschule Heidelberg werden die elementaren Strukturen der behandelten Inhalte herausgearbeitet, um die inhaltliche Qualität der Lernangebote einschätzen zu können.
Die Qualitative Inhaltsanalyse der Interviews zeigt, dass alle Lehrkräfte bei der Unterrichtsplanung unterschiedliche Zugänge zu Lerninhalten im Sinne der Berücksichtigung der verschiedenen Aneignungsmöglichkeiten mitdenken. Anders als erwartet ergibt die Analyse der Videos jedoch, dass im Unterricht dennoch überwiegend Angebote auf der abstrakt-begrifflichen und anschaulichen Ebene gemacht werden. In den Phasen, in denen Lernangebote auf anderen Ebenen präsentiert werden wird deutlich, dass insbesondere als leistungsschwach eingeschätzte Schüler stark davon profitieren.
Mittels einer zweijährigen Längsschnittstudie wurde ein mathematisches Förderprogramm für den Elementarbereich evaluiert. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die geförderten Kinder im Nachtest signifikant bessere Leistungen als die nichtgeförderten Kinder mit gleicher Ausgangslage erzielten. Es wird außerdem deutlich, dass sowohl leistungsstärkere als auch leistungsschwächere Kinder von der Fördermaßnahme profitieren. Die langfristige Wirksamkeit wurde mit einem Test ein Jahr nach Beendigung der Fördermaßnahme nachgewiesen.
Kaum eine andere Tierart wurde mit Verhaltensbiologie so sehr verknüpft wie die Graugans. (Wild-)gänse eignen sich hervorragend für Beobachtungen an freilebenden Tieren, weil sie an urbane Räume angepasst sein können und dadurch recht kurze Distanzen zum Menschen zulassen. Die Erstellung eines Ethogramms geht auf Konrad Lorenz und Nikolaas Tinbergen zurück und stellt einen Katalog von artspezifischen Verhaltensweisen einer Tierart dar, die das typische Verhaltensrepertoire der Art wiedergibt. Ein solches Ethogramm erstellen in dieser Studie hochbegabte Kinder im Alter von sieben bis zwölf Jahren. Hochbegabte eignen sich besonders für diese Aufgabe, da sie eine große Aufgabenverpflichtung, vielseitige überdurchschnittliche Fähigkeiten und Kreativität aufweisen (Renzulli 1988; Mönks 1992).
Außerdem stellt diese Lebensphase entwicklungsbiologisch eine Zeit dar, in der für Kinder Lebendiges interessant wird. Eine derartige Naturerfahrung weckt in diesem Alter daher, gerade bei Hochbegabten, die Neugierde, da es sich dabei vorwiegend um eine deskriptiv-morphologische Tätigkeit handelt.
Die Ethogramme wurden in Bezug auf Formen naturbezogener Intelligenz nach Gardner (1999) untersucht. Hierbei wurden verschiedene Wahrnehmungsstufen der Kinder identifiziert, die Kategorienbildung betrachtet und die Aufgabenzuwendung beobachtet und bewertet.
Das Werkzeug des Ethogramms stellt somit eine qualitative Methode dar, naturbezogene Intelligenz zu analysieren und könnte daher als Diagnoseinstrument dienen, um Entwicklungsschritte in Bezug auf Naturwahrnehmung zu untersuchen.
Unsere Umwelt verändert sich: extreme Wetterereignisse und Überschwemmungen nehmen zu, das Ozonloch wächst. Weltweit hat sich die Zahl der Naturkatastrophen in den vergangenen fünfzig Jahren verdreifacht, der dabei entstandene volkswirtschaftliche Schaden stieg sogar auf das Neunfache. Die verschiedenen Informationen über Risiken aus Naturgefahren – unabhängig ob sie in einem schulischen, medialen oder persönlichen Kontext entstanden sind – prägen das Bild der Umwelt eines jeden einzelnen und führen zu einer subjektiven Risikowahrnehmung und potenziellen Umweltängsten. Die Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen den Faktoren Mensch, Gesellschaft und Technik in Bezug auf die Umwelt sowie die Erwartungen an eine intakte Umwelt, beeinflussen eine Bewertung der Umwelt. Daher handelt es sich beim Begriff Umweltrisiko eher um ein soziales Konstrukt als um eine feste naturwissenschaftliche Größe. Das Hauptaugenmerk des Forschungsvorhabens liegt auf der Frage inwieweit fachlich-naturwissenschaftliche Kompetenzen sowie das Verständnis ökologischer Zusammenhänge die Wahrnehmung von Umweltrisiken durch Jugendliche beeinflussen. Hierzu wurden verschiedene Schulklassen der Sekundarstufe I (Hauptschulen und Gymnasien) hinsichtlich ihres Wissens und ihrer Einstellung zu Umweltrisiken untersucht. Die eigens für das Forschungsvorhaben entwickelte Lerneinheit beinhaltet die Arbeit mit einem Lern- und Experimentierkoffer sowie den dazugehörenden Materialien in Form von Forscherheften. Versuche zum Treibhauseffekt, zum Meeresspiegelanstieg oder zu Wind und Sturm können mit Hilfe des Lernkoffers im Klassenzimmer oder auf dem Schulhof durchgeführt werden. Auf diese Weise werden die Auswirkungen des globalen Klimawandels mit seinen Folgen sowie die naturwissenschaftlichen Zusammenhänge auf anschauliche Weise dargestellt.
In der Arbeit wird ein kognitionspsychologisches Modell des Lernprozesses zum Erwerb des Teilchenmodells der Stoffe im Anfangsunterricht der Chemie vorgestellt. Nach einer Sichtung der Fachliteratur werden für den ersten Unterricht über das Teilchenmodell drei Phänomene des Verhaltens von Gasen ausgewählt, die durch das Verhalten ihrer (angenommenen) kleinsten Teilchen erklärt werden sollen. Das Ergebnis von formalen Aufgabenanalysen dieser drei Erklärungsaufgaben zeigt, welche Wissenselemente benötigt werden, um sie im Rahmen des Lehrplanwissens des Anfangsunterrichts zu lösen. Auf dem Hintergrund der Forschungsliteratur zu Alltagskonzepten und den Ergebnissen der Aufgabenanalyse wird ein analogiebasierter Lernprozess vorgeschlagen, mit dem das für Erklärungs- und Prognoseaufgaben notwendige Wissen über das Teilchenmodell erworben werden kann. Als unterrichtspraktische Konsequenz und als Hilfsmittel für empirische Untersuchungen wird ein computerbasiertes Konstruktionsprogramm vorgestellt, mit dem Schülerinnen und Schüler eigene dynamische Teilchenmodelle zur Erklärung einfacher Stoffphänomene modellieren können. Danach explorieren und überprüfen drei empirische Untersuchungen den analogiebasierten Erwerbsprozess bezüglich verschiedener Einflussfaktoren und bezüglich der Lernwirksamkeit der Konstruktionsumgebung. Nachfolgend wird eine kognitive Simulation des Lernprozesses und der Testaufgabenlösung der letzten empirischen Studie zur Erzeugung und dem Gebrauch von Analogien mit dem Modell ACME (Verbindung von Analogiequelle und -ziel, Holyoak & Thagard, 1989) und dem Modell ECHO (zur Generierung von Erklärungen mithilfe der gefundenen Analogien, Thagard, 1989) vorgestellt. Die Simulationsläufe auf dem Rechner können die prototypischen Lernverläufe dieser Untersuchung nachbilden. Zum Schluss wird das entwickelte Lernprozessmodell und seine Anwendung im Unterricht kritisch mit anderen fachdidaktischen Ansätzen zum Erlernen des Teilchenmodells verglichen.
In der vorliegenden Arbeit werden zwei Studien vorgestellt, die die Wörterbuchnutzung von Schülerinnen und Schülern zur Semantisierung unbekannter Wörter beim Lesen untersuchen. In einer experimentellen Studie wurde getestet, ob Lernende durch das Nachschlagen unbekannter Wörter beim Lesen Wortkenntnis erwerben. Darüber hinaus wurde geprüft, ob sich Unterschiede in der überprüften Wortkenntnis feststellen lassen, die in Zusammenhang zum genutzten Medium stehen (Printwörterbuch vs. elektronisches Lesegerät mit integriertem Wörterbuch).
In einer qualitativen Studie wurde ferner das Nachschlagen im Printwörterbuch sowie der Prozess der Bedeutungserschließung mit Hilfe von Wörterbuchartikeln beim Lesen inkl. der dabei auftretenden Schwierigkeiten untersucht. Die Ergebnisse beider Studien geben Einblicke in Prozesse und Probleme des Wortschatzlernens im Deutschunterricht, die sowohl für die schulische Praxis als auch für die didaktische Forschung anschlussfähig sind.
Jugendliche können ihr Schlafverhalten auf einem Kontinuum von Morgentyp bis Abendtyp einstufen und so ihren Chronotyp bestimmen. Der Chronotyp ist ein Persönlichkeitsmerkmal und speist sich aus genetischen, psychologischen, soziokulturellen und geophysischen Einflüssen. Wir untersuchten darauf aufbauend die Schlafgewohnheiten von Sekundarstufenschülern und evaluierten ein Unterrichtskonzept zu Schlaf und Schlafhygiene. Im Fragebogendesign wurde, soweit möglich, auf bestehende Skalen zurückgegriffen. In 2009/2010 wurden 3.501 Sekundarstufenschüler an 34 Regelschulen in Heidelberg, Mannheim und im Rhein-Neckar-Kreis zu ihrem Schlafrhythmus und zu Faktoren, die den Schlafrhythmus beeinflussen können, befragt. Der Anteil der Abendtypen stieg von Klassenstufe 5 nach Klassenstufe 9 von 8 % auf 35 % an (Kapitel 5.1). Schüler der Klassenstufe 9 entwickelten vor Schultagen ein Schlafdefizit von durchschnittlich 100 Minuten täglich und schliefen am Wochenende durchschnittlich 3h 8min später und 1h 48min länger als an Schultagen (Kapitel 5.2). Abendtypen hatten im Tagesverlauf erwartungsgemäß große Probleme, vor Schultagen rechtzeitig schlafen zu gehen und morgens wach zu werden. Abendtypen berichteten über größere Probleme in der zeitlichen Einpassung ihres Schlafbedürfnisses an den Alltag als frühere Chronotypen (Kapitel 5.3). Der Konsum von wachmachenden Stimulanzien kann als Ursache oder als Symptom der Abendorientierung interpretiert werden, jedenfalls stellte sich uns das Zusammenspiel von Abendorientierung und Süßigkeiten, Koffein, Alkohol und Zigaretten als ein Teufelskreislauf dar (Kapitel 5.4). Abendtypen mit schlechteren Schulnoten verspürten mehr Alltagsstress. Morgentypen schien vieles leichter zu fallen, weil sie Alltagsprobleme ausgeschlafen besser meistern können (Kapitel 5.5). Morgentypen bevorzugten vermehrt soziale Werte, während Abendtypen individuelle Werte präferierten (Kapitel 5.6). Ein höherer sozio-ökonomischer Status in einer traditionell gelebten Familie mit jüngeren Geschwistern, regelmäßigen Mahlzeiten und höherer Lebenszufriedenheit wirkt positiv auf den Schlafrhythmus. (Kapitel 5.7). Den stärksten Einfluss auf den Chronotyp hatten elektronische Bildschirmmedien. Die häufige Nutzung elektronischer Bildschirmmedien wie Fernseher und Computer förderte die Abendorientierung stark, vermutlich weil diese wach machendes blaues Licht ausstrahlen (Kapitel 5.8). Schüler, die in dunkleren Wohngebieten schlafen, waren vermehrt Morgentypen. Dieses Ergebnis scheint auf den ersten Blick erwartbar. Interessant wurde das Ergebnis, weil die Einwohnerzahl in der Analyse berücksichtigt wurde und die Lichtintensität weiterhin einen Einfluss auf vermehrte Abendorientierung hatte (Kapitel 5.9). Die biologische Prägung des circadianen Rhythmus bei der Geburt zeigt, dass es keine reine Wahlentscheidung ist, wenn Jugendliche später schlafen gehen, sondern dass der Chronotyp eine feste Persönlichkeitsstruktur mit geophysischen Wurzeln ist, die bereits durch Lichtverhältnisse während der Geburt geprägt wird (Kapitel 5.10). Morgentypen hatten weniger Fehlkonzepte, wenn es um die Funktionen des Schlafs und schlafhygienisch richtiges Verhalten geht (Kapitel 5.11). Die besseren Schulnoten der Morgentypen ließen sich einerseits durch den höheren sozio-ökonomischen Status der Eltern und andererseits durch die Ausgeschlafenheit der Morgentypen an Schultagen erklären (Kapitel 5.12). Auch die etwas bessere Aufmerksamkeitsleistung der Morgentypen ließ sich durch bessere Noten und erhöhte Wachheit erklären (Kapitel 5.13). Abendorientierung ist ein Indikator für risikoreiches Verhalten, das sich in der Präferenz individueller Persönlichkeitswerte, im Konsum von Stimulanzien (Koffein, Alkohol und Zigaretten), in Alltagskonflikten in der Schule, mit den Eltern und sich selbst, in schlechten Schulnoten und in extensiver Nutzung elektronischer Bildschirmmedien wiederspiegelt. Morgenorientierung hingegen wirkt wie ein Schutz vor problematischem Verhalten und Schwierigkeiten, da Morgentypen denselben frühen Rhythmus wie die Erwachsenen leben und deswegen gesellschaftliche Erwartungen leichter erfüllen. Der Unterrichtsentwurf zu Schlaf und Schlafhygiene wurde auf der Datengrundlage von 271 Realschülern der Klassenstufe 6, aufgeteilt in Treatment- und Kontrollgruppe, mit unterrichtsbegleitenden Fragebögen im Pre-Post-Test Design evaluiert (Kapitel 5.14). Im Ergebnis steigerte sich das Wissen insbesondere der Abendtypen, die vor dem Unterricht weniger wussten als die Morgentypen. Dauerhafte Verhaltensverbesserungen konnten jedoch nicht erreicht werden. Im Gegenteil, das schlafhygienische Verhalten verschlechterte sich auch in der Treatmentgruppe. Die Verschlechterung innerhalb des kurzen Zeitraums von sechs Wochen ist auf das ansteigende Alter, die Übernahme neuer sozialer Rollen im Übergang ins Jugendalter und die in diesem Alter beginnenden Hormonumstellungen zurückzuführen.
Im Kontext der Ergebnisse der Geisteswissenschaften, insbesondere der Philosophie der Lebenskunst von Wilhelm Schmid, kann beobachtet werden, dass die heutige Menschheit innerhalb einer Krise von Sinnlosigkeit lebt. Der Ursprung dieser gegenwärtigen Krise kann allerdings in der Ausbeutung der Fähigkeit des Verstandes gefunden werden. Dank dieser Fähigkeit können wir Menschen zwar bewusst der Zusammenhänge der Welt werden. Die Umkehrung dieser Fähigkeit in einer Frage nach dem Sinn einer eigenen Handlung ist allerdings notwendig, um eine pädagogisch-didaktische Förderung von Kinder in schwierigen Lebenslagen innerhalb eines naturwissenschaftlichen Lernkontexts und aus der Perspektive der Entstehung und Verwirklichung eines eigenen Sinns zu ermöglichen. Diese Fallstudie ermöglicht im Rahmen einer konkreten Umsetzung der Fachdidaktik diese begriffliche und praktische Grundproblematik zu vertiefen.