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Kompetenzstruktur und -niveaus von Methoden naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung

Laufzeit01.01.2009 - 31.12.2011

In dieser Studie wurde das prozessbezogene Kompetenzkonstrukt "Naturwissenschaftliche Untersuchungen" - Fragestellung, Hypothese, Untersuchungsdesign und Datenauswertung - des ESNaS-Modells ("Evaluation der Standards in den Naturwissenschaften für die Sekundarstufe I") um methodenspezifische Kompetenzkonstrukte (Beobachten, Vergleichen und Experimentieren) erweitert. Das zweidimensionale Facettendesign erlaubt die Beantwortung der Frage, ob wissenschaftsmethodische Kompetenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung vorrangig methodenspezifisch oder prozessbezogen zu interpretieren sind. Zur Prüfung der Dimensionalität wurden die Daten von 986 Lernenden der 10. Jahrgangsstufe, die einen Test mit 132 Aufgaben im Multi-Matrix-Design bearbeitet haben, herangezogen und mit probabilistischen und klassischen Verfahren ausgewertet. Nun liegt ein Kompetenzstrukturmodell für das Unterrichtsfach Biologie vor, das über das Experimentieren hinaus, welches bisher vorrangig modelliert wurde, auch die Operationalisierung weiterer Erkenntnismethoden ermöglicht. Die Datenauswertung belegt, dass trotz Ausdifferenzierung des eindimensionalen Modells "Naturwissenschaftliche Untersuchungen" in weitere methodenbezogenen bzw. prozessbezogene Subdimensionen keine signifikante Abnahme der Modellgüte zu verzeichnen ist. Zudem zeigt sich, dass Schüler der Sekundarstufe I Schwierigkeiten haben, Hypothesen zu formulieren. Das hypothesengeleitete Beobachten von biologischen Systemen stellt eine besondere Herausforderung dar. Die Ergebnisse legen insgesamt schulpraktische Konsequenzen nahe. (DIPF/Projektträger)

ProjektleitungMayer, Jürgen

Beteiligte Wissenschaftler/innenWellnitz, Nicole

Beteiligte Institution(en)Didaktik der Biologie, Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften (Universität Kassel)

Kontakt des Projektsjmayer@uni-kassel.de

Projektwebsitehttp://www.empirische-bildungsforschung-bmbf.de/de/800.php

SchlagwörterErkenntnisprozess; Methode; Naturwissenschaftliche Kompetenz; Kompetenzerwerb; Biologieunterricht; Schuljahr 10; Kompetenz; Modell; Methodik; Fachdidaktik; Testentwicklung; Kompetenzmessung; Evaluation; Deutschland

Forschungs-/FörderprogrammRahmenprogramm zur Förderung der empirischen Bildungsforschung (EBF)
Schwerpunkt: Promotionsförderung für Nachwuchswissenschaftler/-innen - Empirische Fundierung der Fachdidaktiken

FörderungBundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Förderkennzeichen01GJ0862

Projekt- und studienbezogene Publikationen (Auswahl)Walpuski, Maik; Kauertz, Alexander; Kampa, Nele; Fischer, Hans E.; Mayer, Jürgen; Sumfleth, Elke; Wellnitz, Nicole: ESNaS - Evaluation der Standards für die Naturwissenschaften in der Sekundarstufe I. - Aus: Gehrmann, Axel (Hrsg.); Hericks, Uwe (Hrsg.); Lüders, Manfred (Hrsg.): Bildungsstandards und Kompetenzmodelle. Beiträge zu einer aktuellen Diskussion über Schule, Lehrerbildung und Unterricht. Bad Heilbrunn: Klinkhardt (2010), S. 171-184 - ISBN: 978-3-7815-1733-2

Wellnitz, Nicole; Hartmann, Stefan; Mayer, Jürgen: Evaluation der Bildungsstandards. Entwicklung eines Testinstruments zur modellbasierten Kompetenzmessung. - Aus: Harms, Ute (Hrsg.); Bogner, Franz X. (Hrsg.); Graf, Dittmar (Hrsg.); Gropengießer, Harald (Hrsg.); Krüger, Dirk (Hrsg.); Mayer, Jürgen (Hrsg.); Neuhaus, Birgit (Hrsg.); Prechtl, Helmut (Hrsg.); Sandmann, Angela (Hrsg.); Upmeier zu Belzen, Annette (Hrsg.): Heterogenität erfassen - individuell fördern im Biologieunterricht. Internationale Tagung der FDdB, Fachsektion Didaktik der Biologie im VBiO, 21. - 25. September 2009. Kiel: Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (2009), S. 100-101, URL: http://www.didaktik-biologie.de/upload/downloads/1255510602.pdf - ISBN: 978-3-9809485-5-2

Wellnitz, Nicole; Mayer, Jürgen: Evaluation von Kompetenzstruktur und -niveaus zum Beobachten, Vergleichen, Ordnen und Experimentieren. - In: Erkenntnisweg Biologiedidaktik, (2008) 7, S. 129-143, URL: http://www.bcp.fu-berlin.de/biologie/arbeitsgruppen/didaktik/Erkenntnisweg/2008/2008_09_Wellnitz.pdf?1342446943

Wellnitz, Nicole; Mayer, Jürgen: Beobachten, Vergleichen und Experimentieren: Wege der Erkenntnisgewinnung. - Aus: Harms, Ute (Hrsg.); Bogner, Franz X. (Hrsg.): Didaktik der Biologie - Standortbestimmung und Perspektiven. Internationale Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie im VBIO, Bayreuth 2011. Innsbruck: Studien Verl. (2012), S. 63-79 - Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik. 5 - ISBN: 978-3-7065-5137-3

Wellnitz, Nicole: Kompetenzstruktur und -niveaus von Methoden naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. - Berlin: Logos Berlin (2012), 218 S. - Biologie lernen und lehren. 2 - ISBN: 978-3-8325-3187-4 - Zugl.: Kassel, Univ., Diss., 2012.

Arnold, Julia; Wellnitz, Nicole; Mayer, Jürgen: Beschreibung und Messung von Beobachtungskompetenz bei Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I. - In: Erkenntnisweg Biologiedidaktik, (2010) 9, S. 7-22, URL: http://www.biologie.fu-berlin.de/arbeitsgruppen/didaktik/Erkenntnisweg/2010/2010_2_arnold.pdf

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