Fachliche Komplexität und Sachstrukturen im Chemie- und Physikunterricht
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Während diese bisherigen Untersuchungen in erster Linie auf die Komplexität von Schüler- und/oder Lehrerpersonenäußerungen fokussierten, blieb der konkrete fachliche Inhalt in der Regel unbeachtet. Um einen detaillierten Einblick in den Verlauf von Unterrichtssequenzen, sowohl mit Blick auf das fachliche Niveau der Lehrangebote und Schülerbeiträge als auch auf das inhaltliche Unterrichtsangebot zu bekommen, wurden entsprechende Analyseinstrumente und Codiermanuale entwickelt und erprobt. Diese fächerübergreifenden Instrumente zielten auf die Erfassung der fachlichen Komplexität sowie des inhaltlichen Angebots in den Fächern Chemie und Physik mit Hilfe von Unterrichtsvideos ab (Brückmann & Bernholt, 2013). Die im Rahmen des Projekts entwickelten Instrumente lassen sich objektiv und reliabel einsetzen (ebd.). Die Auswertung der Ergebnisse zeigt, dass sich ein enger Zusammenhang zwischen der fachlichen Komplexität des Unterrichts und dem erreichten Lernzuwachs im Rahmen eines Prä-Post-Tests nachweisen lässt. Das Modell hierarchischer Komplexität (MHCC) hat sich im Rahmen von bisherigen Untersuchungen als reliables und gewinnbringendes Diagnoseinstrument im Kompetenzbereich Fachwissen erwiesen (Bernholt et al., 2009). Während das Modell bisher zur Kompetenzmessung von Lernenden genutzt wurde, soll mit der ViKom-Studie das Anforderungsniveau des Unterrichtsangebots gemessen werden. Anders formuliert, soll die Perspektive der Kompetenzentwicklung auf den Unterricht übertragen werden. Wie die bisherigen Ergebnisse der Studie gezeigt haben, lässt sich das MHCC für eine videobasierte Auswertung von Unterrichtsangeboten erfolgreich nutzen. Es finden sich die gleichen Anforderungsniveaus wie in den entwickelten Testinstrumenten wieder, und die einzelnen Stufen beschreiben verschiedene fachliche Unterrichtsbeiträge der Lehrenden wie auch der Lernenden. Die Komplexitätsstufen des MHCC sind bisher nicht auf der Begriffsebene erhoben und analysiert worden. Die Auswertungen der Videocodierungen haben jedoch gezeigt, dass sich Komplexitätsverläufe mit der Inhaltssequenzierung koppeln lassen. Somit ist es möglich die Entwicklung der Komplexität einzelner Begriffe und Konzepte genauer zu verfolgen. Insbesondere diese fachspezifische Komplexitätsentwicklung ist bisher für den Unterricht kaum erforscht. Die Betrachtung einzelner Inhalte im Sinne von Begriffsbildung und Vernetzung verdeutlicht Stärken und Schwächen des Unterrichts. Die Identifikation von Begriffen und Konzepten, die eine positive Komplexitätsentwicklung hinsichtlich ansteigender Anforderungsniveaus möglich machen, kann wichtige Hinweise darauf liefern, wie eine Sachstruktur gestaltet werden muss, um Schülerinnen und Schüler in ihrem Lernprozess zu unterstützen. Neben der Identifikation einzelner Begriffe und Konzepte steht ebenfalls die Ableitung von Parametern zur Beschreibung und Entwicklungen der Komplexität im Fokus der ViKom-Studie. Gelingt die Generierung dieser Parameter lassen sich inhaltsbezogene Entwicklungsverläufe der Komplexität besser beschreiben und detailliert analysieren. Zudem können sie auch Untersuchungen eingesetzt werden, die Zusammenhänge zwischen Komplexitätsverläufen im Unterricht und Merkmalen der Lernenden und Lehrenden und deren Unterrichtsangebot betrachten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2013). Videobasierte Erfassung der Komplexitätsentwicklung im Chemie- und Physikunterricht. In S. Bernholt (Ed.), Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hannover 2012 (S. 602–604). Kiel: IPN
Podschuweit, S., Brückmann, M., & Bernholt, S.
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(2013). Videobasierte Erfassung der Komplexitätsentwicklung im Chemie- und Physikunterricht. In U. Riegel & K. Macha (Eds.), Fachdidaktische Forschungen: Vol. 4. Videobasierte Kompetenzforschung in den Fachdidaktiken (S. 79–96). Münster: Waxmann
Brückmann, M., & Bernholt, S.
