MNW-Kolleg - Untersuchung von kognitiven Prozessen von Schülerinnen und Schülern bei der Beobachtung von unerwarteten Experimentaldaten - Fak. 2 - Institut für Naturwissenschaften - Chemie : : Erster Projektteil: Zum Einfluss der Repräsentationsform von Experimenten auf die Vertrauenswürdigkeit der aus ihnen gewonnenen Evidenzen Theorie Schülerinnen und Schülern soll ein adäquates Bild der Natur der Naturwissenschaften (Nature of Science) vermittelt werden. Unter anderem sollen Sie Wege der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung durchdringen und selbst beschreiten. (KM-BW, 2004; BMBF, 2007). Neben der Generierung von Hypothesen gehören hierzu die Überprüfung derselben auf experimentellem Wege sowie die Evaluation der anfallenden Evidenzen (siehe z.B. Chinn & Brewer, 1993; Sodian, Zaitchik & Carey, 1991; Zimmerman, 2005). Um den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg abzubilden, liegt ein validiertes Modell von Klahr (2002) vor (SDDS-Modell), welches als Grundlage für diese Studie dient. Es ist bekannt, dass kontextuelle und prozedurale Vor- und Alternativkonzepte einen erheblichen individuellen Einfluss auf das Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht ausüben (z.B. Duit, 1989). Studie In der hier vorgestellten Studie wird untersucht, inwieweit die Art der Repräsentation des Experiments einen Einfluss auf die Beurteilung der Vertrauenswürdigkeit der Ergebnisse hat. Dazu werden Experimente jeweils mit realem Gerät, in einer interaktiven Computersimulation und in rein darbietender Weise (z.B. Video) durchgeführt bzw. präsentiert. Die einzelnen Experimentierumgebungen sind soweit angeglichen, dass die Darstellungen bzw. Handlungen des praktischen Arbeitens weitgehend identisch sind. Es wurden schulkompatible Unterrichtsszenarien entwickelt, deren Kontext so gewählt ist, dass zum einen ein mittlerer Schwierigkeitsgrad gewährleistet wird. Zum anderen werden durch die gewählten Sachverhalte kognitive Konflikte zwischen der Vorhersage und dem tatsächlichen Ausgang des Experiments provoziert. Um die nicht erwarteten Experimentergebnisse als „wahr“ einzustufen, sind die Schülerinnen und Schüler dazu gezwungen den angefallenen Daten Vertrauen zu schenken. Die Erhebung der Daten erfolgt mittels quantitativer und ergänzend mittels qualitativer Forschungsmethoden. Untersucht werden Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I (Klasse 5). Vor der Intervention findet eine randomisierte Zuweisung der Probanden zu den einzelnen Treatments statt. Die Daten werden mit Fragebögen erhoben, die zum Teil bereits validiert vorliegen, zum Teil jedoch selbst entwickelt wurden. Hierzu gehört insbesondere eine Methode zur Beurteilung der Vertrauenswürdigkeit experimentell gewonnener Daten. Das Instrumentarium wurde im Rahmen einer Pilotstudie bereits an zwei Realschulen in Baden-Württemberg mit jeweils 2 Klassen erprobt. Hierbei kamen zwei Kontexte zum Einsatz. Die erhaltenen Daten überraschen, da sie in einigen Punkten den Ergebnissen aus anderen fachdidaktischen Publikationen unvereinbar entgegenstehen. Zweiter Projektteil: Untersuchung von kognitiven Prozessen bei der Beobachtung von unerwarteten Experimentaldaten Im Rahmen der Themenkomplexe „Verbrennung“ und „Kinematik“ versuchen wir in unseren Untersuchungen anhand von Schülerexperimenten diejenigen kognitiven Prozesse aufzudecken, die infolge der widersprüchlichen Beobachtungen durchlaufen werden. Hierzu wurde ein kognitionspsychologisches Modell entwickelt, welches durch zwei Studien auf Validität geprüft werden soll. Ein Fokus wird hierbei auf die Beantwortung der Frage gerichtet, unter welchen Rahmenbedingungen die Schüler/-innen die selbst erhobenen Daten für valide halten. Außerdem soll mit einem Konzepttest geprüft werden, inwiefern sich durch die Konfliktinduktion Veränderungen der subjektiven Schülervorstellungen nachweisen lassen. [kürzen] : 02.02.2009 bis 31.07.2013 : Prof. Dr. Körner, Hans-Dieter (Leitung) [] Wolfgang Becker, Anna Stolz, Christian Mezes, Marcus Böhret, Stefan Schroedter : PH Ludwigsburg PH Weingarten : : Stefan Schroedter 11.10.2010 Bettina Strempel 12.01.2016      :57