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Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften

Didaktik der Biologie - Prof. Dr. Franz X. Bogner

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Gerstner, S: Eine empirische Studie zum Einsatz von schülerzentrierten Unterrichtsmethoden im Natur- und Technik-Unterricht zum Thema „Wasser – Grundlage des Lebens“, (2009)
Abstract:
Das Themengebiet „Wasser“ stellt einen wichtigen Schwerpunkt im Natur- und Technik-Unterricht der 5. Klasse an Gymnasien dar. Laut Lehrplan des bayrischen Kultusministeriums ist dabei auch „Naturwissenschaftliches Arbeiten“ in den Unterricht einzubeziehen. Der Einsatz schülerzentrierter Unterrichtsformen wie „Lernen an Stationen“ und „Concept Mapping“ bietet sich hierfür an. In der vorliegenden Arbeit wurde daher der Einfluss beider Unterrichtsmethoden auf kognitive und motivationale Variablen empirisch untersucht. Obwohl ein Lernen an Stationen innerhalb der Lehrerschaft hin und wieder als ein „Spaßunterricht“ mit einem nur geringen Einfluss auf kognitives Lernen angesehen wird, wurde dieses in der ersten Teilstudie einem lehrerzentrierten Unterricht gegenübergestellt. Auf beide Unterrichtsformen, welche exakt gleiche Themen behandelten, folgte eine Concept Mapping Phase zur Wissenssicherung. Somit konnte deren Einfluss auf den kurz- und langfristigen Wissenserwerb und die Motivation der Schüler getestet werden. Es zeigte sich, dass die Schüler in beiden Unterrichtsformen einen vergleichbaren langfristigen Lernerfolg erreichten, obwohl den getesteten Schülern die Methode des Lernen an Stationen bis dato gänzlich unbekannt war. Auch die Methode des Concept Mapping wurde in den Testklassen zum ersten Mal eingesetzt und wirkte sich dennoch, verglichen mit einer Kontrollgruppe ohne Konsolidierungsphase, positiv auf den kurzfristigen Wissenserwerb aus. Das gemessene Interesse, die wahrgenommene Wahlfreiheit und Kompetenz der Schüler war bei beiden Unterrichtsformen sehr hoch und unterschied sich nicht. In der zweiten Teilstudie wurden die erstellten Concept Maps bezüglich ihrer Qualität untersucht. Es zeigte sich, dass nach dem lehrerzentrierten Unterricht komplexere Concept Maps produziert wurden als dies nach dem Stationenlernen der Fall war. Dabei wurde zudem ein Geschlechtereffekt gemessen. Mädchen erstellten demnach die komplexeren Maps. Die Interaktion der Variablen „Geschlecht“ und „Anzahl von Wissensnetzen innerhalb einer Concept Map“ zeigte einen signifikanten Effekt auf das langfristig erworbene Wissen. Die dritte Teilstudie lieferte Einblick in das Langeweileempfinden von Schülern während des regulären Natur- und Technik-Unterrichts. Der Einsatz eines Langeweilefragebogens nach Lohrmann (2008) wurde in dieser Studie zum ersten Mal im Natur- und Technik-Unterricht angewandt. Eine Clusteranalyse erbrachte vier Schülertypen: „Optimal geforderte“ und „mäßig geforderte“ Schüler auf der einen Seite sowie Schüler, die regelrecht während des Unterrichts „abschalten“ oder „gelangweilt“ sind. Besonders hohes Interesse an neuen Unterrichtsformen (Lernen an Stationen) zeigten vor allem die Schüler, die bereits mit dem regulären Natur- und Technik-Unterricht sehr zufrieden waren. Alle drei Studien zusammengenommen lieferten neue Indizien für die Effektivität von schülerzentrierten Unterrichtsformen im Natur- und Technik-Unterricht an Gymnasien. Es konnte gezeigt werden, dass die hier angeführten schülerorientierten Unterrichtsformen ohne Probleme und längere Einführungsphasen eingesetzt werden können. Bereits deren erster Einsatz liefert vergleichbare Resultate sowohl im kurzfristig als auch langfristig erworbenen Wissen. Schon allein diese Ergebnisse sollten daher Lehrer in ihrem Vorhaben bekräftigen, konsequent auch auf neue Lernformen zu setzen.
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