Dokument_46.pdf (2593 KB)

239
1 Der Einfluss unterrichtsbegleitend genutzter Lernmedien auf das Erlernen chemischer Inhalte in der Erwachsenenbildung Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades Dr. phil. der Pädagogischen Hochschule Weingarten vorgelegt von Andreas Kühar geb. am 13. Juli 1967 in Darmstadt Sonthofen 2010

Transcript of Dokument_46.pdf (2593 KB)

Page 1: Dokument_46.pdf (2593 KB)

1

Der Einfluss unterrichtsbegleitend genutzter Lernmedien auf das Erlernen chemischer

Inhalte in der Erwachsenenbildung

Inaugural-Dissertation

zur Erlangung des Doktorgrades Dr. phil. der Pädagogischen Hochschule

Weingarten

vorgelegt von Andreas Kühar

geb. am 13. Juli 1967 in Darmstadt

Sonthofen 2010

Page 2: Dokument_46.pdf (2593 KB)

I

Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung

Seite 1

2. Theoretischer Hintergrund Seite 5

2.1 Lerntheoretische Grundlagen Seite 5

2.1.1 Definition des Lernens Seite 5

2.1.2 Behaviorismus Seite 7

2.1.3 Kognitivismus Seite 8

2.1.4 Konstruktivismus Seite 9

2.1.5 Lernfaktoren Seite 10

2.1.6 Selbstgesteuertes Lernen

Seite 12

2.2 Lebenslanges Lernen – Lernen im Rahmen der Erwachsenenbildung

Seite 16

2.2.1 Erwachsenenbildung – Weiterbildung – Lebenslanges Lernen

Seite 16

2.2.2 Erwachsene als Lernende Seite 17

2.2.3 Institutionalisiertes Lernen und Selbststeuerung Seite 22

2.2.4 Lerntypen

Seite 25

2.3 Naturwissenschaftlicher Unterricht / Chemieunterricht in der Erwachsenenbildung

Seite 30

2.3.1 Die Ausgangsbasis – der schulische Chemieunterricht

Seite 30

2.3.2 Naturwissenschaftliche Kenntnisse Erwachsener Seite 32

2.3.3 Naturwissenschaften in der Erwachsenenbildung

Seite 35

2.4 Nutzung von Medien in der Erwachsenenbildung Seite 40

2.4.1 Definition und Medientaxonomie Seite 40

2.4.2 Medien aus lerntheoretischer Sicht Seite 45

2.4.3 Der Einfluss von Medien auf das Lernen Seite 49

2.4.4 „Klassische“ Medien im Unterricht

Seite 52

2.4.4.1 Printmedien

Seite 53

2.4.4.2 Experimente im Chemieunterricht Seite 56

Page 3: Dokument_46.pdf (2593 KB)

II

2.4.4.3 Audiovisuelle Medien im Chemieunterricht

Seite 59

2.4.5 Digitale Medien

Seite 60

2.4.6 Vergleichende Betrachtung der Medien

Seite 66

2.4.7 Blended Learning

Seite 71

2.5 Fazit

Seite 75

3. Methodischer Teil Seite 77

3.1 Forschungsfragen

Seite 77

3.2 Forschungshypothesen

Seite 79

3.3 Untersuchung im Rahmen der feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr

Seite 81

3.3.1 Rahmenbedingungen der Untersuchung

Seite 81

3.3.2 Untersuchungsgruppe feuerwehrtechnische Ausbildung der Bundeswehr

Seite 82

3.3.3 Der Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang

Seite 85

3.3.3.1 Vorgaben und Auswahlkriterien der Lerninhalte

Seite 85

3.3.3.2 Umsetzung im Unterricht Seite 89

3.3.3.3 Im Rahmen der Untersuchung genutzte Lernunterlagen

Seite 93

3.4 Die Chemieausbildung im Grundkurs Chemie der PH Weingarten

Seite 100

3.4.1 Rahmenbedingungen

Seite 100

3.4.2 Die Untersuchungsgruppe der Pädagogischen Hochschule Weingarten

Seite 101

3.4.3 Im Rahmen der Untersuchung an der PH Weingarten genutzte Lernunterlagen

Seite 102

3.5 Untersuchungsmethodik und -design

Seite 102

3.5.1 Didaktische Forschung und Forschungsstand

Seite 102

3.5.2 Untersuchungsdesign

Seite 104

3.6 Angewendete Untersuchungsinstrumentarien der Hypothesenprüfung

Seite 107

3.6.1 Fragebogenkonstruktion

Seite 107

Page 4: Dokument_46.pdf (2593 KB)

III

3.6.2 Überprüfung des Fragebogens

Seite 116

3.6.3 Konstruktion des Testbogens

Seite 118

3.7 Hypothesenprüfung

Seite 123

3.7.1 Vorgehensweise bei der Untersuchung der einzelnen Testfragen

Seite 123

3.7.2 Angewendete Hilfsmittel und Verfahren

Seite 126

4. Untersuchungsergebnisse

Seite 128

4.1 Biographische Einflüsse auf den Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang

Seite 128

4.1.1 Welchen Einfluss haben das Lebensalter, die Vorbildung, das Teilnahme-Motiv und der berufliche Kontakt zur Chemie auf den Wissenszuwachs der Lehrgangsteilnehmer?

Seite 128

4.1.2 Welcher Einfluss auf das Ergebnis geht von der Einstellung der Lernenden zu dem Unterrichtsfach aus?

Seite 135

4.1.3 Lassen sich aus dem Eingangstest chemische „Post-Konzepte“ Erwachsener ermitteln?

Seite 144

4.2 Untersuchung des Einflusses von Lernunterlagen auf den Lernerfolg

Seite 153

4.2.1 Hat der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien einen Einfluss auf die Lernergebnisse der Lehrgangs-teilnehmer?

Seite 153

4.2.2 Bewirken bestimmte Medien einen höheren Lernzuwachs?

Seite 156

4.2.3 Lassen sich Lerner-Gruppen definieren, die mit bestimmten Medien einen überdurchschnittlichen Lernerfolg erzielen?

Seite 164

4.3 Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitenden Lernmedien auf die Einstellung zur Chemie

Seite 179

4.3.1 Überprüfen der Einstellungen zum Chemieunterricht des Grundlehrgangs auf eine Korrelation mit dem Lernerfolg und mit der Mediennutzung

Seite 179

4.3.2 Tritt durch den Unterricht ein Einstellungswandel gegenüber dem Lehrfach Chemie bei den Lehrgangsteilnehmern ein?

Seite 184

4.3.3 Lässt sich ein Einfluss der unterschiedlichen Lernmedien auf diesen Einstellungswandel beobachten?

Seite 187

4.3.4 Korreliert ein Einstellungswandel zum Lernobjekt mit dem Lernerfolg?

Seite 188

4.4 Untersuchung der nachhaltigen Wirkung von Lernmedien auf die Behaltensleistung der Lernenden im Lehrfach Chemie

Seite 190

Page 5: Dokument_46.pdf (2593 KB)

IV

4.4.1 Tritt durch den Unterricht ein längerfristiges Behalten ein?

Seite 190

4.4.2 Korreliert der Grad des Behaltens mit einem bestimmten Lernmedium?

Seite 190

4.4.3 Korreliert die durchschnittliche Punktzahl mit der Häufigkeit der Mediennutzung bzw. der „Einsicht“ in die Notwendigkeit chemischer Kenntnisse?

Seite 192

4.5 Ergebnisse einer vergleichenden Untersuchung an Lehramtsstudenten Chemie der PH Weingarten

Seite 196

4.5.1 Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis an der PH Weingarten

Seite 196

4.5.2 Betrachtung des Antwortverhaltens von Studenten im Eingangstest bzw. Test nach der Vorlesung „Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie“ und Vergleich mit dem Antwortverhalten von Teilnehmern am feuerwehr-technischen Grundlehrgang im Bezug auf „Post-Konzepte“ Erwachsener

Seite 199

4.5.3 Vergleich der Testergebnisse bezüglich der genutzten Lernmedien

Seite 200

4.5.4 Bewertung der Lernplattform MOODLE

Seite 201

4.5 Zusammenfassung

Seite 206

5. Diskussion und Ausblick

Seite 207

5.1 Einfluss der Lernbiographie auf die Lernleistung

Seite 207

5.2 Einflüsse der unterrichtsbegleitend genutzten Medien auf die Lernergebnisse

Seite 209

5.3 Auswirkungen unterrichtsbegleitend genutzter Medien auf die Einstellung zum Unterricht bzw. den Lerninhalten

Seite 212

5.4 Vergleich der längerfristigen Effekte unterrichtsbegleitend genutzter Medien auf das Behalten der Unterrichtsinhalte

Seite 214

5.5 Fazit

Seite 216

6. Abstract

Seite 217

7. Literatur

Seite 219

Page 6: Dokument_46.pdf (2593 KB)

1

1. Einleitung

„Erzählen Sie mir über Chemie, was Sie wollen. Ich werd‘s eh nicht kapieren!“

(ein Teilnehmer am feuerwehrtechnischen Grundlehrgang)

Der gesellschaftliche wie technische Wandel hat auch vor der Bildungslandschaft nicht Halt

gemacht. Stand früher der Bildungserwerb auf Vorrat im Vordergrund (Arnoldt, 2005),

erfordern heute die wirtschaftlichen, technologischen und organisatorischen Entwicklungen

zunehmend eine „Just in Time“-Qualifizierung mit dem Ziel, flexibel auf Veränderungen

reagieren zu können. Um diesen Veränderungen Rechnung zu tragen, schlägt Faulstich die

Abkehr von dem Trend vor, den neuen Herausforderungen durch ein Ausweiten des

Umfangs der Erstausbildung begegnen zu wollen. Alternativ wird eine Institutionalisierung

von Lehr- und Lernphasen während des Erwerbslebens gesehen (Faulstich, 2005).

Diese Prozesse erfordern eine kontinuierliche Weiterbildung des Erwachsenen über den

gesamten Zeitraum des Arbeitslebens hinweg. Unter Zugrundelegung der These des

Anschlusslernens ist der lernende Erwachsene stärker noch als der Schüler durch seine

Lernbiographie geprägt. Einstellungen und Vorlieben üben einen bedeutenden Einfluss auf

das adulte Lernen aus. Der Begriff des Wissenserwerbs erfährt so eine Erweiterung, welche

die Aneignung von Wissen nicht allein auf den Ausschnitt des Faktenwissens begrenzt,

sondern die Reflexion von Werten, dem Orientierungswissen und das Erfahrungswissen als

Summe der biographische Erfahrungen integriert. Mit der Integration dieser Aspekte ist der

Wissenserwerb an emotionale und motivationale Faktoren gekoppelt (Siebert, 2003).

Gerade für den Chemieunterricht ist in diesem Bereich eine negative Vorbelastung

festgestellt worden. Eine Ursache scheint in der unterrichtlichen Vermittlung des Faches,

verbunden mit einem hohen Maß an Abstraktion zu liegen (Becker, Glöckner, Hoffmann u.

Jüngel, 1992). Daraus resultiert eine ablehnende Haltung gegenüber der Chemie als

Lerngegenstand bei gleichzeitiger positiver Bewertung ihrer Bedeutung als Wissenschaft.

Diese Tendenz zeigt sich u.a. im Erfolg populärwissenschaftlichen Darbietung in Form von

Wissenschaftsmagazinen und sogenannten „Science Centern“. Der SPIEGEL hat diesen

Boom pointiert als „Die Maus für Erwachsene“ bezeichnet (Hornig, 2003). Allerdings ist diese

zumeist schlaglichtartige Vermittlung von wissenschaftlichen Kenntnissen selten auf die

Vermittlung in sich geschlossener Konzepte ausgelegt, was vor dem Hintergrund zumeist

gering ausgeprägter Grundlagenkenntnisse Erwachsener die Gefahr birgt, vorhandene

falsche präkonzeptionelle Vorstellungen noch zu vertiefen (Bierbaum, 2007).

Das Lernen Erwachsener im Rahmen der Weiterbildung findet zwischen den beiden Polen

des institutionell gebundenen fremdbestimmten Lernens und den allein aus dem Interesse

des Lernenden herrührenden selbstgesteuerten Lernprozessen statt. Abhängig von der

Page 7: Dokument_46.pdf (2593 KB)

1. Einleitung

2

Lernsituation und dem Lernenden tendiert der Lernvorgang mehr zum einen oder anderen

Extrem. Gewöhnlich treten in den Lehr-/Lernarrangements sowohl unterrichtsgebundene

Input-Phasen, als auch Phasen selbstgesteuerten Lernens auf. Mit den Einsatzmöglichkeiten

der elektronischen Medien entstand in diesem Zusammenhang der Begriff des Blended

Learning. (Sailer-Burckhardt, et. al., 2002).

Zur Unterstützung bzw. Anleitung des selbstgesteuerten Lernens werden in

Lehrveranstaltungen häufig Lernunterlagen in Form von Skripten oder elektronischen

Datenträgern ausgegeben. Den Lernmedien kommt hierbei die Bedeutung zu, Dinge und

Prozesse zu veranschaulichen, dem Lernenden ein Einordnen des Unterrichtsgegenstandes

in sein bestehendes Wissenskonstrukt zu erleichtern und das vermittelte Wissen zu

speichern (Tulodziecki u. Herzig, 2004). Für den Erfolg eines Lernmediums erscheint als

wesentlich, dass der Lernende mit diesem in Interaktion tritt und aktiv tätig wird (de Witt u.

Czerwionka, 2007). Durch eine lerngruppenorientierten Medienauswahl erscheint die

Möglichkeit gegeben, die Zielerreichung im Unterricht zu unterstützen (Sacher, 2001).

Obwohl für die Bereitstellung von Lernunterlagen nicht unerhebliche Mittel aufgewendet

werden, liegen zur Wirksamkeit dieser unterrichtsbegleitend genutzten Medien hinsichtlich

des Wissenserwerbs und der Einstellung zum Lerngegenstand nur rudimentäre Ergebnisse

vor. Dagegen konzentrierte sich die Forschung im letzten Jahrzehnt auf die Untersuchung

der neuen Medien bzw. des Blended Learning. Besonders der Wunsch nach einer

Optimierung und Kosteneinsparung der betrieblichen Weiterbildung führten zu zahlreichen

Arbeiten auf diesem Gebiet. Allerdings ist der Forschungsstand uneinheitlich, auch konnten

die Erwartungen in die Wirksamkeit nicht uneingeschränkt bestätigt werden. (Seufert, Euler,

2005)

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Wirksamkeit unterschiedlicher

Lernmedien auf das unterrichtsbegleitende Lernen. Dazu ist zu klären, ob

unterrichtsbegleitend genutzte Lernmedien überhaupt einen nachweisbaren Einfluss auf den

Lernerfolg ausüben. Ergänzend wird in diesem Zusammenhang untersucht, ob verschiedene

Lernmedien unterscheidbare Effekte auslösen und ob diese Medien unterschiedliche

Gruppen von Lernenden in verschiedener Form ansprechen.

Durch die Feststellung von Medieneinflüssen und die Zuordnung zu spezifisch

identifizierbaren Gruppen von Lernenden sollen Lehrenden wie Lernenden die Auswahl und

Zuordnung von Lernmedien erleichtert werden, die dem einzelnen Lernenden eine

erfolgreiche unterrichtsbegleitende Bearbeitung des Stoffes ermöglichen. Anhand des

Antwortverhaltens von Frage-Items zur Lernbiographie und zur Bewertung des

Unterrichtssubjekts wird angestrebt, Probandengruppen identifizieren zu können, die mit

Page 8: Dokument_46.pdf (2593 KB)

1. Einleitung

3

unterschiedlichen Lernmedien unterscheidbare Lernergebnisse erzielen. Ziel ist die

Schaffung eines diagnostischen Elements, das es dem Lehrenden erlaubt, den Lernenden

bezüglich geeigneter Lernmittel gezielt zu beraten.

Um die motivationalen Aspekte des Unterrichts berücksichtigen zu können, erfolgte neben

der Erfassung der Punktzahl auch die Betrachtung der Einstellung zum Lernobjekt und deren

mögliche Veränderung.

Hierzu wurden Items betrachtet und verglichen, die sich auf die Einstellungen zum Unterricht

und der Einschätzung des Lernstoffs im Hinblick auf seine Relevanz in Ausbildung und Alltag

beziehen.

Anhand eines möglichen Einstellungswandels wird geprüft, ob zwischen diesem und dem

Medienangebot ein Zusammenhang besteht. Es stellt sich die Frage, ob die verschiedenen

Lernmedien einen differenzierbaren Einfluss auf die Einstellung gegenüber dem Lernstoff

ausüben und ob dieser mit den Ergebnissen des Wissenstests korreliert.

Eine der wesentlichen Aufgaben von Lernunterlagen ist die Funktion des Wissensspeichers.

In diesem Zusammenhang scheint von Interesse, ob und in welchem Umfang

unterrichtsbegleitende Lernmedien eine Nachhaltigkeit des Gelernten beeinflussen.

Dazu wurde die Nachhaltigkeit des erworbenen Wissens in einem Follow up-Test erfasst. Im

Anschluss erfolgte die Untersuchung einer Korrelation der Häufigkeit der Mediennutzung und

der Wissensentwicklung.

Aufgrund der aufgeworfenen Fragen hat die vorliegende Arbeit zum Ziel, einen Beitrag zur

Klärung der folgenden Themenkomplexe zu liefern:

1. In welchem Umfang beeinflussen Vorbildung und Einstellungen zur Chemie den

Lernerfolg?

2. Üben unterrichtsbegleitend genutzte Lernunterlagen einen Einfluss auf den

Lernerfolg aus?

3. Bewirken der Unterricht und/oder die Lernunterlagen eine Veränderung der

Einstellung zum Unterrichtsfach Chemie?

4. Lässt sich eine nachhaltige Wirkung von Lernmedien auf das längerfristige Behalten

chemischer Grundlagenkenntnisse feststellen?

Die Untersuchung wurde an fünf Durchgängen des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs

der Bundeswehr mit jeweils 49 bis 75 Probanden in Stetten am kalten Markt durchgeführt.

Die Untersuchungssituation „Feuerwehrtechnischer Grundlehrgang“ bot den Vorteil

weitgehend konstanter Rahmenbedingungen, die eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse

Page 9: Dokument_46.pdf (2593 KB)

1. Einleitung

4

gewährleisten. Die Ausbildungseinrichtung in Stetten a. k. M. bietet den Vorteil, einen

Feldtest unter weitgehend konstanten Bedingungen durchführen zu können. So findet der

Unterrichtsblock Chemie im ersten Ausbildungsabschnitt mit gleichbleibenden Inhalten und

Räumlichkeiten statt. Die Hörsaalstärke der Grundlehrgänge liegt konstant zwischen 21 und

25 Personen, die während des Lehrgangs einheitlich untergebracht sind. Aufgrund der

fehlenden Netzanbindung ist allerdings die Nutzung einer Lernplattform im Rahmen des

Grundlehrganges nicht möglich. Daher wurde dieser Untersuchungsteil an mit insgesamt 27

Studenten des ersten Semesters der Abteilung für Chemie und Didaktik der Chemie der PH

Weingarten durchgeführt, welche die Fachrichtungen Grundschul-Lehramt mit Nebenfach

Chemie, Lehramt für Grund- und Hauptschule mit Hauptfach Chemie und Lehramt für

Realschule mit Hauptfach Chemie studieren.

An unterrichtsbegleitenden Medien wurden ein Skript, eine Lern-CD, ein Arbeitsheft mit

Schülerversuchen und eine CD mit Filmsequenzen genutzt. Aufgrund der fehlenden Internet-

Nutzungsmöglichkeit für die Lehrgangsteilnehmer des Grundlehrgangs erfolgte die

Untersuchung eines MOODLE-basierten Lernprogramms als unterrichtsbegleitendes

Lernmedium an der Pädagogischen Hochschule Weingarten. Dazu wurde auf der MOODLE-

Plattform der PH Weingarten ein Lernprogramm eingestellt, das inhaltlich mit dem

Chemieunterricht des Grundlehrgangs übereinstimmt. Als Probanden dienten 27

Studentinnen und Studenten des ersten Semesters im Fachbereich Chemie.

Zur Untersuchung der Fragestellungen wurde als Forschungsdesign eine Longitudinal-Studie

durchgeführt. Dabei erforderte die besondere Situation der Datenerhebung im Rahmen der

Ausbildung der Bundeswehr eine Beachtung bestimmter Rahmenbedingungen des

Datenschutzes und der Verfügbarkeit von Organisationszeiten im Rahmen eines

festgelegten Lehrplans. Deshalb mussten die Instrumentarien der Datenerfassung so

gestaltet werden, dass innerhalb der zeitlichen Grenzen eine ausreichende Anzahl von Items

gewonnen werden konnte, ohne die Probanden zu überfordern. Auch war die Anwendung

von Interview-Verfahren im Rahmen der Feuerwehr-Lehrgänge nicht möglich. Zur Erfassung

des Wissens wurde ein Testbogen entwickelt, dessen Items mit den entsprechenden

Unterrichtsthemen kongruent sind. Dieser fand unverändert als Eingangstest und als

Ausgangstest nach beendeter unterrichtlicher Intervention sowie als Follow up-Test

Verwendung. Die Erfassung der lernbiographischen Items sowie der Items zum

Chemieunterricht erfolgte anhand eines Fragebogens, den die Probanden im Anschluss an

den Wissenstest ausfüllten. Die Fragen des Eingangs- und des Ausgangsfragebogen

wurden aufeinander abgestimmt, um eine Vergleichbarkeit zu erreichen. Der Bogen des

Follow up-Tests enthält zu den Test-Items auch Fragen zur Nutzung der Medien und deren

Bewertung hinsichtlich der Nützlichkeit.

Page 10: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

5

2. Theoretischer Hintergrund

Zielsetzung dieser Arbeit ist die Untersuchung des Medieneinflusses auf das

unterrichtsbegleitende Lernen Erwachsener. Das zweite Kapitel stellt dazu die theoretischen

Grundlagen dar.

Das Unterkapitel 2.1 behandelt die lerntheoretischen Erkenntnisse des

unterrichtsbegleitenden Lernens und stellt die darauf wirkenden Einflussfaktoren heraus.

Darauf aufbauend gibt der Abschnitt 2.2 den aktuellen Kenntnisstand bezüglich des

Lernverhaltens Erwachsener sowie der gesellschaftlichen bzw. institutionellen

Rahmenbedingungen wieder. Ferner werden unterschiedliche Untersuchungen zur

Einteilung Lernender in Lerntypen betrachtet.

Im Hinblick auf den Lerngegenstand dieser Untersuchung wird im Abschnitt 2.3 die Situation

der naturwissenschaftlichen Kenntnisse Erwachsener und die Stellung der

Naturwissenschaften in der Weiterbildungslandschaft diskutiert.

Der Schwerpunkt dieses Kapitels liegt auf der Betrachtung der in der Untersuchung

genutzten Lernmedien anhand des momentanen Standes der Medienforschung,

einschließlich eines Überblicks der didaktischen Ansätze des Medieneinsatzes,

zusammengefasst im Abschnitt 2.4.

2.1 Lerntheoretische Grundlagen

2.1.1 Definition des Lernens

Obwohl oder gerade weil Lernen zu einem der wesentlichen Tätigkeiten des Menschen

gehört, findet sich keine einheitliche Definition dieses Vorgangs. Der dieser Arbeit zugrunde

liegende Lernbegriff lehnt sich an die Betrachtung Kaisers an (Kaiser, 2007). Demzufolge

stellt Lernen die Aufnahme und Verarbeitung von Informationen dar, aus denen heraus eine

beobachtbare Verhaltensänderung resultiert. Diese aus der Wechselwirkung des

Individuums mit der Umwelt herrührenden Informationen können über verschiedene Kanäle

aufgenommen und theoretisch oder praktisch in unterschiedlichen Schrittfolgen induktiv oder

deduktiv erschlossen werden. Unter Zugrundelegung geeigneter Instrumentarien lässt sich

diese Verhaltensänderung erfassen. Über den Lernerfolg kann ggfs. geschlossen werden, in

welchem Umfang der Lernende über die in einer Lehrveranstaltung vermittelten Ziele bzw.

Kompetenzen verfügt.

Lernvorgänge werden durch auftretende Diskrepanzen zwischen Handlungsproblematik und

Lösungspotential hervorgerufen. Der Lernvorgang basiert damit auf einer konkreten oder

abstrakten Mangelerfahrung, wobei der Wunsch, diesen Mangel zu beseitigen, als

Lernmotivation aufgefasst werden kann. Der Zwang zum Lernen begründet sich im Auftreten

von Pertubationen (Störungen) innerhalb der Wirklichkeitskonstrukte, die deren Viabilität in

Frage stellen. Das kann bei grundlegenden Störungen bis zum Deframing unserer

Page 11: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

6

Wahrnehmungs- und Deutungsmuster führen, was den Übergang zum Identitätslernen

beschreibt (Siebert, 2003).

Versuche, diese Lernvorgänge direkt aus der Physiologie bzw. der Hirnforschung erklären zu

können, also über Reizleitungsmessungen erfassbar und damit zielgerichtet steuerbar zu

machen (Physiologische Theorie), führten bisher nicht zum Erfolg. Daraus kann geschlossen

werden, dass die zum Lernen zugehörigen Einzelaspekte und Vorgänge zu vielschichtig

sind, um sie mit dem momentanen Stand der Wissenschaft exakt planen, umsetzen und

messen zu können (Becker u. Roth, 2004). Allerdings konnte die Hirnforschung einen

Zusammenhang zwischen Lernen und emotionaler Besetzung des Lernstoffes nachweisen.

Positive Anreize tragen stärker zum vernetzten Lernen und der Verankerung in das

Langzeitgedächtnis bei. Negative Situationen erlauben dagegen ein schnelles Reiz-

Reaktionslernen, vermindern aber die Fähigkeit zu kreativer Problemlösung (Spitzer, 2004).

Der Lernvorgang kann sowohl aus der Perspektive hirnphysiologischer Betrachtungen, als

auch in didaktischer Hinsicht als Geschehen mit Umwegen angesehen werden. Mit

steigender Komplexität der Lerninhalte werden die Lernvorgänge und ihre Resultate immer

unvorhersehbarer. Trotz der Fortschritte in der hirnphysiologischen Forschung ist mit deren

Prognostizierbarkeit nicht zu rechnen, geschweige denn eine zielgerichtete Steuerung zu

erwarten (Thome, 2004).

Nach Siebert (Siebert, 2003) kann aus erziehungswissenschaftlicher Sicht zur Erklärung des

Lernvorganges zwischen der traditionellen Didaktik und der konstruktivistischen Theorie

unterschieden werden.

Die traditionelle Didaktik basiert auf der erkenntnistheoretischen Prämisse, dass der Mensch

in der Lage ist, die Welt in ihrer tatsächlichen Ausprägung zu erfassen. Man spricht in

diesem Zusammenhang auch vom erkenntnistheoretischen Realismus. Grundlage dafür ist

das kognitivistische Repräsentationsmodell, welchem die Annahme zugrunde liegt, dass

unsere sinnliche Wahrnehmung die objektive Realität wiedergibt. Die Wahrnehmung stellt

gleichsam die äußere Wirklichkeit dar. Der Lehrende unterscheidet sich vom Lernenden

durch einen Vorsprung an Realitätswissen, der ihn in die Lage versetzt, Lernvorgänge zu

steuern und zu korrigieren. Das Lernen besteht aus der Interiorisation der vom Lehrenden

vermittelten Lerninhalte. Daraus ergibt sich ein didaktisches Zweistufen-Modell:

1. der Lehrer bildet eine objektive Wahrheit ab;

2. (organisiertes) Lernen stellt die Verinnerlichung des Gelehrten dar.

Als Hauptströmungen dieser Richtung sind der Behaviorismus und der Kognitivismus zu

nennen.

Page 12: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

7

2.1.2 Behaviorismus

Der Behaviorismus betrachtet Lernen als das Einüben einer beobachtbaren Reaktion auf

einen Umweltreiz. Der Lernvorgang selbst wird aus behavioristischer Sicht als ein der

wissenschaftlichen Beobachtung entzogener Prozess nicht betrachtet, das Innere des

Lernenden stellt eine Black Box dar (Plassmann u. Schmitt, 2007).

Neben Thorndikes Theorie des Lernens durch Versuch und Irrtum gewann besonders

Skinners Theorie des Lernens durch Verstärkung wesentlichen Einfluss auf die

Lernforschung. Skinner formulierte als Basis für ein erfolgreiches Lernen das

Aktivitätsprinzip, wonach der Lernende selbst agiert, das Prinzip des fehlerfreien Lernens,

welches den Lernstoff in kleine Unterabschnitte zerlegt, die durch den Lernenden bearbeitet

werden und das Prinzip der unmittelbaren Rückmeldung. Der Lernende wiederholt den

Lernabschnitt so lange, bis dieser erfolgreich abgeschlossen ist. Dieses Verfahren gestattet

gemäß der behavioristischen Sichtweise eine Steuerung der Wissensaneignung des

Lernenden durch den Lehrenden. Allerdings kennt Skinner auch das Konzept der

Selbstverstärkung, welches darauf basiert, dass die lernende Person

1. sich selbst einen Verstärker verabreichen kann,

2. in der Lage ist, über diesen Verstärker frei zu verfügen und

3. sich diesen Verstärker nicht willkürlich, sondern nur nach Ausführung vorher exakt

definierter Verhaltensweisen verabreicht (Halisch, Butzkamm und Posse, zitiert in:

Edelmann, 1993).

Das Konzept der Selbstverstärkung erlaubt damit dem Lernenden die willentliche Nutzung

von Verstärkern zur (Eigen-)Motivation einer Lernhandlung. Lernunterlagen im Sinne

Skinners sehen eine klar strukturierte Gliederung des Lernstoffes vor. Der darauf basierende

programmierte Unterricht war (und ist) Basis zahlreicher Lernprogramme. Auf seiner

Grundlage lassen sich einfachere manuelle Tätigkeiten und theoretische Lerninhalte, die

keine bzw. nur geringe Transferleistungen verlangen (z.B. das Erlernen von Vokabeln)

vermitteln bzw. verstehen. Bei der Erklärung komplexerer Zusammenhänge, welche ein

höheres Maß an Transferleistungen erfordern, stößt der Behaviorismus jedoch an seine

Grenzen. Kritiker sprechen in diesem Kontext von trägem Wissen, dem die Vernetzung in

einem größeren Zusammenhang fehlt. Einer der Hauptkritikpunkte des Behaviorismus stellt

die Ausblendung der, dem Zugriff der Messbarkeit entzogenen, inneren Abläufe des Lernens

dar (Nolting u. Paulus, 1988). Durch die Nichtberücksichtigung des Lernvorgangs seitens

des Lernenden können Lernstörungen nur über die extrinsische Motivation seitens des

Lehrenden bzw. der Lernumgebung erklärt werden.

Page 13: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

8

Aus Sicht seiner Kritiker eignet sich der Behaviorismus aus diesem Grund nicht als

umfassende Lerntheorie. Die verstärkte Betrachtung und Einbeziehung gerade dieser

internen Vorgänge leitete die kognitive Wende ein, die zum Kognitivismus überleitete

(Göhlich u. Zirfas, 2007).

2.1.3 Kognitivismus

Der Kognitivismus basiert wie der Behaviorismus auf der objektivistischen Grundannahme,

des objektiven Erkennens einer externen Wirklichkeit. Im Gegensatz zur Theorie des

Behaviorismus betrachtet der Kognitivismus den Lernvorgang als Tätigkeit eines

selbständigen Individuums, das die aufgenommenen Reize aktiv verarbeitet. Lernen wird als

Prozess der selbständigen Informationsverarbeitung betrachtet, welcher sich für den

Lernenden intern abspielt (de Witt, Czerwionka, 2007). Die aufgrund des Lernprozesses

gezeigte Verhaltensänderung wird als Folge dieses aktiven internen Verarbeitungsprozesses

betrachtet. Damit kommen dessen Denk- und Verstehensprozesse entscheidende

Bedeutung zu. Der Lernende lernt durch den permanenten Austausch mit seiner Umwelt.

Der Lehrende gibt Informationen weiter, die mittels Medien codiert werden. Der Lernende

dechiffriert diese Informationen anhand seiner internen Schemata und ihm zugänglicher

Informationen. Er hat die Wahl, die aufgenommenen Informationen akkomodativ zu

übernehmen und damit sein internes Schema durch Anpassung mit diesen in

Übereinstimmung zu bringen oder aber assimilativ die Umwelt seinen kognitiven Strukturen

anzupassen. Diese Lernprozesse lassen sich von außen anregen und unterstützen. Um dem

Lernenden die Möglichkeit zu geben, Selbststeuerungskompetenzen zu erwerben, darf die

Unterrichtssituation allerdings nicht zu stark „didaktisiert“ sein (Aeppli, 2005).

Damit einhergehend vollzieht sich auch ein Wandel der Position des Lehrenden vom

Belehrenden zum Tutor. Dieser hat nicht nur den Auftrag, Wissen zu vermitteln, sondern den

Lernenden Strategien an die Hand zu geben, die diesen eine Einflussnahme auf den

Lernprozess erlauben (de Witt, Czerwionka, 2007). In Analogie zum Behaviorismus wird der

Prozess der Wissensaneignung damit als steuerbar betrachtet, in welchem der Lernende

durch entsprechende Lernumgebungen motiviert und zum Wissenserwerb angeleitet wird.

Kognitive Ansätze basieren auf der Annahme, dass die menschliche Wahrnehmung eine

aktive Konstruktionsleistung darstellt. Umfang und Qualität der Wissensaufnahme sind

neben den kognitiven Aktivitäten der Lernenden von der Informationsaufbereitung und

Darbietung abhängig. „Unter einer kognitivistischen Position zum Lehren und Lernen wird

meist davon ausgegangen, dass zum erfolgreichen Lernen Lernarrangements erforderlich

sind, in denen die … Inhalte möglichst systematisch und organisiert dargeboten werden“

(Reinmann-Rothmeier u. Mandl, 1999).

Page 14: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

9

Ziel ist es, den Lernenden durch die Wechselwirkung zwischen den internen Denkstrukturen

und externen Anregungen zu motivieren und zur eigenständigen Lösung auch komplexerer

Aufgaben anzuregen. Bei diesem entdeckenden Lernen steht nicht die Akkumulation fertigen

Wissens, sondern das Anregen zur eigenständigen Bearbeitung eines Problems und damit

einhergehend die Ausbildung einer Problemlösungskompetenz im Vordergrund. Daraus lässt

sich ableiten, dass die Wechselwirkung von externer Information und internem Schema nicht

friktionslos verlaufen kann. Lernprobleme treten auf, wenn nicht viable Informationen

übermittelt werden, die Übermittlungsmedien sich als ungeeignet erweisen, oder die

Informationsaufnahme gestört ist (Göhlich u. Zirfas, 2007).

Eine Stärke der kognitivistischen Theorie ist die Erklärbarkeit der Anpassung des Lernens an

individuelle Denkstrukturen und Fähigkeiten. Als Hauptkritikpunkt sind die Konzentration auf

geistige Verarbeitungsprozesse und die Notwendigkeit einer vorbestehenden intrinsischen

Motivation zu nennen.

2.1.4 Konstruktivismus

Dem Konstruktivismus liegt die Annahme zugrunde, dass eine objektive Realität nicht

existent ist bzw. durch den Lernenden nicht objektiv wahrgenommen werden kann. Dieser ist

nur in der Lage, seine Umwelt subjektiv zu erfassen. Der Mensch als selbstorganisiertes,

strukturell geschlossenes System konstruiert aus den aufgenommenen Informationen sein

Wissen. Der Lernvorgang stellt damit einen individuellen Konstruktionsprozess dar, der zu

einer Modifikation der vorhandenen kognitiven Strukturen führt. Dieser Lernprozess kann

durch Umwelteinflüsse gestartet und beeinflusst werden, ohne dass aus konstruktivistischer

Sicht eine zielgerichtete Einflussnahme auf diesen möglich wäre.

Im Gegensatz zum instruktorischen Lernen der traditionellen Didaktik geht die

konstruktivistische Theorie davon aus, dass das zentrale Nervensystem einen

autopoietischen, operational geschlossenen und selbstreferenziellen Organismus darstellt.

Denken und sinnliche Wahrnehmung spiegeln nicht die äußere Welt wider, sondern

erzeugen eine eigene Wirklichkeit.

Lehren bedeutet darin das Herstellen von Lerngelegenheiten, deren Nutzung dem

Lernenden freigestellt ist, wobei Ziele und Inhalte den Lernprozess und seine Ergebnisse

mitprägen (Klieme, 2006). Der Unterricht wird damit zum sozialen Prozess, Wissen zu einer

Koproduktion von Lehrenden und Lernenden. Der erwachsenenpädagogisch

argumentierende Konstruktivismus stellt damit eine Lerntheorie dar, welche dem Anspruch

der Teilnehmerorientierung am stärksten gerecht wird. Befürworter der konstruktivistischen

Theorie verweisen in diesem Zusammenhang auf die pädagogische Subjektorientierung,

welche die Eigenständigkeit des lernenden Individuums, einschließlich einer geringen

didaktisch planbaren Zugänglichkeit, erklären (Hallmayer, 2002).

Page 15: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

10

Aus einem puristischen Blickwinkel betrachtet, liefert der Unterricht unter Zugrundelegung

der Konstruktivistischen Theorie eine der Anzahl der Lernenden entsprechende Anzahl

individueller Wirklichkeiten. Tatsächlich scheint aber eine ausreichende Kongruenz zu

bestehen, um das erlernte Wissen kollektiv abprüfen zu können. Die Lernenden „(…)

reproduzieren – unter dem Druck der Verhältnisse – (…) bestimmte Erwartungen. Was das

Gelernte für sie bedeutet ist indessen völlig unterschiedlich“ (Lenzen, 1999).

Kritiker des Konstruktivismus bemängeln, dass eine „angemessene Erkenntnis der

Wirklichkeit nicht eine Basis von Deutungen, sondern ein Fundament von Wissen benötigt.“

Die Wissensvermittlung spiele jedoch in der konstruktivistischen Theorie eine eher

untergeordnete Rolle (Hufer, 2001).

2.1.5 Lernfaktoren

Der Lernvorgang wird durch das Vorhandensein verschiedener Lernfaktoren beeinflusst,

wobei zwischen allgemeinen und spezifischen Lernvoraussetzungen unterschieden werden

kann. Allgemeine Lernvoraussetzungen umfassen die Einstellung gegenüber dem

Lernobjekt, welche eine Sinnentnahme ermöglicht und die Fähigkeit zur Integration des

Lernmaterials in die eigenen kognitiven Muster gestattet. Spezifische Lernvoraussetzungen

beinhalten Begriffe, Prinzipien und Fakten, welche zur sinnvollen Verbindung des Lernstoffes

beitragen und kognitive Strukturierungselemente wie Klarheit, Stabilität, Verfügbarkeit und

Ordnung umfassen. Diese Lernvoraussetzungen stellen zum Einen die Basis eines

erfolgreichen rezeptiven Lernvorgangs dar, werden andererseits aber auch durch das Lernen

selbst generiert und modifiziert (Macke u. Straka, 2009).

Vor dem Hintergrund der Lernformen sollen im Folgenden Faktoren betrachtet werden, die

das selbstgesteuerte Lernen beeinflussen. Grundsätzlich können dabei die Einflüsse der

Unterrichtsemotionen (Interesse, Lernfreude) und der Unterrichtsmerkmale

(Autonomieunterstützung, Transparenz, Alltagsrelevanz) unterschieden werden. Bedingt

durch die Ergebnisse verschiedener Studien wurde der reine Ansatz einer Selbststeuerung

weitgehend aufgegeben. Stattdessen wird der Begriff der Autonomieunterstützung genutzt.

Diese hat die Aufgabe, dem Lernenden sowohl methodische als auch inhaltliche

Wahlmöglichkeiten zu bieten, dessen Selbstaktivierung zu fördern und parallel dazu eine

Kontrolle des Lernfortschrittes von außen zu minimieren. Ein autonomieunterstützendes

Lehrerverhalten unterstützt letztendlich den Lernenden, eigene Ziele und Interessen zu

entwickeln und zu verwirklichen.

Als wesentlicher weiterer Faktor wird die Vermittlung des Relevanzverständnisses gesehen.

Durch die Einsicht des Lernenden in die Relevanz des Unterrichtsstoffes bzw. die Bedeutung

der Lerninhalte bei der Verwirklichung persönlicher Ziele und Interessen wird die Bereitschaft

zu einer Auseinandersetzung mit diesen erhöht. Die Alltagsrelevanz im Unterricht kann somit

Page 16: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

11

einen wichtigen Beitrag zur Förderung selbstbestimmter Lernmotivation leisten. Für die

pädagogische Praxis bedeutet dies, die genannten Unterrichtsmerkmale, vor allem die

Alltagsrelevanz, verstärkt bei der Unterrichtsplanung zu berücksichtigen und die Inhalte des

Bildungsplans mehr an der Lebenswelt der Schüler auszurichten. So erhalten diese die

Möglichkeit, die Unterrichtsinhalte und ihre Lebenswelt zur Passung zu bringen (Bieg u.

Mittag, 2009). Der Lernvorgang führt zu einer emotionalen Besetzung von Umweltreizen,

welche dadurch motivationale Kraft erhalten. Durch den Bezug zu erlebten Lernsituationen

besitzt der Lerner zu den einzelnen Fächern unterschiedliche emotionale Bezüge, welche

sich bei negativer Besetzung beispielsweise in Lernwiderständen zeigen können.

Lernsituationen, die gemeinsam erlebt werden und zu Lösungen führen, werden dagegen

häufig als positiv empfunden (Langosch, 1993).

Das Erleben positiver Emotionen stellt damit einen gewichtigen Einflussfaktor für die

intrinsische Motivation und den Internalisierungsprozess dar. Ziel der Didaktik muss es sein,

den Lernenden zu motivieren und anzuleiten, sich lernend mit einem Thema

auseinanderzusetzen (Siebert, 2003).

Dabei kann zwischen unterschiedlichen Arten der Lernmotive unterschieden werden. Neben

kognitiven Bedürfnissen wird Lernen durch soziale Lernmotive oder der Anregungsgehalt

einer Situation bewirkt bzw. unterstützt (Schlag, 2009). Daraus ergibt sich die Frage, ob

Lernsituationen in einer Weise konstruiert werden können, welche auf ein erwünschtes

Lernverhalten hinführt. Nach Bandura entscheiden Motivationsprozesse, ob durch

Beobachtung erworbene Fähigkeiten auch genutzt werden. Die Motivation stellt, neben dem

Erlangen von Aufmerksamkeit, dem Behalten und der Produktion einen Teilprozess des

Lernens dar. Banduras Modell geht von einem Ereignis oder einer Handlung als Auslöser

eines Lernvorgangs aus. Als Faktoren nennt er die Deutlichkeit der Aussagen, eine klare

angemessene Gliederung des dargebotenen Stoffs, eine angemessene Komplexität, den

Neuigkeitscharakter und das Ansprechen verschiedener Sinne (Multimodalität). Um Neues

zu lernen, ist es erforderlich, dieses wahrzunehmen. Will man Lernen gezielt fördern, muss

deshalb als erstes die Aufmerksamkeit des Lerners gewonnen werden. Daneben bewirkt der

Neuigkeitswert des Reizmaterials eine erhöhte Zuwendung (Schlag, 2009). Für die

Modellierung des Unterrichtsprozesses beschreibt Bandura damit ähnliche Merkmale, wie

sie auch für das Erstellen von Lernunterlagen gefordert werden.

Sieht man die Motivation des Lernenden als notwendig für den Lernvorgang an, ergibt sich

daraus die Frage, ob Lernprozesse durch steuernde instruktorische Maßnahmen motiviert

werden können (Faulstich u. Zeuner, 2008). Diese Vorstellung, durch eine

situationsangepasste Auswahl der Unterrichtsmethoden Einfluss auf die motivationale

Situation des Lehrenden bzw. die Aufnahme des Lernstoffs zu nehmen, war bereits Ziel von

Untersuchungen. Dabei interessierte v.a. die Verknüpfung von Lernzielen und Lernmethoden

Page 17: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

12

bzw. die Möglichkeit einer wissenschaftlich begründeten Ableitung der, auf die Erreichung

eines Lernziels hin optimierten, Methodenauswahl (Giesecke, 1973). Im Rahmen einer

Untersuchung zur Bildung und Erziehung in den Streitkräften wurde bezüglich der

Methodenwahl zur Erreichung festgelegter Ziele die Frage aufgeworfen, „… ob es nicht

sogar unmöglich ist, konkrete wissenschaftlich fundierte methodische Umsetzungsoptionen

…“ zu definieren (Schulze, 2002). Die lerntheoretische Grundlage dazu scheint häufig

ungesichert. Zwar wird den einzelnen Lehrmethoden eine Beeinflussung des Lernverhaltens

zugeschrieben, allerdings bemerkt Weinert in diesem Zusammenhang: „Die scheinbar

„wissenschaftlichen“ Ratschläge erwiesen sich nämlich in den meisten Fällen als trivial,

unbrauchbar oder beides“ (Weinert, 1994). Als wesentlich erscheint die Erkenntnis, dass die

eingesetzten Methoden den Lernprozess nur anregen, nicht aber hervorbringen können. Der

entscheidende Anstoß muss von dem Lernenden selbst ausgehen (Meueler, 2005). Der

wichtigste Ansatz wird in der Ermöglichung selbstbestimmten Lernens gesehen (Faulstich u.

Zeuner, 2008).

2.1.6 Selbstgesteuertes Lernen

Der gesellschaftliche Wandel verlangt von dem Einzelnen im zunehmenden Maße die

Bereitschaft, sich jeder Zeit und in allen Lebensbereichen mit neuen Aspekten seiner Umwelt

auseinander zu setzen. Damit wird das Individuum gezwungen, sich parallel

selbstorganisierter wie institutioneller Lernmöglichkeiten zu bedienen. Letztere entsprechen

z.B. der klassischen schulischen Lehr-Lernsituation. Dieses institutionalisierte Lernen

vollzieht sich in einer mehr oder weniger stark strukturierten Lernumgebung, worunter das

Arrangement der äußeren Lernbedingungen, wie Personen, Stoffauswahl und

–strukturierung, Lernmedien und Lernort zusammengefasst sind.

Demgegenüber steht der Begriff des selbstgesteuerten Lernens, welcher dem Lernenden

unterschiedlich starke Einwirkungsmöglichkeiten auf einzelne oder alle Faktoren des

Lernprozesses zubilligt. Dazu zählen:

- das Lernziel,

- die Lerninhalte,

- die Rahmenbedingungen des Lernens (Lernort, -zeit und –dauer, ggfs.

Lerninstitution) und

- der Lernweg einschließlich der Auswahl der Hilfsmittel (Dietrich u. Fuchs-Brüninghoff,

1999).

Aufgrund der Einbindung des Lernenden und des Lernens in soziale Kontexte werden selten

alle Faktoren vollständig festgelegt oder völlig frei bestimmt werden können. Demgemäß

betrachtet Neber selbstgesteuertes Lernen als „… eine Idealvorstellung, die verstärkte

Selbstbestimmung hinsichtlich der Lernziele, der Zeit, des Ortes, der Lerninhalte, der

Page 18: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

13

Lernmethoden und Lernpartner sowie verwendeter Selbstbewertung des Lernerfolgs

beinhaltet. Völlig selbstgesteuertes Lernen ist ebenso Utopie, wie völlige Fremdsteuerung.“

(Neber, 1978). Parallel dazu verlaufen Lehr- und Lernprozesse aber immer eingebettet in ein

soziales und kulturelles Umfeld, welches den Lernprozess von außen beeinflusst. Damit

spielt sich Lernen zwischen den beiden Polen Selbststeuerung und Fremdsteuerung ab.

Eine Lernsituation, die einen der beiden Pole in Reinform erlaubt, ist kaum denkbar.

Stattdessen verlangt die Betrachtung des Lernvorgangs zwischen diesen divergenten Polen

nach einem System flexibler individueller Ausprägung, das auch die Deutung von

selbständigen Lernprozessen im institutionellen Rahmen erlaubt.

Besonders aus der Sicht der konstruktivistischen Lerntheorie mit der zugrunde liegenden

Annahme des Lernvorgangs als Konstruktionsprozess des Subjekts, der einen

internalistischen, der Außensteuerung entzogenen Vorgang darstellt, muss Lernen ein

selbstgesteuerter Prozess sein. Demgegenüber beschränkt sich der Behaviorismus auf das

Konzept der Selbstverstärkung, während der Kognitivismus den Lernenden bereits als

weitgehend eigenverantwortlich im Bezug auf den Lernprozess betrachtet und extrinsische

Einflüsse auf leitende und motivierende Impulse reduziert.

Die Freiheitsgrade der eigenen Lernorganisation implizieren allerdings auch eine erhöhte

Gefahr des Scheiterns und verlangen die Einplanung eines erhöhten Zeitansatzes,

besonders bei weniger erfahrenen Lernern. Erfolgreiches selbstgesteuerte Lernen setzt

daher eine nicht unerhebliche Lernkompetenz voraus. Guldimann spricht in diesem

Zusammenhang von einer als metakognitive Bewusstheit bezeichnete Reihe von

Kompetenzen (Guldimann, 1996). Dieser Arbeit liegt der Kompetenzbegriff nach Erpenbeck

zugrunde, welcher Kompetenz in unterschiedliche Komponenten zerlegt. Neben der

Verfügbarkeit von Wissen umfasst er u.a. die Bewertung dieses Wissens und seine

Einbeziehung in Wertbezüge, die Möglichkeit der Adaptierung auf nicht explizit bekannte

Situationen, die Handlungsfähigkeit als Zielpunkt der Kompetenzentwicklung und die

Integration der vorgenannten Punkte zur kompetenten Persönlichkeit (John Erpenbeck,

1997, zitiert nach: Reglin u. Hölbing, 2004). An dem Übergang von der rein fachlichen

Qualifikation zum Begriff der Kompetenz zeigt sich auch eine Neuorientierung der Didaktik,

wobei Siebert Kompetenz als stabile, handlungsrelevante Fähigkeit definiert (Siebert, 2003).

Page 19: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

14

Selbstgesteuertes Lernen Dimensionen des Lernens Fremdgesteuertes Lernen

Lernerzentrierung Orientierung des

Lerngeschehens

Lehrerzentrierung

agierender Lerner Aktivierungsgrad des

Lernenden

konsumierender Lerner

flexible Lernzeiten zeitliche Flexibilität des

Lernenden

gebundene Lernzeiten

variable Lernorte räumliche Flexibilität der

Lernenden

feste Lernorte

Lernzielautonomie Entscheidungsfreiheit über

Lernziele

vorgegebene Lernziele

frei wählbare Lerninhalte Entscheidungsfreiheit über

Lerninhalte

vorgegebene Lerninhalte

Selbstkontrolle Überprüfung des Lernerfolgs Fremdkontrolle

Tab. 1: Eigenschaften von Lernarrangements zwischen den Positionen der Selbststeuerung und der Fremdsteuerung (nach: BMBF, 1998)

Daraus wird ersichtlich, dass selbstgesteuertes Lernen ein Niveau an Selbstverantwortung

und Autonomie erfordert, welches so im klassisch-institutionalisierten Lernen nicht verlangt

wird (Mallwitz-Schütte, 2000, zitiert nach: Forneck, 2001).

Besonders in konstruktivistischen Lernsettings geht ein wesentlicher Teil der Verantwortung

vom Lehrenden auf die Lernenden über, welchen damit eine Selbstverantwortlichkeit für die

Auswahl, die Reihenfolge und die Tiefe der Auseinandersetzung mit dem Lernstoff

übertragen wird. Unter Berücksichtigung der Prämisse, dass selbstgesteuertes Lernen

strategische Kompetenzen und angemessene motivationale Überzeugungen voraussetzt, die

so nicht immer gegeben sind (Konrad, 2009), lässt sich erklären, dass anhand der

erbrachten Lernleistungen keine eindeutige Überlegenheit von selbstgesteuerten

Lernsettings gegenüber fremdgesteuerten Lernformen aufgezeigt werden konnte. Vor

diesem Hintergrund formulierte die EU-Kommission in ihrem Memorandum über

lebenslanges Lernen die Frage: „Wie erwirbt man die Fähigkeit zu produktivem

selbstgesteuertem Lernen?“ (EU-Kommission, 2000).

Lernmotivation und motivationsbezogene Kognition spielen für die Modelle selbstgesteuerten

Lernens eine wesentliche Rolle. Als motivationale Faktoren nennt Görn (2006) in ihrer Studie

die motivationale Orientierung und die intrinsische Motivation, welche die Handlungen des

selbstgesteuerten Lernens initiiert bzw. aufrecht erhält. Intrinsisch motivierte Lerner arbeiten

aus eigenem Antrieb heraus, bei extrinsisch motivierten Lernern spielen dagegen äußere

Anreize, wie Belohnung eine wesentliche Rolle für die Initiierung von Lernprozessen. Die

Page 20: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

15

intrinsische Motivation wird von Schiefele und Schreyer (1994) mit der Anwendung kognitiver

Strategien und Lernerfolgsmaßnahmen in Verbindung gebracht. Lernende, die ihre

Selbstregulation hoch einschätzen und die zugleich von gemäßigt konstruktivistischen

Unterrichtsprinzipien profitieren, sind mit ihren Lernergebnissen und Lernprozessen

zufriedener. Überdies engagieren sie sich auch in ihrer Freizeit mehr für den Unterricht. Das

positive Wahrnehmungsbild schlägt sich allerdings nur teilweise in den Lernleistungen

nieder. Selbstgesteuert Lernende erreichen, verglichen mit Lernern, die ein geringeres Maß

an Selbststeuerung zeigen, bessere Deutschnoten. Im Fach Mathematik konnte dieser Effekt

allerdings nicht untermauert werden. Eine Erklärung dieser widersprüchlichen Befunde lässt

sich darin suchen, dass sich Kompetenzen des selbstgesteuerten Lernens nicht unbedingt

positiv auf den Lernerfolg auswirken müssen. Im Gegenteil traten bei vielen Schülern

Schwierigkeiten mit dem selbstgesteuerten Lernen auf. Aus den gewonnenen Resultaten

wird ersichtlich, dass die Selbststeuerung von Lernprozessen als Akkumulation komplexer

Sachverhalte aufgefasst werden kann, der durch die Einbeziehung zusätzlicher Variablen

wie Alter, Geschlecht und Schulart weiter diversifiziert wird (Konrad, 2009).

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass selbstgesteuertes Lernen nicht bei allen

Lerninhalten die erfolgversprechendste Lernform darstellt. Die Kombination von

selbstgesteuerten und angeleiteten Lernphasen und ein Wechsel der Lernanforderungen

erscheinen für die meisten Lernenden erfolgversprechender. Zu dieser Thematik

durchgeführte empirische Untersuchungen in der gewerblich-technischen Bildungsarbeit

zeigten, dass die besten kognitiven Ergebnisse mit geleiteten Lehr-Lernarrangements erzielt

werden konnten. Lernarrangements, die eine intensive Selbststeuerung von Lernprozessen

mit einer hohen Komplexität der Aufgaben verbinden, führen häufig zur Überforderung und

einem Nichterreichen der gesteckten Lernziele (Speck, 2003).

Page 21: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

16

2.2 Lebenslanges Lernen – Lernen im Rahmen der Erwachsenenbildung

2.2.1 Erwachsenenbildung – Weiterbildung – Lebenslanges Lernen

Vor dem Hintergrund einer sich wandelnden Gesellschaft mit neuen beruflichen

Anforderungen gewinnt die Aus- und Weiterbildung Erwachsener als lebenslanges Lernen

eine stetig wachsende Bedeutung. Sie ergänzt die Schul- und Berufsausbildung im Falle der

Anpassung der beruflichen Ausbildung an veränderte Anforderungen des Arbeitsplatzes und

eröffnet Möglichkeiten zur Erweiterung der Kenntnisse, wie z.B. in der Meisterausbildung

oder im Falle einer persönlichen Neuorientierung.

Unter Erwachsenenbildung sind gemäß dem Gesetz zur Förderung der Erwachsenenbildung

des Freistaats Bayern Bildungsangebote zu verstehen, die dem Lernenden die Möglichkeit

eröffnen, „… die in der Schule, in der Hochschule oder in der Berufsausbildung erworbene

Bildung zu vertiefen, zu erneuern und zu erweitern; ihr Bildungsangebot erstreckt sich auf

persönliche, politische und berufliche Bereiche.“. (Gesetz zur Förderung der

Erwachsenenbildung des Freistaat Bayern). Der Begriff der Weiterbildung wird häufig

synonym verwendet. Die Abgrenzung wird nicht immer scharf gezogen, allerdings kann die

allgemeine Weiterbildung von der beruflichen Weiterbildung unterschieden werden. Dabei

umfasst die letztere alle berufsbildenden Maßnahmen, die auf eine primäre Berufsausbildung

folgen.

Ein wesentlicher Unterschied zur schulischen Ausbildung liegt im fehlenden

Erziehungsauftrag der Erwachsenenbildung. Dabei stellt die Erwachsenenbildung keine

pädagogische Insel dar, sondern ist Teil des gesellschaftlichen Gesamtsystems. Sie nimmt

im gesellschaftlichen Kontext u.a. Qualifizierungs-, Sozialisations-, und

Demokratisierungsfunktionen wahr (Siebert, 2003).

Als Ziele der Erwachsenenbildung können folgende Punkte definiert werden:

das Vermitteln von Spezialqualifikationen,

die Vertiefung übergreifender Grundlagen,

das Schließen von Lücken der Erstausbildung,

die Anpassung vorhandener Qualifikationen an neue Anforderungen und

das Schaffen von Grundlagen, um die Technikgenese und ihre Folgen zu begreifen,

darin Gestaltungsmöglichkeiten zu erkennen und Einstellungen zu reflektieren.

(Faulstich, 2005).

Um die Lernenden zu lebenslangem Lernen zu befähigen, sollen den angehenden

Beschäftigten nicht nur die Grundkenntnisse zur Berufsausübung vermittelt werden, sondern

Page 22: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

17

sie sind bereits frühzeitig, möglichst schon in der beruflichen Erstausbildung auch zur

Anpassung und Weiterentwicklung ihrer Kompetenzen zu befähigen. Jürgen Dollmann

bezeichnet dies als Erweiterung der beruflichen Bildung zur berufsbezogenen Bildung

(Dollmann, 2007). Damit passt sich die Erwachsenenbildung in das Konzept des

Lebenslangen Lernens ein, welches eine Zielvorstellung wiedergibt, „… die auf dem

erweiterten Weiterbildungsbegriff fußt. Dieser umfasst die herkömmlichen

Weiterbildungsmaßnahmen im Rahmen von Kursen bzw. Präsenzveranstaltungen und

informelle Lernprozesse am Arbeitsplatz bzw. Selbstlernen in der Freizeit.“ (BMBF, 2006).

Innerhalb der Erwachsenenbildung ist der zumeist fehlende Systemcharakter der meisten

Weiterbildungsveranstaltungen auffallend. Im Gegensatz zu der einer Weiterbildung

vorausgegangenen schulischen und beruflichen Ausbildung, die sowohl kontextuell als auch

didaktisch in ein Gesamtsystem eingebettet sind, stehen die meisten

Weiterbildungsveranstaltungen in der Regel für sich. Statt eines in sich geschlossenen

Systems werden zumeist Teilaspekte aufgegriffen. Ziel besonders der beruflichen

Weiterbildung ist das zeitnahe Erreichen meist funktional verwertbarer Kenntnisse (Bank,

2009). Damit wird die berufliche Weiterbildung der Gefahr ausgesetzt, nur einer kurzfristigen

Anpassung der Beschäftigten an veränderte Marktbedingungen zu dienen: „Für einen

Großteil der Beschäftigten verkommt die Weiterbildung (…) zur bloßen Schnellanpassung an

die durch die neuen Informations- und Kommunikationstechniken veränderten

Arbeitsprozesse. (…) Qualifizierte Weiterbildung ist etwas für die ohnehin schon

qualifizierten, an den weniger Gebildeten geht der vielgepriesene boomende

Weiterbildungsmarkt weitgehend vorbei.“ (Ahlheim, 2001). Richard Gris schreibt in seinem

kritischen Artikel „Weiterbildung – bringt nichts!“ von Wissen, das im Alltag nicht angewendet

wird oder werden kann und nennt diesen Aspekt als den Hauptgrund für das Verpuffen vieler

Weiterbildungsbemühungen (Gris, 2008).

Neben den meist in Form von Tages- bis Wochenkursen angebotenen Weiterbildungen

existieren allerdings auch Ausbildungen mit dem Ziel eines grundsätzlichen Erwerbs

erweiterter bzw. zusätzlicher Qualifikationen, wie etwa in der Meisterausbildung bzw. in der

Ausbildung im mittleren oder höheren feuerwehrtechnischen Dienst, welche von Art und

Umfang der primären Berufsausbildung ähneln.

2.2.2 Erwachsene als Lernende

Die Erwachsenenbildung beruht auf zwei Grundannahmen: die Permanenz von

Lernaufgaben und der Fortbestand der Lernfähigkeit bis ins hohe Alter (Faulstich, Zeuner,

2008). Im Bezug auf die Lernfähigkeit hält sich die Volksweisheit vom Hans, der nimmermehr

in der Lage ist, das zu lernen, was ihm einst als Hänschen entging, noch immer äußerst

hartnäckig. Die Lernforschung zeigt ein anderes Bild. „Erwachsene lernen im Prinzip gar

Page 23: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

18

nicht anders als Kinder und Jugendliche; aber sie lernen gezielter, interessenorientierter und

selektiver“ (Nuissl von Rein, 2008).

Tatsächlich ist der Einfluss des kalendarischen Alters auf die Lernfähigkeit stark relativiert

worden. Generell scheinen Erwachsene nicht schlechter zu lernen als Jugendliche. Ihr

Lerntempo ist zwar langsamer, dafür lernen sie sorgfältiger. Allerdings üben soziokulturelle

und lebensgeschichtliche Faktoren eine stärkere Wirkung aus, als dies bei Kindern und

Jugendlichen der Fall zu sein scheint (Siebert, 2005).

Dabei fußt das Lernen Erwachsener auf den gleichen Grundannahmen, die bereits im

vorangegangenen Unterkapitel genannt wurden. Dennoch sind auch signifikante

Unterschiede erkennbar. Diese lassen sich aus der Lernbiographie heraus begründen.

Kinder haben noch nicht die Fähigkeit, ein Ziel über längere Zeiträume hinweg zu verfolgen.

Eine Lernhandlung wird als motivierend empfunden, wenn ein unmittelbarer Effekt

festgestellt werden kann. Erst die Möglichkeit, sich auch ohne direkte Befriedigungsaussicht

zu motivieren, erlaubt Lernhandlungen über längere Zeitabschnitte zu planen und

umzusetzen. Dieser Belohnungsaufschub setzt das Vertrauen voraus, dass eine Belohnung

auch mit einer Verzögerung noch eintritt. Ein solches Vertrauen muss erst erworben bzw.

aufgebaut werden. Es stellt die Grundlage für das Auftreten einer zukunftsorientierten

langfristigen Lernmotivation dar. Die Entwicklung einer langfristigen

Anstrengungsbereitschaft lässt sich nicht allein durch operantes Konditionieren erklären. Sie

beruht auf das durch soziale Beziehungen erworbene Vertrauen und Selbstbewusstsein,

dessen Bildung sich aber auch durch operantes Konditionieren erklären lässt. Verstärkung

motiviert und lenkt u.U. auf eine Entwicklung eigenständiger Interessen hin (Schlag, 2009).

Erwachsene Lernende prüfen das angebotene Wissen auf seine Viabilität bzw.

Lebenstauglichkeit, sie rezipieren neues Wissen vor dem Hintergrund ihres vorhandenen

Wissensbestands. Dazu ist ein Rückbezug auf das vorhandene Wissen notwendig, dessen

Gelingen oder Fehlschlagen vor dem Hintergrund der jeweiligen Lernbiographie stattfindet.

Dieses Anschlusslernen überwiegt gegenüber dem Neulernen, da der Lernende bereits über

eine eigene Lernbiographie verfügt, auf deren Grundlage neues Wissen aufgenommen wird.

Das dargebotene Wissen wird mit dem früher gelernten verglichen und gegebenenfalls

uminterpretiert. Die teilnehmerorientierte Lehre hat das Anschlusslernen zu unterstützen.

Lernen stellt einen selbstreferenziellen Prozess dar, neues Wissen wird aus vorhandenem

generiert, der Lernvorgang erfolgt nach gelernten Mustern. Lernen im Erwachsenenalter

stellt grundsätzlich Anschlusslernen dar. Als lernwürdig wird angenommen, was relevant,

viabel und integrabel erscheint. Diese Selbstreferentialität nimmt im Alter zu.

Lernwiderstände stellen sich häufig aufgrund eines Mangels an Notwendigkeit und

Sinnhaftigkeit ein (Siebert, 2003).

Page 24: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

19

Durch das Erzielen einer größtmöglichen Kongruenz zwischen Lernthemen und realem

Wissensbedarf im Berufsleben lässt sich eine Steigerung der Lernmotivation Erwachsener

erzielen (Jung, 1994).

Fremdgesetzte Lernbedingungen, aus denen heraus für den Lernenden keine akzeptablen

Gründe erwachsen, die ein Lernen rechtfertigen, führen zu Widerständen. Holzkamp prägte

dafür den Begriff des defensiven Lernens. Erst wenn es gelingt, Lernstoff und Lebenswelt zu

verknüpfen, findet expansives Lernen statt. Die Lernfähigkeit Erwachsener ist deutlich

stärker an eine lebensweltliche Bedeutsamkeit geknüpft, als dies bei Kindern und

Jugendlichen der Fall ist. Wahrnehmen, Denken, Fühlen und Handeln sind keine linearen,

sondern zirkuläre, rekursive Prozesse. Die Wahrnehmung fokussiert sich auf die momentan

für ein erfolgreiches Handeln benötigten Kenntnisse gemäß dem Schlagwort „wir wissen,

was wir gesehen haben, wir sehen, was wir wissen “. Was als benötigt erscheint, wird aus

dem Fokus der eigenen Erfahrungen heraus entschieden. Lernwiderstände müssen deshalb

immer auch im Bezug auf die spezifische Lernbiographie betrachtet werden, besonders die

Lernerfahrungen früherer Lebensabschnitte prägen die Lernfähigkeit im Erwachsenenalter.

Neben Lernblockaden durch mögliche negative Vorerfahrungen aus der Schulzeit spielt auch

das Erkennen der Sinnhaftigkeit der Aneignung der Unterrichtsinhalte bei der Entwicklung

von Lernschwierigkeiten eine Rolle. Im Gegensatz zu Kindern sind Erwachsene zumeist

weniger aufnahmebereit für Lerninhalte, die nicht in einen Lebenskontext eingeordnet

werden können. Lernen wird als Reaktion auf Lebensereignisse und Übergänge zwischen

Lebensphasen gezeigt. Das birgt die Gefahr des defensiven Lernens, welches als Reaktion

auf einen äußeren Druck gezeigt wird. Faulstich und Zeuner nutzen hier den Begriff des

„kontaminierten Lernens“ im Gegensatz zum selbstbestimmten bzw. expansiven Lernen,

welchem die Chance der Selbstentfaltung des Lernenden innewohnt. Ziel dieser

Lernprozesse ist die Ausbildung von Bedeutungszusammenhängen und

Handlungsmöglichkeiten. Über diese Ziele lassen sich expansive Lernprozesse motivational

begründen. Die Ermöglichung expansiven Lernens verlangt die Einbeziehung aller Bereiche

des Lehr-Lernprozesses:

die Lernziele müssen die Interessen der Lernenden wiedergeben

(Intentionalität),

die Lerninhalte müssen einen Bezug zur Lebenssituation der Lernenden

aufweisen (Thematik),

Lernverfahren müssen situationsorientiert angewendet werden (Methodik),

(Faulstich, Zeuner, 2008).

Page 25: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

20

Aus dieser Subjektorientierung, welche die konstruktivistische Theorie charakterisiert, leiten

sich verschiedene didaktische Perspektiven ab. Im Mittelpunkt steht die Lernerzentrierung

der Bildungsarbeit. Das bedeutet eine Anerkennung des Umstandes, dass Erwachsene sich

schlecht belehren lassen. Was für eine Person viabel erscheint, kann von einer anderen

Person mit divergierender Lebensbiographie abgelehnt werden.

Danach kann die Lehre das Lernen Erwachsener weder determinieren noch instruieren.

Stattdessen sind das lehrende und das lernende System strukturell gekoppelt. Der Lernende

geht mit dem Lernstoff vor dem Hintergrund seiner Lernbiographie eigenständig um. Daraus

ergibt sich das Prinzip der Zielgruppenorientierung, die ein wesentliches

Unterscheidungskriterium der Erwachsenenbildung zur schulischen Lehre darstellt. Lernen

ist ein individueller Prozess, in welchem das Missverstehen den Normalfall darstellt. Es

kommt daher besonders auf das Differenzerleben, die Wahrnehmung der Lernunterschiede

durch den Lehrenden an.

Da der Konstruktivismus die objektivistische Grundannahme einer Basiswahrheit nicht

vorsieht, kann der Lehrende auch nicht über diese verfügen. Er ist nur in der Lage, eigene

Wirklichkeitskonstrukte anzubieten, ohne dem Lernenden deren Viabilität vorschreiben zu

können. Die normative Pädagogik, welche Wahrheiten postuliert, hat aus konstruktivistischer

Sicht keine erkenntnistheoretische Grundlage (Siebert, 2003). Das bedingt einen Wandel

innerhalb der Lehre der Erwachsenenbildung, weg von einem Instruktionsansatz hin zu

einem Ansatz, der die Wissensaufnahme aus der Aneignungsperspektive des Lernenden

bzw. der Vermittlungsperspektive des Lehrenden in den Mittelpunkt stellt. Darin fällt dem

Lehrenden die zentrale Aufgabe zu, zwischen Lernenden und Lerngegenstand zu vermitteln.

Erst diese Verbindung zwischen Lernthematik und Lerninteressen ermöglicht expansives

Lernen (Faulstich, 2002).

Lernen erfolgte immer schon im Kontext sozialer Aktivitäten. Der Mensch lernt während des

Hineinwachsens in einen gesellschaftlichen Kontext durch die Konfrontation mit

umweltgenerierten Problemen. Daraus entsteht neues Wissen evolutionär anhand der

Anwendung des vorhandenen Repertoires an Lösungsansätzen (allerdings soll auch die

Möglichkeit der revolutionären Neuerung, des Geistesblitzes, hier nicht ausgeschlossen

werden).

Das gemeinsame Problemlösen von Lernenden mit Experten an konkreten Situationen ist im

realen Leben Bestandteil vieler Lernphasen und durch den direkten Zugriff auf den

Fachmann besonders effektiv (Büssing, 1999). Die im Laufe der gesellschaftlichen

Entwicklung zunehmende Komplexität des Alltags erzwang eine Arbeitsteilung und damit ein

Herauslösen des Lernens aus der Lebensumwelt des Lernenden. Während das

Anwendungswissen noch immer im alltäglichen Kontext erlernt wird, erfolgt das Lernen

abstrakter Zusammenhänge durch professionelles Lehrpersonal in einer Lernanstalt. Das

Page 26: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

21

Verhältnis zwischen Lehrer und Lernenden ist in der Erwachsenenbildung nicht ohne

Spannungen. Der erwachsene Lehrgangsteilnehmer verlangt einerseits die Respektierung

seiner Person bei gleichzeitiger Erwartung an einen Führungsanspruch des Lehrenden

(Meueler, 2005).

Aus der sich abzeichnenden Wende in der Erwachsenenbildung von der Belehrungsdidaktik

hin zur Motivations- und Ermöglichungsdidaktik ergibt sich auch eine Verschiebung der

klassischen Rollenverteilung zwischen Lehrenden und Lernenden. Der Lehrende plant nicht

länger den Lernprozess, sondern erleichtert dem Lernenden die Problem- und Zielfindung

(Siebert, 2005). Die Zunahme selbstgesteuerter Anteile des Lernens findet seinen

Niederschlag in der Didaktik, die dem Wandlungsprozess weg von der institutionalisierten

Weiterbildung hin zum außerschulischen Lernen, z.B. am Arbeitsplatz, Rechnung trägt

(Siebert, 2003).

Die übliche Kernleistung der Lehrtätigkeit wird im Lernprozess der Erwachsenenbildung

mehr und mehr durch einen komplexen Leistungsmix des Lehrenden ersetzt, der auch die

Verantwortlichkeit der Lehrgangsteilnehmer verschärft hervortreten lässt. Verbunden ist dies

häufig mit Rationalisierung, also Rückbau betrieblicher Organisation, v.a. im Personalbereich

(Schulz, 2004). Der Lehrende schafft dazu Lernsettings, die den Lernenden durch

problemzentriertes Lernen in die Aufgabenstellung involvieren. Voraussetzung dazu ist die

Thematisierung authentischer Probleme mit aktuellem Bezug und Relevanz für den

Lernenden (Seufert u. Euler, 2005).

Abb.1: Regelkreis des problemzentrierten Lernens (nach Seufert und Euler, 2005)

Aus den Besonderheiten des Lernens bezogen auf Erwachsene lassen sich die Prinzipien

der Bildungsarbeit ableiten:

das Schaffen von Partizipationsmöglichkeiten, wobei die Teilnehmerbeteiligung

sorgfältig vorgeplant werden muss,

Problemorientierte Lernumgebung

Feedback Instruktion Lehrender

Konstruktion Lernender

Page 27: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

22

die Metakognition, also das Erkennen der eigenen Lernstile, -stärken und –

schwächen, sowie der Fähigkeit zur Selektion des dargebotenen Stoffs,

die Integration des Erlernten in das eigene Wissensgebilde und die Fähigkeit zur

Anwendung auf andere Bereiche und

das soziale Lernen bzw. die Fähigkeit zur Organisation einer Lerngruppe und die

Möglichkeit zur Integration in eine solche (Siebert, 2005).

2.2.3 Institutionalisiertes Lernen und Selbststeuerung

Innerhalb der Erwachsenenbildung reicht das Spektrum von freien, weitgehend

selbstbestimmten Lernaktivitäten bis zu Lehrveranstaltungen mit engen, institutionellen

Grenzen, in denen die Lernzeiten und Lernorte festgelegt sind und die Lerninhalte durch

einen curricularen Rahmen vorgegeben werden. Ein selbstorganisiertes Lernen bleibt hierbei

auf das Nacharbeiten des Unterrichtsstoffes beschränkt. Dieses entzieht sich allerdings der

Kontrolle durch den Lehrenden; eine Richtung kann dieser nur durch Leitungs- bzw.

Steuerungselemente wie Fragen, Texte und Problemstellungen anzeigen.

Ein Problem des institutionellen Lernens ist die Abspaltung von der Alltagsroutine, es tritt

häufig eine Distanzierung zwischen den Lerninhalten und der Zielsituation auf. Fand Lernen

lange Zeit begleitend zum Alltagsleben statt, so trat mit der Diversifizierung des

menschlichen Lebens in einer arbeitsteiligen Welt die Institutionalisierung der Bildung auf.

Ziel muss die Sicherstellung der Lebensnähe sein (Faulstich u. Zeuner, 2008). Als eine

Möglichkeit zur Sicherstellung des Lebensbezugs der Ausbildung wird die Verzahnung der

theoretischen Bildung mit praktischen Abschnitten in der Arbeitswelt vorgeschlagen (OECD,

2000). Gerade hier liegt eines der Kernprobleme der beruflichen Bildung. So stellen Deitmer

und Gerds die Berufsschule als weitgehend abgekoppelt von der betrieblichen Ausbildung

dar, mit nur geringem Bezug zu den realen Arbeitsprozessen. Diese Praxisferne sehen die

Autoren als Ursache für Motivationsverluste der Auszubildenden. Gerade die Kooperation

Berufsschule – Ausbildungsbetrieb zeigte sich in einer Untersuchung als wenig ausgeprägt

(Deitmer u. Gerds, 2004). Eine Ursache ist in der fehlenden Verarbeitung typischer Arbeits-

und Geschäftsprozesse in curriculare Vorgaben zu suchen. Aufgrund der fehlenden

Abstimmung zwischen betrieblicher und schulischer Aus- und Berufsbildung entsteht häufig

auf Seiten des Lernenden eine ablehnende Haltung gegenüber dem dualen

Ausbildungssystems (Deitmer, 2002). Diese Situation lässt sich auf andere

Ausbildungsveranstaltungen der Erwachsenenbildung übertragen.

Page 28: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

23

Institutionell eingebundenes Lernen kann jedoch nicht per se als fremdbestimmt bezeichnet

werden. Auch die engen Formen des Frontalunterrichts weisen erhebliche Spielräume für die

Lernenden auf. Demgegenüber können selbst ausgefeilteste Lernarrangements am

Eigensinn des Lernenden scheitern. Die Vorstellung, es lasse sich aus festgeschriebenen

Lernzielen das methodische Vorgehen ableiten, welches dann ein bestimmtes Lernverhalten

erzeugt, wurde mit Auftreten des Konstruktivismus weitgehend aufgegeben.

Auch lässt sich expansives Lernen durch einen institutionellen Rahmen unterstützen und

fördern. Die Institution gewährt die Hilfestellung, an der sich der Lernende orientiert. Sie

kann als Supportstruktur das selbstgesteuerte Lernen fördern und dazu dienen, „(…)

Arrangements zu sichern, welche die Entscheidungsspielräume der Lernenden vergrößern“

(Faulstich, 2002).

Während das planvolle formelle Lernen ein Schwerpunkt der Weiterbildung darstellt, mit dem

Ziel zertifizierbares Wissen hervorzubringen, wird im Lebensalltag mit einem Anteil von bis

zu 75% zumeist informelles Wissen vermittelt (Erpenbeck, 2004). Informelles Lernen,

welches einen größtmöglichen Freiheitsgrad aufweist und durch Lebenszusammenhänge

induziert wird, läuft jedoch Gefahr, zufällig und irrtumsanfällig zu sein. Friedrich und Mandl

sehen in diesem Zusammenhang die Gefahr, dass Lernumgebungen, welche ein zu hohes

Maß an Eigenaktivität des Lernenden voraussetzen, zu einer Überforderung des Lernenden

und damit zu einem Abbruch der selbstgesteuerten Lerntätigkeit führen (Friedrich u. Mandl,

1997).

Gemäß Knowles „(…) beschreibt ‚selbstorganisiertes Lernen‘ einen Prozess, in welchem

Individuen initiativ werden, um mit oder ohne der Hilfe anderer, ihre Lernbedürfnisse und ihre

Lernziele definieren, die benötigten personellen und materiellen Ressourcen ermitteln, ihre

Lernstrategien ermitteln und anwenden sowie das Lernergebnis evaluieren“ (Knowles, 1975,

zitiert nach: Faulstich, 2002). Nach dieser Definition kann das selbstgesteuerte Lernen als

eine Variante bzw. ein Bestandteil des planvollen formellen Lernens betrachtet werden.

Der Lernprozess wird, neben Lernenden und Lehrenden, durch Unterrichtsziele und –inhalte

beeinflusst, welche durch den institutionellen und sozialen Kontext geprägt werden (Klieme,

2006). Siebert definierte in diesem Zusammenhang den Begriff der Didaktik „(…) als

Organisation von Lehr-Lernprozessen durch die Auswahl und Überprüfung von Zielen,

Inhalten und Arbeitsformen (…)“ (Siebert, 1978). Lernziele und –inhalte werden in der Regel

durch eine Institution vorgegeben. Diese prägt auch die Lernumgebung, in welcher die

Lernprozesse ablaufen. Ausgehend von dem didaktischen Dreieck mit den Eckpunkten

Lernender – Lehrender – Lerninhalt können konstitutive Elemente definiert werden, welche

den Lernprozess beeinflussen. In der Erwachsenenbildung fungieren die Lerninhalte häufig

nur als Mittel zum Zweck des Kompetenzerwerbs. Das klassische Schema Motivation,

Page 29: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

24

Stoffvermittlung, Anwenden, Üben und Wiederholen ist in der Erwachsenenbildung nicht

immer praktikabel. Wesentlich ist aber der Rote Faden, welcher sich durch die Veranstaltung

zieht. Mit Hinblick auf den Kompetenzerwerb muss im Vorfeld einer Bildungsmaßnahme die

grundlegende Frage beantwortet werden, was mit welchem Schwierigkeitsgrad wozu gelehrt

wird. In der Regel ist der Lehrende gezwungen, eine didaktische Reduktion vorzunehmen,

um den Schwierigkeitsgrad bzw. die Abstraktionsebene des Stoffes der Zielgruppe

anzupassen. Daran schließt sich die Rekonstruktion, d.h. die teilnehmerorientierte

Aufbereitung des reduzierten Stoffes an. Nicht die Quantität, sondern die Relevanz des

vermittelten Stoffes steht im Vordergrund. Als relevant gelten Inhalte, aus denen heraus

fundamentale Einsichten und/oder Kompetenzen erworben werden (Siebert, 2005).

Abb. 2: Das erweiterte didaktische Dreieck, ergänzt durch die Einflüsse der institutionellen Einbindung des Lernprozesses

Aufgrund der zunehmenden Bedeutung der neuen Medien in Blended-Learning-

Arrangements schlägt Kron eine Erweiterung des klassischen didaktischen Dreiecks zum

Viereck vor, wobei der vierte Eckpunkt durch die neuen Medien gebildet wird (Kron, 2006).

Page 30: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

25

2.2.4 Lerntypen

Franz Deutering geht von der Grundannahme aus, dass

1. kein Lernender dem anderen vollkommen gleicht und der Unterricht effektiver wird,

wenn er auf lernrelevante Unterschiede abgestimmt ist,

2. der Lehrende genaue Kenntnisse des Lernfortschritts des Einzelnen benötigt, um

gezielt zu unterstützen, z.B. durch Selbststudien-Material, das eine individuelle

Bearbeitung gestattet und

3. durch eine eigene Festlegung von Lernzielen und Lernwegen seitens des Lernenden

Selbstsicherheit, Selbstvertrauen und Selbstbestimmung gestärkt werden (Deutering,

1995).

Um den unterschiedlichen Bedürfnissen der Lernenden gerecht werden zu können, ist eine

individuelle Förderung anzustreben, die darauf ausgerichtet ist, Lernumgebungen so zu

gestalten, dass individuelle Lernwege ermöglicht und unterstützt werden. Dem Lernenden

muss, ausgehend von seinem aktuellen Entwicklungsstand und unter Einbeziehung seiner

individuellen Erfahrungen, die Möglichkeit geboten werden, seine Kompetenzentwicklung zu

stärken. Dies setzt, neben der Ermöglichung individueller Lernwege, eine fundierte

pädagogische Diagnostik voraus, die dazu beiträgt, individuelle Entwicklungsmöglichkeiten

und –erfordernisse zu bestimmen. Aus der diagnostischen Erhebung heraus müssen sich

Maßnahmen zur individuellen Förderung ableiten lassen. Maßnahmen der individuellen

Förderung in Lernumgebungen können einerseits auf die Bearbeitung von Lernaufgaben

unterschiedlicher Komplexität abzielen, desweiteren aber auch das Bereitstellen

unterschiedlicher Problemstellungen und Lernzugänge beinhalten (Kremer u. Zoyke, 2009).

Allerdings ist die Anwendung von Maßnahmen der individuellen Förderung nur bis zu einer

bestimmten Personenzahl erfolgreich anwendbar. Vor dem Hintergrund der Ausbildung einer

großen Anzahl an Lernenden in immer wiederkehrenden Ausbildungsgängen entstand der

Gedanke einer Typisierung von Lernern mit dem Ziel, für die jeweilige Lerngruppe

entsprechend optimierte Rahmenbedingungen des Lernens zu schaffen. Durch die

Zusammenfassung der Lernenden in entsprechende Lerngruppen, welche differenzierte

Lernaufgaben bearbeiten, wird eine quasiindividuelle Förderung angestrebt.

Page 31: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

26

Abb. 3: Schalenmodell der individuellen Förderung nach Kremer u. Zoyke, (als Kritik lässt sich anführen, dass die curricularen Vorgaben wie auch der organisatorische Rahmen aufgrund langfristiger Festlegungen einer direkten Anpassung durch den Lehrenden entzogen sind, während der Lernprozess nach konstruktivistischem Verständnis nur in engen Grenzen durch den Lehrenden beeinflusst werden kann. Was bleibt ist die Ausgestaltung der Lernumgebung, um sie den Bedürfnissen der Lerngruppen anzupassen).

Die Teilnehmerorientierung ist heute ein zentrales Prinzip der Seminardurchführung. Ihr

primäres Ziel ist es, eine Passung zwischen Lernanforderung und den

Teilnehmervoraussetzungen herbeizuführen. Um eine Erkennung der entsprechenden

Lerntypen frühzeitig zu ermöglichen und damit eine Basis für die Zuordnung zu

entsprechenden Lerngruppen zu schaffen, hat Kaiser die Nutzung von diagnostischen

Elementen vorgeschlagen (A. Kaiser, 2007).

Die Typenbildung zielt auf das Erkennen von Zusammenhängen zwischen unterschiedlichen

Persönlichkeitsvariablen und den Lernvorgang beeinflussenden Prozessen ab. Auf der Basis

der statistischen Auswertung von zumeist mit Fragebögen erfassten Items werden Lernstile

sowie das Verhältnis zu Lehrstilen untersucht. Die berücksichtigten Variablen entstammen

den Bereichen Informationsaufnahme, Lernorganisation und Lernstrategien, oder erfassen

Selbstwirksamkeit und intrinsische Motivation. In den dazu durchgeführten verschiedenen

Untersuchungen wurden, der jeweiligen Zielsetzung entsprechend unterschiedliche Typen

von Lernenden, mit zum Teil stark divergierenden Ergebnissen identifiziert.

Auf der physiologischen Theorie basiert die Einteilung in Wahrnehmungstypen. Diese von

Vester (Vester, 1998) entwickelte Klassifizierung bezieht sich auf die Kanäle der

Sinneswahrnehmung.

Page 32: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

27

Wahrnehmungs-Typ Lernmedium

auditiver Typ audio(-visuelle) Medien bzw. Lernprogramme,

Lehrervortrag

visueller Typ Skript, Lern-CD, Demonstrations-Experiment

haptischer Typ Schülerversuche, Praktikum

abstrakt verbaler Typ Lernskript, Bericht

Tab. 2: Einteilung der Wahrnehmungstypen nach Vester mit Zuordnung von den jeweiligen Typ unterstützenden Medien

Vesters Einteilung hat sich als sehr populär erwiesen, konnte allerdings aufgrund

verschiedener Schwächen keine theoriebildende Basis schaffen. So lässt sich beispielsweise

der abstrakt verbale Typ nicht in das Schema der Wissensaufnahme über Sinneskanäle

einpassen (Looß, 2001).

In der amerikanischen Lernstilforschung hat besonders D.A. Kolb Impulse hinsichtlich der

Definition von Lerntypen geliefert. Auf ihn geht die Unterteilung in vier Gruppen zurück, die

im Folgenden wiedergegeben sind (Siebert, 2005):

Lerner-Typ Lernmedium

beobachtender begrifflich-abstrahierender

Lerntyp (Assimilierer)

Text/CD

erfahrungsorientierter, beobachtender Lerner

(Divergierer)

Alltagsbeispiele (u.U. narrativ durch Experten

vermittelt)

experimentierender begrifflich-

abstrahierender Lerntyp (Konvergierer)

Versuche/Film

erfahrungsorientierter experimentierender

Lerner (Akkomodierer)

eigene Experimente sowie eigene

Erfahrungen und Erfahrungen Dritter

Tab. 3: Einteilung der Lerntypen nach Kolb mit Medienzuordnung

Virtuelle Veranstaltungen sind nicht in der Lage, alle Bereiche der Wahrnehmung

abzudecken (Böhm, 2006). Sowohl in der physiologischen Theorie als auch in der Lernstil-

Typologisierung nach Kolb, treten Lerntypen auf, welche Lernarrangements und -medien

verlangen, die das zu vermittelnde Wissen unmittelbar begreifbar machen.

Page 33: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

28

In ihrer Einteilung anhand der Nutzung von elektronischen Lernmedien unterscheiden

Stieler-Lorenz und Krause die Gruppe der „Spieler“, der „Professionellen“ und der „Zögerer“.

Die „Spieler“ zeigen keine Berührungsängste zum Computer, die Nutzung elektronischer

Medien ist für sie eine Selbstverständlichkeit. Das Lernen mit elektronischen Medien erfolgt

ohne äußeren Anstoß gezielt und ungezielt.

Die „Professionellen“ nutzen neue Medien gezielt zur eigenen Weiterentwicklung, sofern

damit Vorteile verbunden werden.

Die „Zögerer“ zeigen eine deutliche Distanz zur Nutzung neuer Medien. Sie werden zumeist

durch äußere Einflüsse dazu gebracht, den Computer und das Netz zu verwenden. Diese

Abwehrhaltung, durch die Lernblockaden bedingt werden können, muss durch gezielte

Betreuung und die Schaffung günstiger Rahmenbedingungen beseitigt werden. Durch dieses

Heranführen kann auch der Gruppe der „Zögerer“ die Nutzung elektronischer Lernmedien

ermöglicht werden (Stiller-Lorenz u. Krause, 2003).

Selbstlernen ist durch eine vom Lernenden weitgehend eigenständig durchgeführte Planung,

Steuerung und Kontrolle seiner Lernaktivitäten gekennzeichnet. Dabei kann ein enger

Zusammenhang zwischen spezifischen Persönlichkeitsfaktoren und der

Selbstlernkompetenz angenommen werden. Gedankliche Prozesse, die auf die Planung,

Steuerung und Kontrolle des Lernvorgangs ausgerichtet sind, werden als Metakognition

verstanden (R. Kaiser u. A. Kaiser, 2001). Da kein grundlegendes Konzept des

selbstgesteuerten Lernens vorliegt, ist auch der Forschungsstand eher uneinheitlich. Von

den Teilnehmervoraussetzungen werden besonders kognitive, metakognitive und

motivationale Variablen betrachtet. Dem entsprechend finden in diesem Bereich bevorzugt

kognitions-, metakognitions- und motivationspsychologische Forschungsprogramme statt.

Die Mehrzahl solcher mit der Clustermethode realisierten Analysen gelangte zu der

Unterscheidung hoher, geringer und mittlerer Ausprägung der Selbststeuerung (Konrad,

2009). Bezüglich des Selbstlernens liefert die Untersuchung von Görn vier Lerntypen, die

sich in der Lernmotivation und der Anwendung von Lernstrategien unterscheiden. Bezüglich

des Lernerfolgs konnte sie nachweisen, dass für die Lernleistungen bezüglich des

selbstgesteuerten Lernens die Lernmotivation die entscheidende Variable darstellt, während

die Anwendung von Lernstrategien eher nachrangig ist (Görn, 2006).

Die Verbindung zwischen Persönlichkeit und Lernkompetenz führte, im deutschsprachigen

Raum ausgehend von der empirischen Studie Lerntypen bei Erwachsenen von Josef

Schrader, zur vertiefenden Betrachtung der Lernstile bzw. Lerntypen. Schrader definierte die

fünf Typen „Theoretiker“, „Anwendungsorientierte“, „Musterschüler“, „Gleichgültige“ und

„Unsichere“ (Kade, Nittel u. Seitter, 2007).

Page 34: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

29

Geht man einen Schritt weiter, über einen die Lernertypen lediglich identifizierenden und

beschreibenden Zugriff hinaus, stellt sich die Frage nach erklärungshaltigen

Zusammenhängen zwischen der Typenbildung und relevanten Einflussgrößen des

Lernprozesses. Unter ihnen ist insbesondere ein Augenmerk zu legen auf die Faktoren

Schulbildung, Lernumgebung und Alter (A. Kaiser, 2007).

Ein Problemfeld betrifft den Beitrag von alters-, geschlechter- und klassenbezogenen

Unterschieden, die allesamt die klare Abgrenzung von Typen des selbstgesteuerten Lernens

und deren Lernwirksamkeit überlagern können (Konrad, 2009).

Bei der Betrachtung der Lernertypen muss die Frage nach dem Nutzen einer

Typenbestimmung gestellt werden. Sinnvoll erscheint die Eingruppierung dort, wo durch

gezielte Variation der Lernarrangements eine positive Lernleistung bzw. Einstellung zum

Lernobjekt induziert werden kann.

Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass der Forschungsstand bezüglich der

Typologisierung der Lerner sehr heterogen ist. Am ehesten scheinen sich die Lernenden

anhand ihrer Strategien, Motivation und ihres Selbstbildes zu unterscheiden. Dagegen ist

eine Gruppierung anhand der Lernpräferenzen theoretisch weniger fundiert. Allerdings

scheint die Typisierung nicht definitiv, sondern im Zuge der Lernbiographie wandelbar (Creß,

2006).

Page 35: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

30

2.3 Naturwissenschaftlicher Unterricht / Chemieunterricht in der Erwachsenenbildung

2.3.1 Die Ausgangsbasis – der schulische Chemieunterricht

Eine der vorrangigen Aufgaben des schulischen Chemieunterrichts ist darin zu sehen,

denjenigen Schülerinnen und Schülern, die sich in ihrem späteren Leben nicht mehr

systematisch mit Naturwissenschaften beschäftigen, eine tragfähige Grundlage zu

vermitteln. Anhand der chemischen Grundkonzeptionen und Kenntnisse, über die ein

Erwachsener verfügt, lässt sich der nachhaltige Erfolg des Unterrichts feststellen (Bader,

2003).

Über die allgemeine Forderung nach dem Entwickeln eines angemessenen Verständnisses

von der Natur der Naturwissenschaften als anerkanntes Bildungsziel, welches Schülerinnen

und Schüler vermitteln soll, welchen Zweck die Naturwissenschaften erfüllen, besteht in der

fachdidaktischen Diskussion bereits über den Begriff dieser Natur der Naturwissenschaften

keine grundsätzliche Einigkeit. Vielfach wird zur näheren Charakterisierung ausgeführt, dass

naturwissenschaftliches Wissen einen vorläufigen Charakter besitzt und sich im Laufe der

Zeit verändert (Urhahne, Kremer u. Mayer, 2008).

Die chemischen Grundlagenkenntnisse der Schüler können als ein Indikator für die

Wirksamkeit des Chemieunterrichts und für das Schülerinteresse, welches ihm entgegen

gebracht wird gelten. Sie steuern als Präkonzepte das Erlernen weiterer Sachverhalte. Die in

der Literatur zugänglichen Resultate sind nicht sehr ermutigend, selbst die einfache

Reproduktion grundlegender Unterrichtsthemen kann nicht sicher vorausgesetzt werden.

Weiterführende Leistungen, etwa ein Transfer auf Alltagssituationen, gelingen kaum.

In diesem Zusammenhang muss festgestellt werden, dass für eine sachbezogene

Auseinandersetzung mit Alltagsphänomenen häufig das Basiswissen fehlt. Bereits die

Wiedergabe einfacher chemischen Formeln stellt für viele Schüler ein Problem dar, dass sich

mit zunehmender zeitlicher Distanz zur Schulzeit noch verstärkt. Offensichtlich besteht in der

schulischen Ausbildung kein Konsens darüber, was zum elementaren Wissensstand

gehören soll. Wenn grundlegende Verbindungen des täglichen Lebens, wie Kohlendioxid

und Kochsalz von Schulabsolventen nicht beschrieben bzw. als chemische Formel

dargestellt werden können, kann dies, nach Hesse und Lummer, nur mit „massivem

Versagen“ der Schule erklärt werden, kombiniert mit erheblichen Unterrichtsausfällen in den

naturwissenschaftlichen Fächern. Sowohl die Kenntnis der Stoffe selbst, als auch ihre

Darstellung in der chemischen Formelsprache sind in den Lehrplänen der Sekundarstufe I

verankert. Daraus lässt sich die Frage ableiten, welche Kenntnisse des Chemieunterrichts

nach Abschluss der schulischen Ausbildung tatsächlich präsent sind. Unter anderem wird die

Stofffülle für die Lücken verantwortlich gemacht. Hesse und Lumer fordern in diesem

Zusammenhang einen verstärkten Konsens über die tatsächlich erforderlichen Inhalte des

Biologieunterrichts. Die Forderung, diese Verbindlichkeit auch den Schülern zu verdeutlichen

Page 36: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

31

um ihnen die Bedeutung dieser Kenntnisse für den Alltag zu erläutern, lässt sich auch auf

den Chemieunterricht übertragen (Hesse u. Lumer, 2000).

Wenn Chemieunterricht zum Verstehen von Natur und Naturwissenschaft im Rahmen der

allgemeinbildenden Schule erziehen soll, dann sind seine Inhalte aus der Perspektive des

Lernenden heraus zu legitimieren. Als Lösungsansatz wurde u.a. vorgeschlagen, chemische

Begriffe und Theorien verstärkt aus der natürlichen Umwelt zu entwickeln. Der Lehrende

kann dazu am Schülerwissen anknüpfen. Für den Themenbereich „Natur und Umwelt“

lassen sich im Unterricht geeignete Medien zur Erarbeitung von chemischen

Grundlagenkenntnissen nutzen. Das Lernziel Umweltbewusstsein als ein Schwerpunktthema

des Chemieunterrichts gestattet so eine Verknüpfung von Alltagserfahrungen und

Grundlagen der Chemie. Dabei ist unter Umständen ein Zurückstellen fachlicher

Vollständigkeitsansprüche erforderlich (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).

Anhand einer Untersuchung zur Konzept- bzw. Begriffsbildung im schulischen

Chemieunterricht zeigte sich, dass Schüler im und häufig auch noch nach dem

Chemieunterricht auf Vorstellungen zurückgreifen, die nicht mit den im Unterricht

erarbeiteten Konzepten übereinstimmen. Im Sinne eines Anschlusslernens erfolgt die

Bewertung des zu lernenden Wissens anhand der bereits vor dem Unterricht entwickelten

bzw. adaptierten Vorstellungen zu Phänomenen und Begriffen. Eine Veränderung bzw.

Erweiterung von vorhandenen Vorstellungen und Konzepten erscheint nur möglich, wenn

diese bewusst thematisiert und in Frage gestellt werden und wenn Schüler zu einer aktiven

Auseinandersetzung mit verschiedenen Erklärungsmodellen angeregt werden können. Die

bereits vorhandenen Vorstellungen bilden den Rahmen, mit dem neue Informationen

interpretiert und integriert werden. Im schulischen Chemieunterricht ist diese

Uminterpretation zumeist von der kontextualen Situation bestimmt. Mit dem Abschluss des

entsprechenden Unterrichtsabschnitts kehren Schüler häufig zu ursprünglichen

Erklärungsmustern zurück (Schmidt, Steffensky u. Parchim, 2005).

Gemäß Kremer u. Staudel (zitiert nach: Bierbaum, 2007) lassen sich die Ergebnisse der

genannten Untersuchungen als „Scheitern des naturwissenschaftlichen Unterrichts“ wie folgt

zusammenfassen:

1. Insgesamt verfügt die deutsche Bevölkerung nur über rudimentäre

naturwissenschaftliche Wissensbestände. Wissenschaftliche Methoden und

Arbeitsweisen sind kaum bekannt. Als besonders problematisch kann die häufig

ungeklärte Herkunft des Wissens betrachtet werden. Der schulische Unterricht

scheint gegenüber lebenspraktischen Erfahrungen und populärwissenschaftlichen

Darstellungen nur eine nachrangige Rolle für den Erwerb naturwissenschaftlicher

Erkenntnisse zu spielen.

Page 37: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

32

2. Die mathematisch-naturwissenschaftliche Fächergruppe umfasst die, mit Ausnahme

der Biologie, mit Abstand unbeliebtesten Fächer. Neben der Physik erscheint v.a. die

Chemie auf den hinteren Rängen. Einer der Hauptgründe für diese Ablehnung ist im

Unterricht selbst zu suchen. Auffällig ist die überproportionale Ablehnung dieser

Fächer durch die weiblichen Befragten.

3. Das Bild, welches der Gesellschaft von den Naturwissenschaften, ihren

Arbeitsweisen und wirtschaftlichen wie sozialen Einflüssen durch die Schule

vermittelt wird, erscheint unzureichend. Es trägt nicht zu einem Verständnis der

gesellschaftlichen Rolle von Naturwissenschaft bzw. Technik bei. Dieser Umstand

überrascht umso mehr, als dass dieser gesellschaftliche Einfluss als Legitimation des

naturwissenschaftlichen Unterrichts herangezogen wird.

Aus den Ergebnissen kann geschlossen werden, dass nach Abschluss der schulischen

Ausbildung im Bereich der Chemie kein abgerundetes in sich geschlossenes

Wissenskonstrukt vorhanden ist, an welche spätere Bildungsmaßnahmen anknüpfen

könnten. Es muss angenommen werden, dass das „Postkonzept“ der schulischen

naturwissenschaftlichen Bildung, ergänzt und überformt durch Informationen

populärwissenschaftlicher Quellen, zugleich die präkonzeptionelle Ausgangsbasis für

entsprechende Bildungsmaßnahmen der Erwachsenenbildung darstellt.

2.3.2 Naturwissenschaftliche Kenntnisse Erwachsener

Vor dem Hintergrund der Bedeutung des Anschlusslernens und der Viabilität des Lernstoffs

für den erwachsenen Lernenden gewinnt damit die Betrachtung der präkonzeptionellen

Ausgangsbasis im Bereich der naturwissenschaftlichen Kenntnisse wesentliche Bedeutung.

Für Erwachsene liegen vergleichbar belastbare empirische Befunde, wie sie durch

verschiedene Studien im schulischen Bereich erhoben wurden, bisher nicht vor. Lediglich zu

einzelnen Dimensionen naturwissenschaftlicher Kompetenz, z.B. zum deklarativen Wissen,

wurden Daten erhoben. So ergaben europaweite repräsentative Befragungen u.a., dass zwei

Drittel der erwachsenen Europäer nicht wissen, dass auch nicht gentechnisch veränderte

Tomaten Gene enthalten. Befunde wie diese stützen weit verbreitete Annahmen, dass auch

die naturwissenschaftlichen Kompetenzen Erwachsener als verbesserungsbedürftig

betrachtet werden müssen (Schrader, Stadler u. Körber, 2008).

Auch Erhebungen unter erwachsenen Verbrauchern zeigen erhebliche Wissensdefizite auf.

Das Wissen über Stoffe, Produkte und stoffliche Veränderungen ist gering. Elementare

Lehrplaninhalte der Sekundarstufe I, wie das Lösen oder Filtrieren von Stoffen, die

Eigenschaften von Metallen, Säuren, Seifen und Fetten, sind zumeist unbekannt. Ein

chemisches Verständnis zentraler Fachbegriffe, wie „Teilchen“, Reaktion“ oder „Stoff“, ist so

Page 38: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

33

gut wie nicht vorhanden. Es deutet sich an, dass einfaches chemisches Wissen aus dem

Unterricht zur Lösung von Alltagsproblemen nicht angewendet werden kann oder

schlichtweg fehlt. Die Ergebnisse verdeutlichen, in welchem Umfang bei der Planung des

Chemieunterrichts in der Erwachsenenbildung die Verfügbarkeit von Chemiekenntnissen als

Vorwissen zu berücksichtigen ist. Geringe Kenntnisse und geringe Motivation erschweren

das Weiterlernen und blockieren die Anwendung chemischer Kenntnisse in der individuellen

und gesellschaftlichen Lebenspraxis (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).

In einer Untersuchung zu Kenntnissen des Chemieunterrichts an der Johann Wolfgang

Goethe-Universität (Frankfurt/Main) war von knapp 200 Lehramt-Studierenden (Primarstufe)

im 4. Semester nur eine Minderheit in der Lage, die Reaktion von Eisen mit Luftsauerstoff,

ein Inhalt aus dem Lehrplan der Hauptschule, richtig vorauszusagen und zu interpretieren

(Bader, 2003).

Eine weiterführende Untersuchung zu Kenntnissen des Biologieunterrichts, die auch Fragen

aus der Chemie beinhaltete, zeigte auf, dass Abiturienten und Absolventen mit

Fachhochschulreife deutlich mehr richtige Lösungen von Inhalten aus dem Bereich der

Sekundarstufe I aufwiesen, als Personen, welche die Schule nach Abschluss der Mittelstufe

verließen. Als Ursache wurde vermutet, dass Personen mit höherem Bildungsstand größeres

Interesse an der Biologie und am Lernen allgemein besitzen und das Grundlagenwissen der

Sekundarstufe I durch Wiederholungen im Unterricht der Oberstufe vertieft wird (Hesse u.

Lumer, 2000).

Bei der Betrachtung der oben aufgeführten Untersuchungen fällt auf, dass es keine

breitgefächerte Studie bezüglich der naturwissenschaftlichen Kenntnisse von Erwachsenen

gibt. Eine umfassende Datenerhebung vergleichbar etwa der PISA-Studie scheint für

Erwachsene noch nicht stattgefunden zu haben. Dementsprechend können die oben

angeführten Erhebungen nur Ausschnitte eines naturwissenschaftlichen Postkonzepts

schulisch vermittelter Kenntnisse Erwachsener darstellen.

Nach Bierbaum stellen allerdings diese zumeist fragmentarischen Ergebnisse nahezu alle

Aspekte der Pädagogik der Naturwissenschaften infrage: die Stoffauswahl, den Stoffumfang

und vor allem die Viabilität dessen, was in der Schule und in anderen Bildungseinrichtungen

unterrichtet wird. Bereits 1969 wurde im Rahmen einer frühen Studie zu der Wirksamkeit

naturwissenschaftlichen Unterrichts mit dem Titel „Physikalische Konzepte junger

Erwachsener“ ermittelt, „(…) dass ein direkter Einfluss schulischer Informationen (…) auf die

Entwicklung physikalischer Konzepte (…) nicht nachzuweisen war“ (Bierbaum, 2007). Mit

anderen Worten: dass der Physikunterricht völlig wirkungslos blieb.

Als Ursachen kommen v.a. das traditionell geringe Ansehen naturwissenschaftlicher

Kenntnisse und die vermeintliche Komplexität der Inhalte in Frage. Grundlegende

Kenntnisse in Mathematik, Naturwissenschaften und Technik scheinen für Erwachsene

Page 39: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

34

wenig geeignet, sich in der Gesellschaft „einen Namen zu machen“; Wissenslücken in diesen

Bereichen erscheinen wenig störend, fast gehören sie zum guten Ton der Bildung (Schrader,

2004). Ein möglicher Erklärungsansatz kann in der Historie des deutschen Bildungssystems

gesucht werden. Den Naturwissenschaften wurde bis zu Beginn des zwanzigsten

Jahrhunderts ein Bildungswert abgesprochen, sie wurden zumeist als sogenannter

Nützlichkeitskram betrachtet. Diese Sichtweise prägt auch heute noch vielfach die

Einstellung zum naturwissenschaftlichen Unterricht. Als weiterer Grund muss sicherlich der

Chemieunterricht an allgemeinbildenden Schulen genannt werden. Dieser scheint, allen

didaktischen Anstrengungen zum Trotz, eher unbeliebt und spricht nur eine kleine Gruppe

der Schülerinnen und Schüler an. Vorurteile gegenüber diesem als schwer empfundenen

Fach werden von Generation zu Generation weitergegeben, was eine Legitimation der

zumeist negativ geprägten Einstellung erleichtert. Der schulische Unterricht schafft es,

sowohl ein sinkendes Interesse oder gar Abneigung an den naturwissenschaftlichen Fächern

zu erzeugen als auch ein Wissen darüber herzustellen, dass diese Fächer zugleich

gesellschaftlich und ökonomisch hoch bedeutsam sind.

Eine wesentliche Hürde zum einfachen Verstehen chemischer Grundlagen muss in dem

erforderlichen Abstraktionsniveau des Unterrichts gesucht werden. Der Zusammenhang

zwischen einer beobachtbaren Naturerscheinung und dem sie erklärenden Modell, den zu

verstehen das eigentliche Verstehen in den Naturwissenschaften ausmacht, wird spekulativ

erschlossen. Das didaktische bzw. Verstehensproblem resultiert daraus, dass die

Prozessabläufe auf der Mikroebene un-ein-seh-bar und damit unbegreifbar sind. Keiner der

in der Chemie verwendeten allgemeinen Begriffe und Modelle kann für sich alleine

genommen die beobachtbaren Naturerscheinungen erklären. Sie beschreiben nur die

„verborgenen Prozesse hinter den Erscheinungen“. Diese müssen durch den Lernenden

gedanklich nachvollzogen werden und resultieren nicht notwendig aus den beobachtbaren

Naturerscheinungen. „Gerade dadurch, dass im naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess

ein geistiges Moment vorkommt, das spekuliert, also objektiv verstanden werden muss, kann

dieses Verstehen, als von den Lernenden zu leistender geistiger Prozess, in der

(unterrichtlichen) Vermittlungspraxis subjektiv scheitern“ (Bierbaum, 2007).

Page 40: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

35

2.3.3 Naturwissenschaften in der Erwachsenenbildung

Vor dem Hintergrund der durchschnittlich geringen Ausprägung chemischer Kenntnisse bei

Erwachsenen stellt sich die Frage, welche Wissensbasis zur Alltagsbewältigung erforderlich

ist. Derzeit können drei unterschiedliche Vorstellungen naturwissenschaftlicher Grundbildung

unterschieden werden (Schrader, Stadler u. Körber, 2008):

1. Die internationalen Schulleistungsstudien verstehen darunter „(…) die Fähigkeit,

naturwissenschaftliches Wissen anzuwenden, naturwissenschaftliche Fragen zu

erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen, um Entscheidungen zu

verstehen und zu treffen (…)“.

2. Der Ansatz der „Scientific Literacy“ betont demgegenüber auch die Einstellungen zu

Naturwissenschaft und Technik sowie die Fähigkeit, naturwissenschaftliche Konzepte

und Verfahren in ihrer gesellschaftlichen, ethischen und ökonomischen Bedeutung zu

bewerten und auf dieser Grundlage Entscheidungen treffen zu können und zu wollen.

3. Gerade dieser Universalisierungsanspruch des angloamerikanischen Konzepts der

„Scientific Literacy“, welcher in scharfem Widerspruch zu den ernüchternden

Befunden des naturwissenschaftlichen Kenntnisstandes bei Erwachsenen stehe,

stößt auf Kritik. Morris Shamos unterscheidet deshalb „Cultural Scientific Literacy“

(lexikalische Kenntnis zentraler naturwissenschaftlicher Information und Begriffe),

„Functional Scientific Literacy“ (Verständnis naturwissenschaftlicher Begriffe und

Konzepte, die man benötigt, um sich im Alltag sinnvoll und aktiv über

naturwissenschaftlich-technische Phänomene auszutauschen) und „True Scientific

Literacy“, welche die Kommunikations- und Urteilsfähigkeit über mathematisch-

naturwissenschaftliche Theorien, Prozesse und Ergebnisse umfasst.

Martin Wagenschein hat in diesem Zusammenhang den Begriff der

Wissenschaftsverständigkeit vorgeschlagen, welcher neben dem reinen Wissen um den

Stoff auch die kritische Auseinandersetzung mit den Naturwissenschaften beinhaltet

(Bierbaum, 2007).

Heute besteht ein weitgehender Konsens, dass naturwissenschaftliche Grundbildung „(…)

die Fähigkeit (darstellt), naturwissenschaftliches Wissen anzuwenden,

naturwissenschaftliche Fragen zu erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen,

um Entscheidungen zu verstehen und zu treffen, die die natürliche Welt und die durch

menschliches Handeln in ihr vorgenommenen Veränderungen betreffen (…)“. Dafür müssen,

neben grundlegenden Fähigkeiten allgemeiner Art, auch wichtige Basiskonzepte aus den

Naturwissenschaften verfügbar sein. In einer Expertenbefragung des Bundesministeriums für

Bildung und Forschung zu den „Potentialen und Dimensionen der Wissensgesellschaft“

Page 41: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

36

wurden durch die Befragten vier Felder eines modernen Allgemeinwissens in einer

Wissensgesellschaft skizziert (BMBF, 1998). Dazu zählen instrumentelle Kompetenzen (z.B.

die Vertrautheit mit klassischen Kulturtechniken wie mit neuen Technologien), personale

Kompetenzen (z.B. persönliches Erfahrungswissen und persönliche Haltungen), soziale

Kompetenzen sowie inhaltliches Basiswissen (darunter werden, neben Wissen über aktuelle

Probleme, auch grundlegende Kenntnisse der Wissenschaften subsummiert). Das inhaltliche

Basiswissen spielt eine besondere Rolle als Mittler zwischen dem wissenschaftlichen

Spezialwissen und dem breiten Allgemeinwissen. Im Rahmen des Allgemeinwissens kommt

ihm die Aufgabe zu, das Spezialwissen in seinen Grundzügen zu repräsentieren und so

Anknüpfungsstellen zu bieten, sich Spezialkenntnisse aneignen zu können und den Mensch

in die Lage zu versetzen, gesellschaftliche Prozesse bewerten zu können. So verstanden

zählen dann auch Grundlagen aus Mathematik und den Naturwissenschaften, wie sie im

Fächerkanon der Schulen vertreten sind, zu diesem inhaltlichen Basiswissen und damit zum

Kernbestand eines modernen Allgemeinwissens in einer Wissensgesellschaft. In der

aktuellen Diskussion wird das Ziel einer naturwissenschaftlichen Grundbildung insbesondere

im Zusammenhang der Schulbildung mit dem oben eingeführten Begriff der „Scientific

Literacy“ beschrieben.

Ein grundlegendes Problem stellt das bereits zuvor beschriebene Fehlen systematisch

erhobener Daten zum naturwissenschaftlichen Kenntnisstand Erwachsener dar. Neben

einzelnen erfassten Bereichen gibt es keine verlässlichen Angaben zu Präkonzepten

Erwachsener vor dem Eintritt in Maßnahmen einer Weiterqualifizierung. Die einzige

verlässliche Aussage scheint zu sein, dass Erwachsene in den Naturwissenschaften nur

über lückenhafte Kenntnisse verfügen. Andererseits besteht seitens Wissenschaft und Politik

ein erhöhter Erkenntnisbedarf wie sich das Wissen nach dem Verlassen der Schule

entwickelt und welche Anforderungen an Wissen und Kompetenzen durch das Arbeitsleben

gestellt werden. Das wachsende Interesse an solchen Fragen zeigt, dass Wissen und

Kompetenzen im Bereich der Naturwissenschaft und der Technik auch zukünftig

bestimmende Themen bleiben. Das Schaffen einer verlässlichen Wissensbasis erfordert

verstärkt Maßnahmen der Erwachsenenbildung.

Demgegenüber steht eine Erosion naturwissenschaftlicher Lernangebote. Nach Nolda ist es

um Mathematik, Naturwissenschaft und Technik als Thema der Erwachsenbildung nicht gut

bestellt. Stattdessen sei zu beobachten, dass dieses Wissen überhaupt verschwinde, und

zwar sowohl im theoretischen Diskurs, als auch im praktischen Angebot der

Erwachsenenbildung. Dazu werden fachexterne Gründe angegeben, u.a. die elektronischen

Speichermöglichkeiten, deren potenzielle Abrufbarkeit jeder Information die Notwendigkeit

eines individuellen Wissens hinter die Möglichkeit des Suchens und Findens zurücktreten

lässt. Auch die Massenmedien und besonders das Fernsehen hätten eine starke Stellung als

Page 42: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

37

Quellen des Wissens und drängten damit andere Vermittlungsinstanzen zunehmend ins

Abseits (Nolda, 2001).

In der Folge entfällt die Chemie als eigenständiges Kursthema nahezu vollständig in dem

Programm der Volkshochschulen. Dies trifft für andere Naturwissenschaften nicht in diesem

Umfang zu und deutet auf besondere Schwierigkeiten von Chemieangeboten hin. Deren

Anbietern gelingt es offensichtlich am wenigsten, potenzielle Teilnehmer für die Kurse und

die darin enthaltenen fachwissenschaftlichen Inhalte zu interessieren. Vermutlich spielen

hierbei der abstrakte Charakter chemischer Vorgänge, die ihre Identifizierung im Alltag

erschweren, und die stark formalisierte und codierte Sprache, die den Erwachsenen aus

ihrer Schulzeit in Erinnerung ist, eine Rolle. Für die Physik zeigt sich ein Auf und Ab, wobei

sich die Zahl der Kurse auf einem niedrigen, aber konstanten Niveau bewegt. Bei der Zahl

der Unterrichtsstunden gibt es dagegen auch hier einen klar fallenden Trend (Stadler, 2004).

Eine Erklärung für das Problem, Erwachsene für die Naturwissenschaften zu begeistern,

kann in der Stellung von Physik und Chemie in der Beliebtheitsskala der Unterrichtsfächer

gesucht werden. Im Gegensatz zur Biologie nehmen diese beiden Fächer in einer ganzen

Reihe von Untersuchungen hintere Plätze ein und rutschen mit der Dauer der Beschulung

immer weiter ab. Allerdings zeigt die Zunahme an Angeboten der populärwissenschaftlichen

Vermittlung, dass es durchaus ein Interesse weiter Teile der Bevölkerung an

naturwissenschaftlichen Fragestellungen gibt. Diese Dimension ist für die

Erwachsenenbildung typisch: auf der einen Seite ist man mit einem von Sigrid Nolda

sogenannten „Popularisierungsverdikt“ konfrontiert, der Abwendung Lehrender von den

Naturwissenschaften. Dieser Prozess erschließt sich aus der Sichtung der Fachliteratur, in

deren Debatte über Inhalte, Funktionen und Ziele der Erwachsenenbildung die

Popularisierung von Naturwissenschaft kaum noch eine Rolle spielt (Stadler, 2004). Parallel

boomen jedoch sogenannte offene, freizeit- und erlebnisorientierte Lernumgebungen, die

sich durch ein hohes Maß an popularisierenden Vermittlungsversuchen und Darstellungen

der Naturwissenschaften auszeichnen. Darunter fallen Fachbuchreihen,

Wissenschaftszeitschriften mit bemerkenswert hoher Auflage, Wissenschaftsseiten in der

Tages- und Wochenpresse, Museen, Science Center und nicht zuletzt eine Fülle an

wissenschaftlichen Sendungen im Rundfunk und Fernsehen (Stadler, 2004).

Neben dem Internet werden zunehmend Science Center zu Informationsanbietern. Sie

gelten als die Einrichtungen, die derzeit in Deutschland über die erfolgreichsten

Ausstellungskonzepte verfügen. Der Besucherzuspruch in den genannten Einrichtungen

übertrifft die Besucherzahlen in anderen wissenschaftlichen und technischen Ausstellungen

und Museen bei weitem. Für die Mischung aus Unterhaltung und Lernmöglichkeiten wurde

bereits der Begriff des Edutainment geprägt (Körber, 2004).

Page 43: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

38

Eine Ursache für den insgesamt geringen Beitrag der organisierten Erwachsenenbildung zur

Vermittlung von Allgemeinwissen und Grundkompetenzen in Mathematik,

Naturwissenschaften und Technik könnte darin liegen, dass es an methodischen

Vorgehensweisen und einer ansprechenden Präsentation fehlt, die die Adressaten der

Erwachsenenbildung als lernförderlich erleben. Dem schulischen Unterricht in Mathematik,

Naturwissenschaften und Technik scheint dies bislang nur begrenzt zu gelingen, eher

scheint er das Interesse an diesen Fächern nachhaltig zu verschütten.

Die unterschiedlichen Popularisierunginitiativen werden von verschiedenen Gruppen mit

unterschiedlicher Zielsetzung getragen:

Zur ersten Gruppe gehören solche Aktivitäten, die ein nicht-negatives Verhältnis der

Öffentlichkeit zu den Natur- und Technikwissenschaften fördern, die breite Öffentlichkeit über

aktuelle Forschungsergebnisse der Wissenschaft informieren oder einen Dialog zwischen

Wissenschaft und Gesellschaft anstoßen wollen. Zumeist werden diese Initiativen durch

Industrieverbände und Konzerne unterstützt.

Zur zweiten Gruppe gehören u.a. solche Initiativen, die Individuen und Gesellschaft zu

begründeten Entscheidungen im Blick auf Wissenschaft und ihre Produkte befähigen, den

souveränen Alltagsumgang mit wissenschaftlichen und technischen Produkten ermöglichen

und Einstellungen und Verhalten der Adressaten verändern wollen. Betont wird die

Expertisierung der Öffentlichkeit auf der einen und die Alltagsorientierung der Wissenschaft

auf der anderen Seite (Schrader, 2004).

Im Gegensatz zu weiten Teilen der Bevölkerung scheinen die klassischen Institutionen der

Erwachsenenbildung an einer Popularisierung der Naturwissenschaften wenig interessiert.

Dieses Bedürfnis der Lernenden wird durch die neu auftretenden Bildungseinrichtungen und

–medien stärker befriedigt. Neben dem Verdienst, weite Bevölkerungsgruppen für eine

Auseinandersetzung mit den Naturwissenschaften zu gewinnen, treten aber auch kritische

Stimmen bezüglich der Popularisierung der Wissenschaft auf. Insbesondere wird die isolierte

Betrachtung einzelner Bereiche ohne die Herstellung einer systematischen Verknüpfung im

Sinne der Schaffung einer ganzheitlichen Wissensbasis bemängelt. Häufig steht dabei nicht

primär die pädagogische Initiierung bzw. Stärkung eines kritischen Verständnisses der

Naturwissenschaften im Vordergrund (Bierbaum, 2007). Dieses Public Understanding of

Science kann daher nicht der Schwerpunkt der Erwachsenenbildung darstellen, stattdessen

ist die systematische und kontinuierliche Förderung einer Scientific Literacy, einer

mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Basiskompetenz für eine breit angelegte

Bevölkerungsschicht anzustreben. Diese Basiskompetenz umfasst zum Einen die Fähigkeit,

naturwissenschaftliches Wissen für die Erweiterung und Aufrechterhaltung von

Handlungsmöglichkeiten zu nutzen, zum Anderen die Bereitschaft, sich an einem

bestimmten Rationalitätstyp zu orientieren. Es geht nicht um wissenschaftliche

Page 44: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

39

Urteilsbildung, sondern um Urteilsbildung aufgrund wissenschaftlicher Basiskenntnisse. Für

eine solche Zielsetzung scheint der zuvor beschriebene Kompetenzbegriff in besonderer

Weise geeignet, zumal er die Perspektive einer bildungsübergreifenden Behandlung der hier

behandelten Fragen und Probleme eröffnet. Popularisierung von Wissenschaft mit den

Mitteln der Erwachsenenbildung zielt primär auf Handlung, nicht auf Wissen und Reflexion.

Die besondere Herausforderung wird darin bestehen, Kompetenzen zu identifizieren, die für

ein vernünftiges verantwortungsvolles Handeln erforderlich sind, wenn die Technik

Naturwissenschaft in den Alltag katapultiert.

Die dazu erforderlichen didaktischen Konzepte in der Erwachsenenbildung müssen immer

auch berücksichtigen, dass ihr Klientel bereits mit wissenschaftlichen Kenntnissen in Kontakt

gekommen ist, also bereits über Präkonzepte verfügt. Häufig ist dieses Wissen aber

kompartimentalisiert, also zerteilt, lückenhaft und zugleich mit Alltagswissen durchsetzt. Die

Lernenden nutzen naturwissenschaftliche Kenntnisse äquivalent zu anderen Formen des

Wissens, z.B. zu ihrem Alltagswissen, die ebenfalls Handlungsmöglichkeiten eröffnen

(Schrader, 2004). Diese Präkonzepte, häufig als Misconceptions negativ belegt, stellen für

den Lernenden teils festverwurzelte Strukturen dar, die über längere Zeiträume hinweg

konstruiert wurden und als viabel galten. Diese Präkonzepte müssen bei der Planung und

Vorbereitung der Unterrichtsziele und Inhalte mit berücksichtigt werden (Barke u. Harsch,

2001). Um dem Lernenden die Möglichkeit zu geben, neues Wissen anzunehmen, ist

teilweise die gezielte Dekonstruktion präkonzeptioneller Vorstellungen vorzunehmen.

Entscheidend für den Bereich der Erwachsenen- und Weiterbildung ist weiterhin, dass die

Maßnahmen zur Behebung der Mängel sich nicht mehr nur auf einzelne Bereiche bzw.

Lebensabschnitte beziehen. Ziel muss eine auf die Lebenszeit ausgerichtete übergreifende

Bildung sein, die einerseits institutionell verortet ist, andererseits aber auch die

Lernbereitschaft und Lernfähigkeit des Individuums fordert und fördert (Bierbaum, 2007).

Aufgrund der unterschiedlichen Lernbiographien ist bei Erwachsenen von der Existenz stark

divergierender naturwissenschaftlicher Präkonzepte auszugehen. Die Erwachsenenbildung

sieht sich damit der Herausforderung gegenüber, einer breiten Gruppe von Lernenden

schlüssige Konzepte zu liefern, welche für die Alltagsphänomene anschlussfähig sind und es

dem einzelnen Lernenden erlauben, darauf aufbauend eigene Entscheidungen zu

ermöglichen, also als Kompetenzbausteine zu dienen.

Page 45: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

40

2.4 Nutzung von Medien in der Erwachsenenbildung

2.4.1 Definition und Medientaxonomie

Medien stellen im Grundsatz Informationsträger dar, wobei ein Einteilung in personale

(Lehrer, Experten, Zeugen) und apersonelle Medien (reale Gegenstände. Zeichenträger)

getroffen werden kann. Gemäß der Zielrichtung dieser Arbeit sind im Folgenden apersonelle

Lernmedien gemeint, wenn von Medien gesprochen wird. In Lernsituationen dienen sie

Lehrenden wie Lernenden als Übertragungsmittel für Informationen und als Arbeitsmittel,

welche in didaktischer Absicht ausgewählt bzw. erstellt werden, um als Lernhilfe Anwendung

zu finden. Der Medienbegriff umfasst damit Lernmittel, Lernprodukte und den fachlichen

Gegenstand selbst (Sander, 2007).

Als Zeichenträger können Medien Informationen in analoger und digitaler Form speichern,

transportieren und wiedergeben. Gemäß dem Organon-Modell nach Bühler (Bühler, 1965)

stellen sie einen Gegenstand bzw. Sachverhalt dar, der zwischen einer Person als Sender

und einer weiteren Person als Empfänger vermittelt. Hierbei spielt die Codierung bzw.

Decodierung des Vermittlungsobjekts, die sowohl seitens des Senders als auch des

Empfängers vor dem Hintergrund des Vorwissens stattfindet, für den Informationstransfer

eine wesentliche Rolle.

Abb. 4: Erweitertes Organon-Modell (ursprünglich zur Erklärung des Sprachverhaltens genutzt), M stellt das Lernmedium als Transportmittel des Lerngegenstands dar

Medien bilden in dieser Funktion einen Faktor der Gestaltung von Lernprozessen ab. Im

kognitiven Bereich fallen Ihnen die Aufgaben zu, sowohl den Zugang zu den Lerninhalten zu

erleichtern, als auch den Abruf bereits vorhandenen Wissens zu ermöglichen. Dabei helfen

Medien mit Darstellungen in Form von Modellen und schematischen Abbildungen bei der

Rezeption des Wissens. Im Rahmen des computergestützten Lernens kann durch Medien

Page 46: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

41

auch die Gestaltung des eigentlichen Lernablaufs gesteuert werden (Kaiser, 2007). Affektiv

können von Medien motivationale Effekte ausgehen.

Abhängig vom jeweiligen Betrachter wird die Bedeutung von Lernmedien unterschiedlich

gewertet. Unterrichtstechnologie und lerntheoretische Didaktik räumen den Mitteln zur

Optimierung des Lehr- und Lernprozesses eine entscheidende Bedeutung ein, der

Schwerpunkt liegt auf dem technischen Moment. Die Mediendidaktik erkennt zwar diesen

technischen Aspekt an, stellt jedoch individuelle und soziale Auswirkungen von Medien

hinsichtlich Selbstverwirklichung, Selbständigkeit und Kommunikationsmöglichkeiten in den

Vordergrund (Becker, Glöckner, Hoffmann, Jüngel, 1992).

Lernmedien lassen sich in die Gruppe der Bücher, die Lehr- und Lernmaterialien sowie der

Gegenstände und der audiovisuellen Medien kategorisieren.

1. Gruppe der Bücher Lehr- und Sachbücher

Programmierte Unterweisungen

Skripte

2. Gruppe der Lehr-/Lernmaterialien Tafelbilder / Plakate

Arbeitsblätter und –hilfen

Frage- und Auswertebögen

3. Gruppe der Gegenstände Originale Gegenstände

Modelle

Experimentelle Vorführungen

4. Gruppe der audiovisuellen Medien Tonband / Dias / Tonbildschau

Overhead

Film / Fernsehen / Video

Computergestützter Unterricht

Tab. 4: Einteilung der Lern- und Unterrichtsmedien (nach Langosch, 1993). Bemerkenswerterweise fehlt in Langoschs Auflistung der durch den Lernenden durchgeführte Schülerversuch.

Aus dem Blickwinkel der Sinneserfahrung kategorisiert Dales Erfahrungskegel die

Lernmedien in solche, die ein direktes Erfahren, ein ikonisches Erfahren oder ein

symbolisches Erfahren des zu vermittelnden Gegenstandes oder Sachverhalts ermöglichen.

Durch die Klassifizierung anhand der Sinnesbeteiligung entsteht der sogenannte

Erfahrungskegel. Je mehr Sinneskanäle angesprochen werden und je intensiver die

Sinneswahrnehmung ausfällt, umso breiteren Raum wird dem Medium eingeräumt.

Page 47: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

42

Abb. 5: Erfahrungskegel nach Dale (nach Tulodziecki u. Herzig, 2004)

Dales Klassifizierung korreliert die Medien mit unterschiedlichen Lernformen. Die direkte

Erfahrung wird mit dem praktischen Tun des Lernenden in Verbindung gebracht, dem

Learning by doing, die ikonische Erfahrung mit dem Lernen durch Beobachtung, die

symbolische Betrachtung steht in Verbindung mit dem imaginativen Lernen, etwa durch

Texte (Tulodziecki u. Herzig, 2004). Bei Vorliegen unterschiedlicher individueller Präferenzen

der Lernenden bezüglich der Erfahrungsebenen lässt sich Dale’s Modell als Basis für eine

weitere Klassifizierung von Lerngruppen in Betracht ziehen.

Kritiker halten Dale vor, sein Verweis auf Erfahrungen sei zu vage, als dass eine

bedeutsame Beziehung zum Unterricht hergestellt werden könnte. Es fehlten Kriterien zur

Planung des Medieneinsatzes in der Unterrichtspraxis (Bachmair, 1976).

Die unterschiedlichen Erfahrungsformen werden im Zusammenhang mit Medien auch als

Codierungsarten bezeichnet. Von den originalen Gegenständen bzw. Prozessen abgesehen,

stellen Medien den zu transportierenden Gegenstand durch Symbole mehr oder weniger

abstrahiert dar. Je nach Abstraktionsgrad spricht man von realgetreuen Darstellungen, wie

Fotographien und Tonaufnahmen, schematischen Darstellungen, z.B. Skizzen und

symbolischen Codierungen, welche in verbale und nonverbale Symbole unterteilt werden

Page 48: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

43

können. Durch die Kombination von Codierung und aufnehmenden Sinneskanälen bzw.

Sinnesmodalitäten entsteht eine Darstellungsform-Matrix, die eine Einteilung der Medien

ermöglicht.

Sinnesmodalität

Codierungsart

Auditiv Visuell Multisensual

Statisch Dynamisch

Abbildhaft realgetreu Originaltöne Bilder Filme originale

Gegenstände

(visuell, taktil)

Schematisch künstliche

akustische

Signale

Skizzen,

Graphiken

Animationen Schüler-

versuche

(visuell, taktil,

auditiv, olfak-

torisch, u.U.

gustatorisch)

Symbolisch verbal Sprachauf-

zeichnungen

schriftliche Texte Laufschrift

non-verbal Nichtsprachliche

akustische

Symbole

Nichtsprachliche

optische

Symbole

bewegte

optische

Symbole

Tab. 5: Klassifizierung von Medien anhand der Kombination von Erfahrungsformen und Sinnes-modalitäten (ergänzt nach Tulodziecki u. Herzig, 2004)

Eine von dieser verbreiteten Klassifizierung in Printmedien bzw. audiovisuelle Medien und

elektronische Medien abrückende Definition liefern Henninger und Mandl. Diese beschreiben

Lehren mit neuen Medien als den Einsatz sowohl von klassischen als auch elektronischen

Medien in Verbindung mit Lernaufgaben, wobei diese „(…) so zu gestalten und zu

sequenzieren (sind), dass sie dem Lernenden den Erwerb neuen oder die Veränderung bzw.

Erweiterung existierenden Wissens und vorhandener Fähigkeiten erlaubt.“ (Henninger u.

Mandl, 2003).

Um zwischen klassischen und elektronischen Lernmedien differenzieren zu können, sollen

hier die Bereiche Medialität, Interaktivität und Adaptivität betrachtet werden.

Medialität umfasst alle Merkmale, welche das Medium als solches betreffen. Hier greifen

elektronische Medien auf denselben Vorrat an Symbolen zu, welche auch in den klassischen

Medien genutzt werden. Die Form der Ausgabe bewegter Bilder ist auch in einem Schulfilm

möglich, die Wiedergabe von Zeichen und Abbildungen lässt sich auch mittels Umdruck bzw.

Lehrbuch erreichen. Der Vorteil der elektronischen Medien liegt in der einfacheren

Page 49: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

44

Verknüpfung. Auf der Basis der gleichen internen Codierung lassen sich die verschiedenen

Medien über ein und dasselbe Wiedergabegerät nutzen.

Ziel eines Medienverbundes muss die Verbesserung der Möglichkeiten einer

Informationsaufnahme durch den Lernenden sein. Der Verbund soll in seiner Kombination

mehr erreichen als die Addition der Wirkung seiner einzelnen Komponenten. Das setzt

voraus, dass der Medienmix didaktischen Gesichtspunkten folgt. Der Wechsel der

gebotenen Medien muss didaktisch nachvollziehbar sein. Medialität umfasst damit die

technische Funktionalität, die ästhetische Gestaltung und die auf das entsprechende Lernziel

ausgerichtete Funktionalität. Um dem Lernenden die störungsfreie Interaktion mit seinen

technischen Möglichkeiten zu erlauben, muss das elektronische Medium userfreundlich sein.

Im Gegensatz zu den hergebrachten Lernmedien wird an die elektronischen Medien

aufgrund der technischen Komplexität ein höherer Maßstab angelegt.

Interaktivität stellt die Möglichkeit dar, mit dem Lernmedium in Wechselwirkung zu treten.

Damit sollen die mit einem personalen Lehrer auftretenden sozialen Kontakte zumindest in

Teilen simuliert werden. Höhepunkt dieser Bestrebung war der Versuch, eine „intelligente“

Lernsoftware zu entwickeln, welches sich den Bedürfnissen des Lernenden anpasst. Nach

dem Scheitern dieses Ansatzes lässt sich feststellen, dass ein digitales Lernprogramm sich

von einem Lehrbuch mit entsprechenden Fragen, einschließlich der verfügbaren Lösungen,

grundsätzlich nur in der leichteren Verfügbarkeit und dem größeren Variantenreichtum der

Interaktionsmöglichkeiten unterscheidet. Doch bewegt sich dieser immer noch in den von

einem Programmierer vorgegebenen Lösungswegen. Damit lässt sich keine eindeutige

Abgrenzung zwischen klassischen und elektronischen Medien bezüglich der Interaktivität

treffen.

Die Adaptivität gibt die Anschlussfähigkeit der Inhaltskomponenten eines Lernmediums

innerhalb eines Medienverbundes wider. Gegenüber herkömmlichen Lernunterlagen

zeichnen sich die elektronischen Medien in diesem Punkt durch eine höhere Flexibilität aus,

da ein geringerer Grad der Fixierung vorliegt. Beispielsweise lassen sich in elektronische

Daten leichter Verlinkungen einfügen, die dem Lernenden den alternativen Zugriff auf

weitere Informationsquellen erlauben, wodurch dieser nicht mehr ausschließlich auf eine

vorgegebene lineare Abfolge der Themen angewiesen ist. Unter den Begriff der Adaptivität

fällt auch die inhaltliche Anpassung bzw. die didaktische Reduktion. Für alle Lernmedien

besteht die Notwendigkeit, den Lernstoff mit Hinblick auf das Lernziel einzugrenzen und

lerngruppengerecht didaktisch aufzubereiten. Diese Reduktion findet ihre Begrenzung in

dem Maße, dass der Stoffumfang und dessen Tiefe dem Thema noch gerecht wird und die

Einordnung in ein Gesamtkonzept gestattet (Mitschian, 2004).

Page 50: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

45

Apersonelle Lernmedien sollen dazu beitragen, die Expansion der Weiterbildung zu

bewältigen und die damit verbundenen Kosten zu minimieren. Andererseits sollen sie eine

Selbststeuerung der Lernaktivitäten ermöglichen. Aufgrund der räumlichen Trennung von

Lehrendem und Lernenden ist der Einsatz von mindestens einem Medium essentiell, um

diese Trennung zu überbrücken. (Balli, Sauter, 2005). Dabei ist die Größe der Distanz

unerheblich.

Bedingt durch die zunehmende Bedeutung von (Lern-)Medien erlangt auch die zu einem

zielgerichteten Umgang mit Lernmedien erforderliche Medienkompetenz immer größere

Wichtigkeit. Sie kann neben Lesen, Schreiben und Rechnen als vierte Kulturtechnik

angesehen werden (BMBF, 2008). Die öffentliche Diskussion um Medienkompetenz in

Schule und Erwachsenenbildung ist jedoch zumeist auf die Betrachtung der neuen, d.h. der

computerbasierten Medien beschränkt. Durch die Vernachlässigung der breiten Palette der

„klassischen“ Lernmedien bei gleichzeitiger Fokussierung auf eine Medienart werden sowohl

medienpädagogische Zielvorstellungen eingeschränkt als auch didaktische Konzepte, die

sich auf Printmedien, audiovisuelle Medien und computerbasierte Medien gleichermaßen

beziehen, außer Acht gelassen. „Eine einseitige Forderung nach Kompetenzentwicklung im

Bereich neuer Medien ist nicht nur im Hinblick auf die Bedeutung anderer Medienarten in der

Lebenswelt (…) verfehlt, sondern verkennt auch die Notwendigkeit einer

Auseinandersetzung mit ,klassischen‘ Medien.“ (Herzig, 2001).

2.4.2 Medien aus lerntheoretischer Sicht

Der Lernprozess lässt sich als die Verarbeitung von Informationen auffassen, die Phasen

der Wahrnehmung, der Interpretation und der Speicherung aufweist. Diese Informationen

werden als Umweltsignale registriert. In der Wahrnehmungsphase werden nur solche

Signale wahrgenommen, welche eine ausreichende Passung zu bereits gespeicherten

Informationen aufweisen. Für Informationen, deren Signalwirkung außerhalb dieser Passung

liegen, findet aufgrund eines fehlenden „Sensoriums“ keine Rezeption statt. Neben einer

unterschiedlich guten Passung und damit der uneinheitlichen Zuerkennung von Relevanz

treten auch bei der Dechiffrierung der Nachricht Unterschiede auf. Informationen können

damit stark oder schwach, eindeutig oder mehrdeutig aufgefasst werden (Klimecki, Laßleben

u. Thomae, 1999). Lernmedien sind damit als Informationsträger und Steuerungselemente

wichtige Instrumente der Wissensvermittlung. Mit der durch das Aufkommen der

Computertechnologie erweiterten Bandbreite der zur Verfügung stehenden Lernmedien

verändern sich auch die konkreten Auswirkungen auf die Lernprozesse (Speck, 2003).

Nachdem mit dem Auftreten elektronischer Medien bis zur Jahrtausendwende eine

regelrechte Medieneuphorie herrschte, kam es in den letzten zehn Jahren zu einer

Page 51: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

46

Relativierung ihres Stellenwertes im Lernprozess, verbunden mit der Einbindung in

didaktische Konzepte (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).

Heute werden den Unterrichtsmedien drei methodische Funktionen zugeordnet:

- der Wissenspräsentation,

- der Wissensvermittlung durch Steuerung des Lernprozesses und

- als Wissenswerkzeug mit kommunikativer und konstruierender Funktion bezüglich

des zu vermittelnden Wissens.

In der Wissenspräsentation kann zwischen dem klassischen Ansatz, der von einem Medium

eine möglichst exakte Wiedergabe der zu vermittelnden Wirklichkeit und dem

konstruktivistischen Ansatz der Unterstützung des Lernenden bei der Entwicklung seiner

Vorstellung dieser Wirklichkeit, unterschieden werden. Die Aufgabe der Lernmedien liegt

darin, das zu vermittelnde Wissen strukturiert und mit entsprechenden Hervorhebungen, z.B.

durch Bilder, Graphiken usw., darzustellen. Als steuernde Elemente unterstützen Unterrichts-

bzw. Lernmedien Lernende wie Lehrende. Dabei reichen die Ansätze von der straffen

Lenkung des Lernenden durch Frage-Antwort-Kopplungen behavioristischer Ausrichtung bis

zur Anregung selbstgesteuerter Lernprozesse im hyperverlinkten Raum (Reglin u. Hölbing,

2004).

Mittels als Wissenswerkzeuge genutzter Medien kann der Lernende aktiv sein erarbeitetes

Wissen speichern, aufbereiten und seinerseits distributieren. Diese Werkzeug-Funktion

wurde lange Zeit unterschätzt, spielt aber besonders bei der aktiven Erarbeitung von Wissen

sowohl einzeln als auch in Gruppen eine wesentliche Rolle. (Reglin u. Hölbing, 2004)

In den Lernmedien und ihrer Einbindung in den Lehr- und Lernprozess spiegeln sich die

unterschiedlichen lerntheoretischen Ansätze wieder. Zumeist folgen Erstellung und

Anwendung von Lernmedien der behavioristischen, kognitivistischen oder

konstruktivistischen Strömung (de Witt u. Czerwionka, 2007). Als programmierte Instruktion

ausgelegte Lernprogramme zeigen häufig eine stark behavioristisch geprägte Ausrichtung

mit einer Zerlegung der Lerninhalte in kleine Unterabschnitte. Nach Bearbeitung eines

Abschnitts erfolgt die Überprüfung des erworbenen Wissens durch konkrete Lernaufgaben.

Die Rückmeldung des Ergebnisses erfolgt unmittelbar und liefert im Falle der korrekten

Beantwortung eine positive Verstärkung. Falls die Frage falsch beantwortet wurde, wird

durch das Ausbleiben eines positiven Reizes eine Extinktion des gezeigten Verhaltens

angestrebt. Ziel ist es, durch das schrittweise Vorgehen den Lernenden von seiner

Ausgangssituation zu einem erwünschten Endverhalten zu führen (Reinmann-Rothmeier u.

Page 52: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

47

Mandl, 2006). Aufgrund der schwierigen Umsetzung von Ansätzen der programmierten

Unterweisung im Klassenverband waren behavioristische Lernarrangements von Anfang an

auf eine individuelle mediengestütze Lernumgebung ausgerichtet. Zu Beginn wurden für die

Unterweisung sogenannte „Lernmaschinen“ genutzt. In der Folge übernahmen Lehrbücher

bzw. Umdrucke die Aufgabe, den Lernenden anhand kleinstmöglicher Einzelschritte durch

den Lernstoff zu führen.

Im Zuge der verstärkten Computernutzung erlebten behavioristisch geprägte Programme

eine Renaissance, die in einzelnen Bereichen bis heute anhält (Gräsel, 2006). Diese „Drill-

and Practice“-Programme stellen gleichwohl die erste Generation „interaktiver“ Medien dar.

Zumeist dienen sie dem Erlernen von aneinandergereihten Fakten und einfachen

Zusammenhängen, z.B. als Vokabeltrainer. Obwohl der Behaviorismus lerntheoretisch nicht

mehr den Stand der Forschung repräsentiert und die auf ihm basierenden Programme für

das Lernen komplexer Zusammenhänge weniger geeignet erscheinen, wirkt er bis heute fort.

Mit der kognitiven Wende trat die zweite Generation von Lernprogrammen auf. Diese folgen

einem Instructional-Design, welches dem Lernenden nicht nur Faktenwissen, sondern auch

Lernstrategien zu vermitteln versucht. Um die motivationale Seite des lernenden Individuums

anzusprechen, werden gegenstandszentrierte Lernumgebungen gestaltet. Ziel ist es, den

Kontext zur Lebenswirklichkeit des Lernenden herzustellen. Neben den Vorteilen

kognitivistisch geprägter Medien, wie der Motivation und der lebensweltlichen Verankerung,

traten auch verschiedene konzeptionelle Probleme auf. Aus dem Ansatz einer

lernerfreundlichen Strukturierung des Stoffs ergibt sich eine Distanz zu den komplexen

unstrukturierten Anwendungssituationen des Alltags. Daraus erwächst die Gefahr, sich

„träges“ Wissen anzueignen (de Witt u. Czerwionka, 2007, AK!). Charakteristisch für

kognitivistisch geprägte Instruktionsmodelle sind die Gliederung in eine Aufgabenstellung,

einer Erklärung der Lösungsschritte bzw. Lösungsstrategien und die Präsentation der

Lösung selbst. Eine eigenständige Ergänzung der Lösungsbeispiele mit zusätzlichen

Informationen wird als lernfördernd erachtet (Gräsel, 2006).

Die konstruktivistische Wende, verbunden mit dem Auftreten neuer Medien, ließ einen

Wandel in der Wissensvermittlung erwarten, der im konstruktivistischen Sinne zu einer

Abkehr von der Lehrerzentrierung hin zu einem lernerzentrierten dezentralen Unterricht

führen sollte (Jäger, 2004). Damit war auch die Abkehr von Begriffen wie „Lernstoff“ und die

Verabschiedung von einer Input-Output-Didaktik vorgesehen.

Konstruktivistische Lernsettings bieten den Lernenden Lernumgebungen an, die

kontextgebunden anhand möglichst realitätsnaher Lernbeispiele eine eigene Konstruktion

des Wissens ermöglichen (in diesem Zusammenhang wird der Begriff der situierten

Lernumgebung genutzt). Aus der betrieblichen Ausbildungspraxis wurde dazu die Theorie

der kognitiven Lehre („Cognitive Apprenticeship“) entwickelt. Hierbei vollzieht sich die

Page 53: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

48

Wissensvermittlung um einen authentischen Sachverhalt in Aufgabenform. Beginnend mit

einer Einführung und der Bereitstellung von Lösungsansätzen durch den Lehrenden,

übernehmen die Lernenden die Entwicklung von Lösungsansätzen. Dabei werden sie durch

den Lehrenden oder andere Experten unterstützt (Coaching und Scaffolding). Verbunden ist

der Problemlösungsprozess mit der Artikulation der Ergebnisse gegenüber Lehrenden und

Mitlernenden, wodurch eine mehrdimensionale Betrachtung des Lernobjekts erreicht wird

(Gruber, Mandl u. Renkl, 2000). Die Theorie der kognitiven Lehre misst dem Einsatz von

Lernmedien einen hohen Stellenwert bei. Sie werden als wesentliches Instrument betrachtet,

um authentische Probleme in situierte Lernumgebungen zu importieren.

Der „Anchored Instruction“-Ansatz zielt ebenfalls darauf ab, den Wissenserwerb, gekoppelt

an authentische Lernaufgaben, zur Entwicklung von Fähigkeiten des selbständigen

Problemlösens zu nutzen. Der Medieneinsatz dient zum Transport authentischer

Lernsituationen in die Lernumgebung und zur Motivation des Lernenden für ein

selbständiges Problemlösen. Das Medium liefert hierbei den „Anker“, an dem der sich

entwickelnde Lern- und Problemlösungsvorgang fixiert wird. Problematisch sind der

erheblicher Entwicklungs- und Änderungsaufwand zur Erstellung der Ankermedien und die

dadurch bedingte Inflexibilität im Falle einer erforderlichen Adaption auf veränderte

Lernsituationen (eine Schwierigkeit, die allerdings alle multimedialen, interaktiven

Lerneinheiten aufweisen). Allerdings wurden in der Vergangenheit verschiedene

Lösungsansätze entwickelt, um die Herstellung aufwendiger multimedialer Lernunterlagen zu

umgehen, etwa durch den Einsatz von Zeitungsartikeln bzw. in Zeitungsaufmachung

erstellten Printmedien (Kuhn u. Müller, 2005).

Beide Ansätze erfordern ein Repertoire an Problemlösungsmechanismen oder die

entsprechende Zeit und den Support, um diese zu erwerben. Für den ungeübten Lernenden

trat beim Lernen mit konstruktivistisch geprägten Lernmedien häufig Desorientierung und

damit Überforderung auf. Vor dem Hintergrund dieser Problematik entstand der Ansatz des

gemäßigten Konstruktivismus. Dieser versucht konstruktivistisches kontextualisiertes Lernen

mit einer situativen instruktionalen Unterstützung in geeigneter Form, z.B. als hypermediale

Hilfesysteme oder Textbausteine zu integrieren. (de Witt u. Czerwionka, 2007, Aebli 2.3).

Reichen die Wurzeln der oben genannten Ansätze noch in die Zeit der „klassischen“

Lernmedien zurück, so ist das netzbasierte kooperative Lernen erst durch die technische

Entwicklung des Internets möglich geworden. Der situierten Lernumgebung fällt hier die

Aufgabe zu, den Lernenden nicht nur den Lernstoff zu präsentieren, sondern gleichzeitig die

Möglichkeit zum gegenseitigen Austausch zu schaffen. Der Vorteil einer gemeinsamen

Wissenskonstruktion wird allerdings momentan noch durch eine aufwendige Koordination

der zumeist schriftlich codierten Informationen gemindert (Gräsel, 2006).

Page 54: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

49

2.4.3 Der Einfluss von Medien auf das Lernen

Obwohl der Einfluss von Lernmedien auf den Lernprozess als gegeben vorausgesetzt wird,

sind die aus dem Bereich der Erwachsenenbildung vorliegenden empirischen Erkenntnisse

zu Fragen des Medieneinsatzes teilweise widersprüchlich, wie etwa in der Frage. ob

verschiedene Medien auf Lernprozesse unterscheidbare Einflüsse ausüben (Göhlich u.

Zirfas, 2007). Diese scheinen stärker von den subjektiven Handlungen der Lernenden, als

von unterschiedlichen Lernarrangements abhängig zu sein. Als personaler Einflussfaktor

kann, neben der lernbiographischen Vorprägung in Form des Vorwissens und der

vorhandenen Medienkompetenz, besonders die aufgabenbezogene Motivation des

Lernenden angenommen werden (Zimmer, 2005, zitiert nach: de Witt u. Czerwionka, 2007).

Werner Sacher sieht in diesem Zusammenhang „nicht die Formen der Interaktion mit einer

Lernumgebung und nicht die Arten der Verständigungsprozesse ausschlaggebend für Art,

Niveau und Fruchtbarkeit der Lernprozesse, sondern die durch sie konstituierten Themen

und die inneren Lernsituationen und Lernhandlungen.“ (Werner Sacher, 2001).

Die Wirkungen von Lernmedien lassen sich anhand kurzfristiger Auswirkungen und

langfristiger Effekte betrachten. Kurzfristig kann von den Medien ein anregender Effekt

ausgehen, der den Lernenden dazu bewegt, sich mit einem Lernstoff auseinander zu setzen

oder durch einen feststellbaren Lernvorteil die momentane Lernmotivation steigert. Zu den

langfristigen Auswirkungen werden die im Rahmen der Mediennutzung erworbenen

Kenntnisse, Fertigkeiten und Einstellungen gezählt (Rebel, 1999).

Damit ein Lernmedium wirksam werden kann, ist als notwendige Bedingung für eine

intensive Beschäftigung des Lernenden mit dem Lerngegenstand die Ausrichtung der

Aufmerksamkeit auf das Lernmaterial anzusehen. Dieser Zusammenhang zwischen

Modalität und Codierung einerseits und Aspekten der Lernmotivation andererseits ist bislang

noch nicht abschließend untersucht. Als gesichert kann der Neuigkeitseffekt angenommen

werden, wonach ein Lernerfolg dann wahrscheinlich ist, wenn der Lernende mit einem neuen

Lernmedium arbeiten (Speck, 2003).

Es muss davon ausgegangen werden, dass dieser Neuigkeitseffekt mit wiederholter Nutzung

verloren geht. Daher kann Lernmedien selbst keine langfristige motivierende Wirkung

zugebilligt werden. Um einen längerfristigen Effekt zu erzielen, muss die Mediennutzung

unter dem Primat der pädagogischen Konzeption stattfinden. Erst nach Festlegung des

pädagogischen Designs kann die passende „Hardware“ ausgewählt werden. Das

Unterrichtskonzept und die institutionellen Methoden gehen vor Präsentation und

Mediendesign (Balli u. Sauter, 2005; Sacher, 2001).

Da nicht immer originale Lernobjekte genutzt werden können, kommen in der Regel

„externe“ Lernmedien zum Einsatz, die den originalen Lerngegenstand möglichst authentisch

abbilden sollen. Der Mediennutzer interagiert also zumeist nicht mit dem originalen

Page 55: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

50

Gegenstand, sondern mit der symbolischen Darstellung des Mediums. Diese kann jedoch

das Erscheinungsbild und Verhalten des Originals in vielen Fällen nicht bzw. nur

eingeschränkt simulieren bzw. parareal wiedergeben. Andererseits eröffnet die Nutzung

pararealer Objekte die Möglichkeit der Komplexreduktion bei gleichzeitiger Hervorhebung

von für die Vermittlung wichtiger Details. Neue Medien stellen mit ihren interaktiven

Möglichkeiten ein Bindeglied zwischen originalen Objekten und pararealer Wiedergabe dar.

Trotz der Beschränkung auf die parareale Interaktion lässt sich eine, mit dem

Perspektivenwechsel einhergehende, verstärkte Aktivierung der Lernenden erwarten, als sie

durch eine Informationsaufnahme in bloßer Rezipientenhaltung möglich wäre. Allerdings

besteht auch die Gefahr der Fehlinterpretation des Lernobjekts, die mit zunehmendem

Abstraktionsgrad wächst. Durch die Option, den Lerngegenstand aus verschiedenen

Blickwinkeln zu betrachten und dem Lernenden Interaktionsmöglichkeiten zu schaffen, die im

Rahmen der Selbstkontrolle die Gelegenheit bieten das Erlernte zu prüfen, verfügen

moderne Medien über die Möglichkeit, die Irrtumswahrscheinlichkeit zu minimieren. Letztlich

sollte jedoch immer die Gelegenheit bestehen, anhand des Zusammentreffens mit Experten

und anderen Lernenden über das Korrektiv der Interaktion das Auftreten falscher Konzepte

weitgehend zu vermeiden. Die Viabilität der Wahrnehmung pararealer Lernmedien

letztendlich zum einen durch den Entwickler entscheidend beeinflusst, andererseits ist sie

auch abhängig von Vorwissen, Motivation und Interessen des Nutzers. Originale Lernobjekte

sind dagegen in ihrer Wirkung „widerstandsfähiger“, sie lassen zumeist nur eine Betrachtung

in dem Kontext zu, für welchen sie erstellt werden (Sacher, 2001).

Durch die mediengestützte Förderung der persönlichen Bedeutsamkeit des

Lerngegenstandes ist mit einer Steigerung der Motivation zur Auseinandersetzung mit dem

Lerngegenstand zu rechnen. „Die Stoffvermittlung sollte abwechslungsreich sein. Dazu

können die Variation der Sozialform und die Variation der Lernmaterialien und –medien (z.B.

die Einführung von computerunterstütztem Unterricht) entscheidend beitragen.“ (Schiefele,

Streblow, 2006).

Bezüglich eines Einflusses der unterschiedlichen Codierungsarten auf das

Transfervermögen der Lernenden führten Overing und Travers 1973 eine Studie über das

Lernen optischer Phänomene durch. Dazu wurde vier Vergleichsgruppen der Lernstoff als

verbale Information, als schematische Darstellung mit verbaler Information, in Form eines

Lehrerexperiments mit verbaler Information und als schematische Darstellung mit verbaler

Information verbunden mit einer vorhergehenden Problemstellung präsentiert. Die

Lernenden, welche mit den beiden letzteren Varianten unterrichtet wurden, zeigten dabei

eine erhöhte Befähigung zum Transfer des Erlernten. Issing und Schellenberger

untersuchten 1973 die Wirkung von Lernmedien bezüglich ihrer methodischen Gestaltung.

Anhand des Themas „Magnetismus“ wurden drei Lerngruppen je eine Fernsehsendung zum

Page 56: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

51

Thema, eine Fernsehsendung, welche den Inhalt in kleine Untersequenzen zerlegt wider

gab, an deren Ende inhaltsbezogene Fragen folgten und als gedrucktes Lernprogramm,

dessen Inhalt ebenfalls in programmierter Form aufbereitet war. Im Ergebnis erzielten die

Gruppen mit programmierten Lernunterlagen bessere Ergebnisse als die Fernsehsendung.

Beim Vergleich zwischen den programmierten Unterlagen lag das Printmedium vorn,

allerdings unterschieden sich die Ergebnisse nicht signifikant.

Aus den Untersuchungen kann geschlossen werden, dass die Codierung und die

Aufbereitung des Lernstoffes einen vergleichsweise größeren Einfluss auf den Lernerfolg

besitzen, als die Auswahl eines bestimmten Mediums. In den genannten Untersuchungen

muss ferner angenommen werden, dass die Medieneffekte durch die Lernkonzepte des

problemorientierten Vorgehens und der programmierten Unterweisung überlagert wurden.

Zur Frage der Überlegenheit von Text-Bildkombinationen gegenüber dem reinen Lerntext

werteten Levin, Anglin und Carney 1987 zahlreiche Untersuchungen aus. Als Ergebnis

konnte festgehalten werden, dass eine bessere Lernleistung auftrat. (Universitätsverbund

Multimedia NRW, Lehr- und Lernsoftware für die Lehrerausbildung)

Häufig wird diese Multimedialität des Lernens als Voraussetzung „einer signifikanten

Verbesserung der Lernleistung durch die Darstellung eines Sachverhalts in mehreren

Zeichensystemen“ begründet. Durch die Möglichkeit, den gleichen Sachverhalt über

unterschiedliche Sinneskanäle aufzunehmen, soll die Behaltensleistung der aufgenommen

Informationen verbessert werden. Dieser Automatismus wird allerdings nicht ungeteilt

bestätigt. Mit einem positiven Effekt kann nur gerechnet werden, falls neben den

Medienmerkmalen auch die Lernziele, die zu deren Erreichung erforderlichen Inhalte und die

Besonderheiten der Lernenden ausreichend Berücksichtigung finden (Dörr u. Strittmatter,

2002). Empirische Belege für die Annahme, „dass durch Darstellung von Informationen in

unterschiedlichen Symbolsystemen (Text, Grafik usw.) und aus unterschiedlichen

Perspektiven der Aufbau multipler mentaler Repräsentationen erleichtert und ein Verstehen

der dargestellten Sachverhalte unterstützt wird“, liegen nicht in eindeutiger Form vor. Es wird

jedoch angenommen, dass das menschliche Gedächtnis über verschiedene Möglichkeiten

verfügt, Informationen zu speichern. Eine entscheidende lernpsychologische Begründung für

den Einsatz von Multimedia in Lernprogrammen liefert die Annahme, dass sich eine

Entsprechung zwischen der Codierung eines Lerngegenstandes und seiner mentalen

Repräsentation günstig auf den Lernprozess auswirken können.“ Verschiedene

Untersuchungen zeigen, dass manche Lernenden die Aufnahme von Informationen anhand

von Bildern, andere eher als Text bevorzugen. Audiovisuell angebotene Informationen

werden im Rahmen des selbstgesteuerten Lernens leichter aufgenommen, als eine verbale

Präsentation (Reglin u. Hölbing, 2004)

Page 57: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

52

Neben der Bedeutung für Lernprozesse im institutionellen Rahmen werden Medien natürlich

auch durch den informell Lernenden als Zugangshilfe genutzt. Hierunter fällt u.a. die Nutzung

zur Lernunterstützung ergänzend zu dem im Unterricht erarbeiteten Stoff, wobei personelle

Wissensträger eine ebenso wichtige Rolle wie Printmedien, elektronische Datenträger oder

das Internet spielen (Kaiser, 2007). Eine erfolgreiche Anwendung setzt die Kompetenz zur

Auswahl, Nutzung und inhaltlichen Bewertung der vielfältigen zur Verfügung stehenden

Informationsquellen voraus.

Eine Beteiligung der Lernenden an der Medienauswahl und der Mediengestaltung scheint

ebenfalls einen bedeutenden Faktor für den durch Lernmedien erzielten Effekt darzustellen.

Dabei kommt weniger der Frage welches Medium genutzt werden soll, Bedeutung zu als der

Tatsache, dass durch die Beschäftigung mit dem Lernmedium das subjektive Handeln der

Lernenden aktiviert wird (de Witt u. Czerwionka, 2007).

Daraus leitet sich die Frage ab, wie im Unterricht von Lehrenden und Lernenden eine

gemeinsame Basis bezüglich des Einsatzes von Lernmedien konstituiert werden kann.

Durch eine frühzeitige Verständigung aller Beteiligten zu den Fragen der Medienauswahl und

–gestaltung lässt sich die Erreichung eines gemeinsamen Unterrichtsziels bewerkstelligen.

Ohne eine gemeinsame Sozialisation als Grundlage des weiteren Lernhandelns ist ein

erheblich umfangreicherer Abstimmungsbedarf gegeben (Sacher, 2001).

2.4.4 „Klassische“ Medien im Unterricht

Da in der makroskopischen Welt kein direkter Zugang zum Unterrichtsinhalt gegeben ist, ist

der Unterricht zur Visualisierung auf Modelle angewiesen. Naturwissenschaftliche Modelle

dienen nach de Jong und Taber:

1. zur Prüfung wissenschaftlicher Ideen

2. als didaktische Reduktion wissenschaftlicher Modelle (Curriculum-Modelle)

3. als Lehrmodell zur Visualisierung curricularer Modelle.

Wird die wissenschaftliche Modellnutzung in der Lehre nur auf Spezialfälle wie der

universitären Ausbildung beschränkt bleiben, so stellen die Curriculums-Modelle die Basis

des Unterrichts dar. Deshalb ist die Komplexität den Lernenden anzupassen. Gleichsam ist

von der konzeptionellen Basis der Lernenden auszugehen. Beide Punkte zwingen zu einer

genauen Analyse der Lerngruppe. Ferner ist an das Curriculums-Modell die Forderung zu

richten, für den weiteren Fortgang der Ausbildung anschlussfähig zu sein. Das Lehrmodell

dient auf der Basis des curricularen Modells als Vehikel zu dessen Vermittlung, sozusagen

als „Illustration zum besseren Verständnis“ bzw. zur Vermittlung von Konsens-Modellen an

Personen außerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Aufgrund seines

Page 58: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

53

eingeschränkten Vorwissens ist der Lernende zumeist nicht in der Lage, Modelle mit

komplexerem Hintergrund zu erfinden, sondern im Idealfall nachzuempfinden (Bindernagel u.

Eilks, 2008). Damit fällt den Medien im Chemieunterricht als eine wesentliche Aufgabe der

Transport von Modellen bzw. Modellvorstellungen zu.

Aufgrund der Stofffülle und der Komplexität ist im Bereich der Chemieausbildung eine

didaktische Reduktion erforderlich. Basis dazu ist eine Analyse der Unterrichtsziele und der

Zielgruppe. Diese Bedarfserhebung gestaltet sich umso schwieriger, je weniger

Informationen zu den Ausgangsbedingungen vorliegen. Als Methoden der Bedarfserhebung

nennt Höffer-Mehlmer das Probeangebot, die betriebliche Bedarfsermittlung, die

Trendanalyse und die Teilnehmer-Befragung mit meist standardisierten Fragen, die sich

aufgrund ihres Evaluationscharakters zur Fortschreibung bestehender Kursangebote eignet.

Das Problem der Themenauswahl lässt sich häufig nicht durch Befragung der Zielgruppe

lösen. Da Erwachsene selbstreferentiell lernen, liefert eine Befragung bezüglich der

Interessensgebiete meist nur Bekanntes. Auch werden Themen, obwohl als wichtig erkannt,

aufgrund ihrer vermeintlichen Komplexität abgelehnt, eine Schwierigkeit die v.a. den

naturwissenschaftlichen Bereich berührt.

Höffer-Mehlmer schlägt als Verfahren zur Bedarfsermittlung das folgende Vorgehen vor:

1. Auswertung aktueller Medien

2. Analyse der Fachliteratur auf den Stand der Technik hin

3. Analyse der Programme anderer Weiterbildungsinstitute

4. Auswerten von Stellenanzeigen.

Allerdings darf die Erwachsenenbildung nicht nur auf gesellschaftliche Tendenzen reagieren,

sondern muss auch eine Schrittmacherrolle im Bildungssektor übernehmen (Höffer-Mehlmer,

2005).

Aus der Chemiedidaktik stammt die Idee der sogenannten Basiskonzepte, die ausreichende

Kenntnisse für das Verstehen chemischer Problemstellungen liefern sollten. Allerdings ist

dieses Modell einer an die Adressaten angepassten didaktischen Reduktion bzw.

Rekonstruktion nicht unumstritten (Demuth, Ralle u. Parchmann, 2005).

2.4.4.1 Printmedien

Trotz des Auftretens elektronischer Lernhilfen nimmt das gedruckte Wort noch immer eine

bedeutende Position unter den Lernmedien ein.

So konnte das Schulbuch seine Rolle als ein wichtiges Arbeits- und

Veranschaulichungsmittel beibehalten. Es ist leicht einsetz- und verfügbar und im

Wesentlichen auf die inhaltlichen Vorgaben von Lehr- bzw. Bildungsplänen abgestimmt. Das

Page 59: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

54

reine Lehrbuch ist heute unter den Schulbüchern kaum mehr anzutreffen. Stattdessen sind

heutige Schulbücher als Lernbücher konzipiert, die den Lernenden durch Fragestellungen

anleiten und ihm eine selbständige Überprüfung seiner Kenntnisse erlauben. Im

Chemieunterricht ist aufgrund abstrakter, teilchenorientierter Betrachtungen eine nicht

angeleitete, selbständige Schulbucharbeit sehr problematisch. Analog zum Schulbuch sind

der Lehrbrief und das Unterrichtsskript zu betrachten.

Lehrbücher, Skripte und Lehrbriefe dienen primär der Vermittlung von Sachinformationen.

Bei der Textarbeit steht zumeist das Erreichen kognitiver Lernziele im Vordergrund; nur

gelegentlich werden affektive bzw. soziale Lernziele einbezogen. Ein auf rezeptive

Sinnentnahme ausgelegter Text fordert kein eigenständiges Denken der Schüler und kann

ohne Verwendung weiterer Medien lediglich der Wiederholung, Festigung und Kontrolle

dienen. Diese sachinformationsvermittelnden Medien sind häufig auf das Lernziel der

jeweiligen Veranstaltung hin ausgerichtet. Neben dem fachlichen Inhalt enthalten sie meist

zu Beginn Informationen über die Möglichkeiten der Informationserschließung durch den

Lernenden und weiterführende Informationsquellen, wie Literaturhinweise und (mehr oder

weniger aktuelle) Internet-Quellen. Da Skripte zumeist „lerngruppennah“ erstellt werden,

zeigen sie eine größere Flexibilität und können schneller an wechselnde Situationen

angepasst werden, als dies bei einem einmal beschafften Lehrbuch der Fall ist. Sie erfordern

allerdings auch einen nicht unerheblichen Zeitaufwand in der (zumindest ersten) Erstellung.

Als Sonderform gedruckter Lernmedien können sogenannte Studienführer betrachtet

werden. Diese enthalten, neben den fachlichen Lerninhalten, didaktisch lenkende Elemente,

um selbstgesteuertes Lernen des Nutzers zu unterstützen. Studienführer sind in

Großbritannien und den USA weit verbreitete Medien; sie haben sich im deutschsprachigen

Raum bisher jedoch noch nicht durchsetzen können. Als verwandt dazu können

Lernunterlagen der in der betrieblichen Berufsausbildung genutzten Leittextmethode

angesehen werden, die quasi als „roter Faden“ den Lernenden Lern- und Arbeitsprozesse

nachvollziehen lassen. Der Leittext beinhaltet eine komplexe Aufgabenstellung und

unterstützt den Lernenden bei der Strukturierung und Bewältigung, u.a. durch Hinweise auf

bereitstehende Medien. Neben den Impulsen für die Bearbeitung beinhaltet er

Bewertungsbögen für eine Selbsteinschätzung (Rebel, 1999). Eine ähnliche Zielsetzung der

Anleitung zu selbsttätigem Lernen steht im Bereich der Chemiedidaktik bei Arbeitsbücher

und Arbeitsbögen im Vordergrund. Sie vermitteln Informationen (z.B. Versuchsanweisungen,

Arbeitsanweisungen) zur Durchführung von Versuchen, einschließlich der Beobachtungen

und Dokumentation. Für die Auswertung der experimentellen Ergebnisse beinhalten sie

Tipps zur Analyse, Hintergrundinformationen und weiterführende Fragen. Zusätzlich können

Arbeitsmedien der Übungs- und Kontrollfunktion dienen. Verglichen mit anderen Medien ist

die Einsatzvariabilität außerordentlich groß. Arbeitsmedien bieten dem Lehrenden den

Page 60: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

55

Vorteil, dass sich der Inhalt mit geringem Änderungsaufwand auf eine spezifische

Unterrichtssituation ausrichten lässt und auf die Schülervoraussetzungen abgestimmt

werden kann. Bedingt wird dies durch die erhebliche Flexibilität bei der Gestaltung. Diese

wird u.a. von methodischen Einsatzmöglichkeiten bestimmt: Motivationshilfe, Fixierung der

Lerninhalte oder Anregung zu selbständiger Schüleraktivität. Wie andere Medien auch

müssen sie dosiert und der fachlichen Thematik angepasst eingesetzt werden, wenn sie zu

selbsttätigem Lernen anregen sollen. Aus fachdidaktischer Sicht scheint allerdings der

Einsatz von Arbeitsbüchern bzw. Arbeitsbögen im Unterricht nicht effektiver als der

lehrerzentrierte fragend entwickelnde Unterricht zu sein (Becker, Glöckner, Hoffmann u.

Jüngel, 1992).

Abschließend seien Tabellenwerke genannt, die Informationen und Zahlenangaben prägnant

und übersichtlich speichern. Sie können dem Lernenden als spezifischer Wissensspeicher

bei der selbständigen Bearbeitung von Aufgaben dienen. Das Aufsuchen spezifischer

Sachinformationen muss im Vorgriff mit den Lernenden geübt werden, um Misserfolgs-

Erlebnisse auszuschließen.

Lehrbuch und Skript sind als zuverlässige Informationsquellen für den

unterrichtsbegleitenden Einsatz geeignet. Besonders das Skript erlaubt aufgrund der

Möglichkeit der gezielten Stoffauswahl und der Integration von unterrichtsspezifischen

Aufgaben eine gezielte Unterstützung des unterrichtsbegleitenden Lernens (Wagner u.

Keusch, 2002). Um nicht nur als Quelle für Fachinformationen zu dienen, sondern den

Lernenden zu selbstgesteuertem Lernen anzuregen, sollten Printmedien motivierend

gestaltet und für den Lernenden leicht verständlich sein. In diesem Zusammenhang lässt

sich beobachten, dass Chemiebücher häufig eine sehr hohe Informationsdichte aufweisen,

die den Nutzern ein hohes Maß an Auffassungsvermögen und Abstraktionsdichte abverlangt

(12 bis 14 Fachbegriffe pro Seite). Diese – sprachlich teilweise komplizierten – Begriffe

stellen sehr fachspezifische Bedeutungsvorstellungen dar, die verstanden und behalten

werden müssen. Auch wenn die Wechselwirkungen „Text – Leser“ nie direkt untersucht

wurden, so ist festzustellen, dass Lehrbuchinhalte in vielen Fällen sprachlich zu

anspruchsvoll sind (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).

Printmedien sollten ferner geeignet sein, ein Problembewusstsein zu schaffen. Schließlich

erwartet der Lernende, dass für die aufgeworfenen Problemstellungen nachvollziehbare

Lösungsmöglichkeiten angeboten werden. Durch unterschiedlich strukturierte Darstellungen

bzw. Veranschaulichungen zum gleichen Sachverhalt und der damit einhergehenden

Interpretation der Fachaussagen lassen sich, neben der Sicherung der aufgenommenen

Informationen unterschiedliche Lerntypen ansprechen.

Page 61: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

56

Daraus lässt sich für die Entwicklung von Lernunterlagen auf der Basis von Printmedien

folgern (Rebel, 1999):

1. in welcher Lernumgebung soll welcher Zielgruppe welche Lernziele bzw. Lerninhalte

mit welchen Medien vermittelt werden,

2. sind die Lernenden mit Techniken des selbstgesteuerten Lernens vertraut, müssen

sie gegebenenfalls durch didaktische Hinweise unterstützt werden,

3. welche didaktische Funktion soll das Lernmedium erfüllen, ist es Teil eines

Multimedia-Verbundes,

4. kann das Lernmaterial die Motivation des Lernenden steigern, sich mit dem

Lerninhalten auseinander zu setzen,

5. ist das Lernmaterial strukturiert oder soll bewusst ein unstrukturierter Ansatz (etwa in

Form einer Stoffsammlung) erfolgen,

6. ist eine gute Lesbarkeit und Übersichtlichkeit gewährleistet, verfügt das Lernmedium

über aktivierende Elemente und alternative Lernpfade,

7. besteht im Falle eines Einsatzes in einer multimedialen Lernumgebung eine Passung

zu den anderen verwendeten Medien?

Um den Inhalt gedruckter Informationen erschließen zu können, muss der Lernende über ein

ausreichendes Maß an Lesekompetenz verfügen. Nachhaltige Informationsgewinnung

erfordert das Einbinden in einen Verwendungszusammenhang. Um ein aktives Lernen mit

Printmedien zu erreichen, sind diese in Partnerarbeit zu artikulieren oder zu bearbeiten bzw.

mit ihnen zu arbeiten. Durch den Tutor ist ein Feedback vorzusehen (Kuhn, 2005).

2.4.4.2 Experimente im Chemieunterricht

Das Experiment im ursprünglichen Sinne stellt eine grundlegende Technik der

Naturwissenschaften zur Verifikation oder Falsifikation einer aus theoretischen

Überlegungen abgeleiteten Hypothese dar. Vor diesem Hintergrund ist es ein Anspruch der

naturwissenschaftlichen Bildung, Techniken der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung im

Unterricht zu vermitteln. Anhand einer experimentellen Lehr-Lernstrategie kann dieser

Zusammenhang verdeutlicht werden. Wissenschaftsorientierung als didaktische

Zielvorstellung verlangt nach der Berücksichtigung kognitiver, psychomotorischer und

emotionaler Verhaltensdispositionen. Das Experiment selbst findet dabei eingebettet in den

Page 62: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

57

Kontext des Vorwissens, welches im Idealfall nach experimenteller Bestätigung verlangt, und

der bewertenden Diskussion statt (Bäuml-Roßnagl, 1981).

Lehrende sehen als Ziele von Experimenten:

- die Verbindung von Theorie und Praxis durch den Lernenden,

- der Erwerb experimenteller Fähigkeiten,

- das Kennenlernen von Methoden wissenschaftlichen Denkens,

- die Motivation des Lernenden,

- die Entwicklung der Persönlichkeit und der sozialen Fähigkeiten des Lernenden und

- die Überprüfung des Wissens.

Schülerversuche werden als besonders geeignet angesehen, um Theorie und Praxis

verbinden zu können und die Motivation der Lernenden zu steigern. Generell genießen sie

bei Lehrenden eine hohe Wertschätzung. Der Nutzen des „klassischen“

Demonstrationsexperiments wird in der Verbindung von Theorie und Praxis durch den

Lernenden gesehen, allerdings ist die Zustimmung im Vergleich zum Schülerversuch

geringer (Weizel, Haller, Bandiera, Hammelev, Koumaras, Niedderer, Paulsen, Robinault u.

von Aufschnaiter, 1998).

Demgegenüber betrachten die Lernenden in Experimenten bzw. Versuchen den

interessanten Aspekt des Chemieunterrichts. Die Durchführung von Versuchen wird von

über 70% der Schüler überwiegend zustimmend bewertet. Allerdings gibt es auch

Erkenntnisse, die eine Abnutzung des Schülerinteresses bei häufigem Einsatz von

Schülerversuchen erwarten lassen (Barke, Harsch, 2001).

Die Bedeutung der Experimentaltechnik liegt darin, dass sie als Mittler im Erkenntnisprozess

von Schüler und Sache, von Subjekt und Objekt, fungieren. Damit soll der

Aneignungsprozess unterstützt werden. „Zur Begriffsbildung und zur Ermittlung der

Stoffeigenschaften, auch zur Aufklärung des Reaktionsverhaltens genügen qualitative

Experimente“. In der Regel werden optische oder akustische Phänomene beachtet bzw.

wahrgenommen.

Durch praktischen Umgang mit Geräten und Chemikalien erweitern Schüler ihr theoretisches

Wissen über die materielle Umwelt und gelangen zu einem vertieften Verständnis der Inhalte

und Methoden der Chemie (erkenntnistheoretischer Aspekt). Gleichzeitig wird durch

„learning by doing“ eine Motivationssteigerung angenommen (lernpsychologischer Aspekt).

Dies führt im Vergleich zum Lehrervortrag bzw. Demonstrationsunterricht zu besseren

Leistungen und positiven Einstellungen der Schüler (fachdidaktischer Aspekt).

Fachdidaktische Forschungen waren ab 1980 um einen Nachweis dieser Wirkungen von

Page 63: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

58

Schülerversuchen bemüht. Es musste empirisch belegbar werden, dass erreichte

Ergebnisse die erhöhten Kosten von Schülerversuchen rechtfertigen. In vielen Versuchen

konnte nachgewiesen werden, dass Schülerversuche bei Schülern beliebt sind und eine

positive Schülereinstellung zum Fach begünstigen. Schüler zeigten sich gegenüber einem

Unterricht mit eigenen Versuchen aufgeschlossener, das Erreichen psychomotorischer und

affektiver Lernziele scheint durch Schülerversuche unterstützt zu werden (Becker, Glöckner,

Hoffmann u. Jüngel, 1992).

Im Vergleich der Schulstufen scheinen Hauptschüler nach den Untersuchungsergebnissen

von Demuth (1981) Schülerversuche gegenüber Gymnasiasten zu bevorzugen. Dabei wollen

sie an der manuellen Tätigkeit des Aufbaus beteiligt werden. Vor allem schwächere Schüler

erlebten durch eigenes Experimentieren Erfolgserlebnisse.

Die Ergebnisse zur Effektivität von Schülerübungen sind widersprüchlich. Nach Bruhn (1973)

beeinflussen Schülerversuche die Einstellung der Durchführenden weniger positiv, als dazu

ein Demonstrationsversuch der Lehrkraft in der Lage sei, der in der Lage ist, Neugier oder

Widerspruch zu erzeugen. Neben einer deutlichen Leistungssteigerung im Vergleich zu

anderen Unterrichtsformen (Maiwurm, 1982) wurde in einer anderen Untersuchung

festgestellt, dass Schüler durch experimentelle Eigenaktivitäten im Vergleich zu anderen

Unterrichtsformen keine abweichenden Ergebnisse festgestellt Nümann (1985). Auch

wurden experimentell-manuelle Schwierigkeiten der Schüler bisher kaum untersucht. Am

Beispiel der Destillation zeigte sich, dass Schüler „nur wenig in der Lage waren, Gelerntes

anzuwenden“, also einen bescheidenen Transfer zu vollziehen (Becker, Glöckner, Hoffmann

u. Jüngel, 1992). Vor diesem Hintergrund ergibt sich die Frage, ob kognitive Lernziele durch

Schülerversuche eher zu erreichen sind oder sich Demonstrationsversuche nicht besser zu

deren Vermittlung eignen. Durch den Schülerversuch werden abstrakte Informationen

erfassbar gemacht. Dem Lernenden kommt mittels der praktischen Tätigkeit eine

Eigenverantwortung für seinen Erkenntnisgewinn zu. Die Veranschaulichung des

Lernobjekts erscheint dabei wesentlich für den Wissenserwerb. Um experimentelle Befunde

in nutzbares Wissen transferieren zu können, ist die didaktische Reduktion und das

Beschränken auf Kernpunkte wesentlich. Das Resultat eines Experiments sollte deutlich mit

den Sinnesorganen wahrgenommen werden können, z.B. durch einen Farbumschlag, eine

Gasentwicklung o.ä. (Bader, Schmidkunz, 2002)

Page 64: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

59

2.4.4.3 Audiovisuelle Medien im Chemieunterricht

Die visuelle Kommunikation unterscheidet sich von der sprachlichen durch einen differenten

Code, der als eigene Sprache aufgefasst werden kann. Visuelle Kommunikationsmittel

verfügen aufgrund der vielfältigen Bedeutung von Bildern über ein hohes Maß an

kommunikativer Flexibilität. Durch die Ergänzung von Sprache und auditiven Informationen

nutzt die filmische Kommunikation drei Kommunikationsstränge (Bild, Ton, Sprache), die

parallel verlaufen und sich überlagern.

Dieses komplexe System der audiovisuellen Medien wurde von Doelker (1989) als „Drei-

Wirklichkeiten“-Modell beschrieben.

Abb. 6: Doelkers Modell der Differenzierung verschiedener Wirklichkeiten (zitiert nach Moser,1995), W 1 steht für die „primäre“ Wirklichkeit, welche uns umgibt und sinnlich erfasst werden kann, W 2 gibt die Abbildung der Wirklichkeit in Medien (Bildschirm, Printmedium) wieder, W 3 stellt die Wirklichkeit in der Wahrnehmung des Individuums dar.

Durch die Möglichkeit audiovisueller Medien, zwei Sinneskanäle zur Aufnahme von

Informationen anzusprechen, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit der Aufnahme. Die hohe

Informationsdichte, die in kurzer Zeit geboten wird, birgt aber auch die Gefahr der

Reizüberflutung. Die eigentliche Information geht damit im Rauschen unter bzw. wird durch

emotionale Eindrücke überlagert. Um den häufig komplexen Informationsgehalt tatsächlich in

Lernen umsetzen zu können, ist eine sorgfältig geplante Vor- und Nachbereitung erforderlich

(Langosch, 1993). In wissenschaftlichen Sendungen wird diese Aufgabe durch den

Moderator wahrgenommen.

Filmeffekte sind hinsichtlich ihres Einflusses auf die Einstellung zum Unterricht, die Leistung

und das Behalten der Inhalte noch ungenügend empirisch kontrolliert und abgesichert. In

amerikanischen Untersuchungen ist ein Nachteil des Filmeinsatzes im affektiven Bereich

festgestellt worden. Die Ergebnisse zur Effektivität des Filmeinsatzes im Vergleich zu

anderen Methoden bzw. Medien sind insgesamt nicht schlüssig. In der Tendenz scheinen

verschiedene Methoden keine Leistungsunterschiede zu bewirken. Im Bezug auf

Wissenssendungen beeinflusst die emotionale Haltung gegenüber einer Sendereihe

Reproduzierbarkeit und Wahrnehmung (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).

Das besonders in größeren Unternehmen und Behörden genutzte Business TV wird nicht zur

direkten themenbezogenen Weiterbildung genutzt, wie etwa die früheren Telekolleg-

W 1 W 2 W 3 Abbildung Wahrnehmung

Page 65: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

60

Sendungen der Rundfunksender. Sie dienen vielmehr der Information und auch der

emotionalen Vorbereitung u.a. von Qualifizierungsmaßnahmen (Reglin u. Hölbing, 2004).

2.4.5 Digitale Medien

Die Nutzung digitaler Medien wird in der Literatur häufig synonym mit dem Begriff des E-

Learning genutzt. In seiner weiten Auslegung werden darunter das Computer-Based

Training, das Web-Based Training und das Online Learning gefasst. Das Computer-Based

Training nutzt den Rechner als Wiedergabegerät für elektronische Speichermedien, wie CD-

Rom oder DVD (Back, Bendel u. Stoller-Schai, zitiert nach: de Witt u. Czerwionka, 2007). Die

CD-Rom wird neben dem Zweck des reinen Wissensträgers seit den 90er Jahren auch als

interaktives Lernmittel genutzt. Der Aufwand der Erstellung und Pflege war u.a. einer der

Gründe für den Übergang zu webbasierten Medien (Claußen, 2004). Im Web-Based Training

dienen Netzwerke wie das Internet als Quelle für die Bereitstellung von Wissen. Online

Learning erweitert die reine Wissensbereitstellung durch die Interaktionsmöglichkeit mit

einem Tele-Tutor bzw. weiteren Lernern über Mailbox oder online. (nach Back, Bendel u.

Stoller-Schai, zitiert nach: de Witt u. Czerwionka, 2007) Andere Autoren beschränken E-

Learning auf die Verbindung aus elektronischen Speichermedien und der Nutzung von

Telekommunikationsnetzen (Seufert u. Euler, 2005). Dieser Arbeit liegt der weiter gefasste

E-Learningbegriff zugrunde.

Abb. 7: Formen des E-Learning ausgehend vom Computer-basierten Lernen unter Nutzung von Lernprogrammen als „Insellösungen“ über die Erweiterung durch den Einsatz von Netzwerken als Informationsquellen bis zum Rückgriff auf Teletutoren und Experten

Page 66: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

61

2003 haben insgesamt etwa 9 % der 19 – 64jährigen computergestützte Selbstlern-

programme oder Lernangebote aus dem Internet für die berufliche Weiterbildung genutzt.

Nach dem Weiterbildungsbericht 2006 des Bundesministeriums für Bildung und

Wissenschaft werden die neuen Medien zumeist zur Unterstützung informeller Lernprozesse

eingesetzt. Stellt E-Learning heute eine wichtige Bereicherung der Medienvielfalt dar, so

haben sich die zu Beginn des Jahrtausends geäußerten Erwartungen bis hin zu einer

Verdrängung des Präsenzunterrichtes nicht als realistisch erwiesen. 2003 gaben lediglich

etwa 25 % der deutschen Betriebe an, PC und Internet in der Weiterbildung zu nutzen. Die

Nutzung korreliert mit der Betriebsgröße. Kleinbetriebe machen nur zu etwa 20 % Gebrauch

von PC und Internet, Betriebe mit 500 und mehr Beschäftigten nutzten zu diesem Zeitpunkt

bereits zu 60 % diese Unterrichtsmedien (Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft,

2006).

Aus mediendidaktischer Sicht repräsentieren multimediale Darstellungsformen neue

Möglichkeiten, um komplexe Zusammenhänge wiederzugeben. Einer der Vorteile ist die

Möglichkeit, chemische Verbindungen in ihrer räumlichen Struktur wiederzugeben. Damit

eignen sie sich besonders zur Darstellung chemischer Prozesse. (Steiner, 2002).

Stärker noch als bei den Printmedien erlauben die multimedialen Möglichkeiten eine

Wissensaufnahme über verschiedene Sinneskanäle. Durch die Möglichkeit von Verlinkungen

lassen sich zusätzliche Informationsquellen und alternative Lernpfade integrieren. Allerdings

eignen sich viele Themen nur bedingt für eine ausschließlich mediale Vermittlung, es erfolgt

eine „Vereinseitigung“ auf die Aufnahmewege Sehen und Hören.

Als allgemeines didaktisches Potential des E-Learnings wird die Individualisierung des

Lernprozesses bezüglich der Inhalte, des Lerntempos und der zeitlichen und räumlichen

Distanz genannt. Die Vorteile des E-Learning zeigen sich besonders in der Flexibilität des

Lernenden hinsichtlich der Lernzeit und des Lernorts. Lernende bzw. Lerngruppe müssen

nicht mehr gleichzeitig am gleichen Ort sein. Innerhalb einer Lerngruppe besteht die

Möglichkeit des flexiblen Wissenstransfers über Chatrooms und Foren, die sowohl eine

synchrone Kommunikation mit direktem gleichzeitigem Datenaustausch als auch eine

asynchrone Kommunikation durch Hinterlegen von Nachrichten und Informationen

ermöglichen. Das gestattet auch das Arbeiten an gemeinsamen Projekten in der

unmittelbaren Lebensumwelt der Teilnehmer.

E-Learning wird auch als Option zur gruppenbezogenen Differenzierung von Lernabläufen

gesehen. Der fehlende Zwang zur Synchronisation des Lernens heterogener Lerngruppen

erlaubt das Anbieten spezifischer Lernwege, verbunden mit der Möglichkeit einer

Binnendifferenzierung durch lebensnahe Problemstellungen. Im Zusammenhang mit dem

Fremdsprachenlernen Erwachsener wird das Lernen als Weg hin zu einer Anwendung von

Wissen in einer authentischen Situation gesehen. Diese führt aufgrund der unterschiedlichen

Page 67: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

62

Interessen und Bedürfnisse zu einer Individualisierung des Lernens (von der Handt, 1999).

Das selbstgesteuerte Lernen wird durch die Ermöglichung gestufter Lernprozesse

unterstützt. Neue Kommunikationsmöglichkeiten, wie das Internet oder interne Netzwerke

sollen die intensive Betreuung in der Selbstlernphase ermöglichen und neue

Kooperationspartner erschließen (Seufert u. Euler, 2005). Im Falle einer durch

Versagensängste und den damit befürchteten Ansehensverlust begründeten

Unterrichtsverweigerung, kann der Einsatz computergestützter individueller Lehrmethoden

zur Mitarbeit motivieren. Aufgrund der weitgehend anonymen Bearbeitung ist nicht nur die

Integration in den Unterricht, sondern auch eine Zunahme des Selbstbewusstseins möglich

(OECD, 2000).

Im Zusammenhang mit dem E-Learning erscheint sogar den Verzicht auf eine personelle

Lehrkraft für möglich. Um den Personalansatz und damit die Kosten des Lehrpersonals

gering zu halten, wurde bereits diskutiert, in welchem Umfang die Rolle des Lehrenden durch

einen „Tutorroboter“ übernommen werden könnte. Der menschliche Teletutor sollte nur noch

für ein Eingreifen in Notfällen zur Verfügung stehen (Lang, 2002). Weitergehende Ideen

erachten im Rahmen eines lernenden Netzwerkes den völligen Verzicht auf eine Instruktion

von außen als möglich.

Als Nachteile wird die Ausgrenzung von Teilen der Bevölkerung genannt: medienbasiertes

apersonelles Lernen verlangt einen hohen Grad der Selbstorganisation und eine

ausreichend entwickelte Medienkompetenz, um die E-Learning-Arrangements auch nutzen

zu können. Webbasierte Lernangebote sind häufig mit einer Individualisierung des Lernens

verbunden. Dadurch steigen die Anforderungen an die Lernkompetenzen des Nutzers.

Besonders weniger erfahrene Lernende droht, falls nicht Unterstützung geboten wird, eine

Überforderung, die zum Abbruch des Lernens führen kann (de Witt u. Czerwionka, 2007).

Eine besondere Situation ergibt sich im E-Learning aufgrund der Trennung zwischen

Lehrendem, der nur in Form seiner „Lernkonserve“ präsent ist und dem Lernenden. Die

Möglichkeit zur Variation der Schwierigkeitsgrade kann also nur durch den Lernenden

innerhalb der durch den Programmgestalter vorgegebenen Grenzen erfolgen.

Problematisch ist das Entstehen neuer technischer Zugangsbarrieren. Noch immer hat ein

hoher Anteil der Bevölkerung beruflich wie privat keinen Internetzugang. Auch der in dieser

Arbeit betrachteten Untersuchungsgruppe der Feuerwehr-Anwärter stand weder in ihren

Heimatdienststellen noch an der Feuerwehrausbildungsstätte der Bundeswehr in Stetten a.

k. M. die Möglichkeit zur Verfügung, im Rahmen ihrer Ausbildung das Internet zu nutzen.

Aus den Fragen bezüglich der Selbstlernkompetenz als auch der technischen

Zugangsbeschränkungen leitet sich die sogenannte „Wissenskluft-Theorie“ her, nach

welcher der Informationsunterschied zwischen den gesellschaftlichen Milieus durch die

Page 68: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

63

Nutzungsmöglichkeiten moderner Informationstechnologien noch vertieft wird (Holtkamp,

2007).

Aufgrund der erwarteten Befürchtung des Hineindrängens der Weiterbildung in das

Privatleben der Beschäftigten wurde bereits zu Beginn des Jahrtausends die Trennung von

Lernort und Arbeitsplatz gefordert (Sailer-Burckhardt, et. al., 2002). Gemäß dem

Weiterbildungsbericht 2006 des Bundesministeriums für Bildung und Wissenschaft förderten

49% der Betriebe, welche E-Learning für ihre Mitarbeiter anbieten, dieses durch

Zurverfügungstellung von Lernplattformen und Selbstlernmaterialien. Lediglich 12% gaben

an, mit ihren Mitarbeitern Regelungen bezüglich der Lernzeiten getroffen zu haben

(Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, 2006).

Technische Besonderheiten, die das Lernen mit dem PC kennzeichnen, erschweren die

Informationsaufnahme. Die geringere Auflösung des Bildes führt zu einer größeren

Ermüdung. Die Textdarstellung im Querformat zwingt zur Beschränkung auf wesentliche

Punkte, will man lange und damit schwerer erfassbare Textseiten oder aufwendiges Scrollen

vermeiden. Neben einer einfachen Navigation ist gerade das klassische lineare Vorgehen in

vorgegebener Reihenfolge für unsere Lernkultur kennzeichnend. Hyperverlinkte verzweigte

Lernprogramme führen dagegen zu einem größeren Navigationsaufwand (Büsch, 2006).

Unter Beachtung der obigen Vor- und Nachteile hat der Einsatz der neuen Technologien für

Ausbildungszwecke unter Pädagogen ein geteiltes Echo hervorgerufen. Neben der

Eröffnung neuer Möglichkeiten werden die Gefahren der Vereinzelung und des

Werteverlusts gesehen. Anstelle der unreflektierten Übernahme sind verschiedene

Kernfragen im Vorfeld zu klären (Buschmeyer, 2004):

1. Bietet ein neues Medium neue technische und didaktisch nutzbare Möglichkeiten, die

mit herkömmlichen Medien noch nicht gegeben waren, und machen sie das Lernen

interessanter, eigenaktiver, kooperativer und kreativer?

2. Für welche Inhalte stellen technische Möglichkeiten eine Verbesserung der

pädagogischen Qualität dar?

3. Wie müssen die pädagogischen Arrangements aussehen, in denen die neue

pädagogische Qualität auch zum Tragen kommt?

4. Welche organisatorischen und technischen Voraussetzungen müssen für einen

erfolgreichen Einsatz vorliegen?

5. Was muss der Lernende zur erfolgreichen Nutzung an Vorkenntnissen mitbringen?

Auf die Bildungsanbieter kommt das Problem zu, geeignete Lernplattformen auszuwählen

und die entstehenden Kosten abzuschätzen. Besonders kleinere Bildungseinrichtungen

Page 69: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

64

scheuen den Einstieg in das E-Learning aufgrund der komplexen Ausrüstung und des

Schulungsbedarfs für das teils nur nebenamtlich tätige Personal. Die angebotene

Lernsoftware „von der Stange“ erscheint den Lehrenden zu weit entfernt von der eigenen

unterrichtlichen Praxis, als dass sie zu einem Lernerfolg beitragen könnte.

Nach Reglin und Severing befindet sich die Entwicklung von E-Learning-Umgebungen in

einem Teufelskreis: unter dem Druck, ausreichende Stückzahlen auf den Markt zu bringen,

sind die Anbieter gezwungen, breite Standardlösungen anzubieten. Mittelständische Nutzer

können nur auf diese Einheitsprogramme zurückgreifen, die in einer mehr oder weniger

großen Schnittmenge deren Problem einschließen. Aufgrund beschränkter Ressourcen

können auf der Anwender-Ebene keine umfassenden Lösungen entwickelt werden, die sich

in ein betriebliches Wissensmanagement-Konzept einfügen. Die Suche beschränkt sich auf

Angebote mit einer möglichst breiten Abdeckung. Den Herstellern stellt sich damit die

Nachfragesituation so dar, dass der Markt nach Universal-Lösungen sucht (Reglin u.

Severing, 2003).

Der Zwang zur Auflage bedingt in der Anwendung auf betriebliche Beispiele einen

mangelnden Praxisbezug der erstellten Medien. Dadurch wird das erklärte Ziel von E-

Learning nicht erreicht, Wissen handlungsorientiert für praktische Anwendung anzubieten.

Dazu wäre aber die Darstellung möglichst realer Problemsituationen gefordert, die sich an

der spezifischen Arbeits- bzw. Lebenssituation orientiert (Schneider, Schröder, Steimle u.

Wienecke, 2003).

Iberer und Müller schlagen als Abhilfe die Zurverfügungstellung vereinfachter Techniken wie

Diskussionsforen, Dokumentenspeicher und Linklisten vor, welche mit der Infrastruktur des

Internets verfügbar sind. E-Learning besitzt damit auch für kleinere Organisationen ein

wesentliches Entwicklungspotential, das mit Hilfe einfacher Mittel erschlossen werden kann

(Iberer u. Müller, 2003).

Der umstrittene Ruf des E-Learning lässt sich zum Teil auch aus den überzogenen

Erwartungen der Nutzer erklären. Die Einführung des E-Learning wurde teilweise als

Revolution der Fernausbildung gefeiert. Auch in der Bundeswehr erfolgte eine Prüfung der

verschiedenen Möglichkeiten einer Implementierung in das bestehende Ausbildungssystem

(Schmidt-Taube, 2005). Neben den bekannten Vorteilen wurden als Risiken die, im Vergleich

zur lehrgangsbedingten Abwesenheit, geringe Akzeptanz vieler Vorgesetzter gegenüber

einer „Freistellung“ der Lernenden während der Dienstzeit und die Gefahr der Überforderung

der Lernenden mit der Koordinierung der Selbstlernphasen gesehen. Um letzteres zu

vermeiden, wurde eine tutoriale Betreuung vorgeschlagen, die aber wiederum Personal

bindet und zudem eine Koordination des Lernprozesses erfordert.

Die Anforderungen an den Tele-Tutor sind weitgehend identisch mit denen an den

„klassischen“ Lehrenden. Darüber hinaus fungiert der Tele-Tutor häufig als Mitgestalter von

Page 70: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

65

Lernumgebungen, Lernberater, Lernbegleiter und Lerninitiator. Wesentlicher Unterschied ist

die räumliche Trennung zum Lernenden (Böhm, 2006). In diesem Zusammenhang haben

Schmal und Haaser die Anforderungen an den Tele-Tutor untersucht (Schmal u. Haaser,

2001). Neben den geforderten Computerkenntnissen können die aufgeführten Eigenschaften

fast identisch auf die Anforderungen an den „klassisch“ Lehrenden übertragen werden.

Um das Fehlen eines Lehrers zumindest teilweise zu kompensieren und die

Selbstorganisation des Lernenden zu fördern, bieten elektronische Lernmedien die

Möglichkeit, interaktive Elemente zu nutzen. An ein Medium sind die Forderungen der

Funktionalität und der Differenzierung zu stellen. Funktional bedeutet hierbei die Eignung zur

Vermittlung der angestrebten Lernziele für eine fachliche Qualifizierung, differenziert im

Bezug auf die Lernvoraussetzungen und Lernvorlieben der Bearbeiter. Mehr als der

personelle Unterricht setzen interaktive Medien eine Selbststeuerungskompetenz voraus,

kommen aber auch dem Bedürfnis erwachsener Lernender nach Selbstorganisation ihrer

Weiterbildung entgegen. Um der häufig genannten Gefahr der Selbstisolation während des

Lernens zu begegnen, sollen kooperative Lernstrategien, z.B. Gruppenarbeitsphasen,

integriert werden. Damit geht aber auch eine Einschränkung des Vorteils der autonomen

Zeit- und Lernablaufsteuerung einher. Seitens des Lernenden wird die Kompetenz zum

selbstgesteuerten Lernen als eine Voraussetzung zum Lernen mit interaktiven Medien

erachtet. Im Gegenzug wird diese Fähigkeit durch die Nutzung interaktiver Medien gefördert.

Daraus ergeben sich verschiedene Anforderungen an E-Learning-Medien. Interaktive

Medien sollen eine „authentische Lernumgebung“ vermitteln. Sie müssen den Ansprüchen

im Hinblick auf die Abbildung der Lernziele genügen (Funktionalität), auf den individuellen

Lernbedarf zugeschnitten sein und Lernvorlieben der Nutzer berücksichtigen

(Differenzierung). Bei der Auswertung des Medienangebots sollte der Blick nicht zuletzt auf

die pädagogische Konzeption und eine geringstmögliche Limitierung der

Zugangsmöglichkeiten durch technische Voraussetzungen der Nutzung gerichtet werden

(Balli, Sauter, 2005).

In diesem Kontext ergab eine von 1998 bis 2003 durchgeführte Modellversuchs-Kampagne

an 100 Berufsschulen in 14 Bundesländern, dass das Fehlen einer didaktisch-methodischen

Konzeption, welche den Lehrkräften als Handreichung zur situationsbezogenen Anwendung

hätte dienen können, den Haupthinderungsgrund für die erfolgreiche Implementierung in die

Ausbildung darstellte. Gegenüber diesem Mangel traten Probleme der technischen

Umsetzung in den Hintergrund (Deitmer, 2004).

Die Komplexität der Unterrichts- bzw. Seminarplanung nimmt damit durch die Nutzung des

E-Learning zu, Ziel muss aber die Integration des E-Learning in das bestehende

Methodenrepertoire sein.

Page 71: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

66

Aufgrund seines Einflusses auf Planung und Ablauf von Lernprozessen wird E-Learning von

verschiedenen Autoren als eine neue Lernmethode betrachtet (Seufert u. Euler, 2005). In

Form des durch Tele-Tutoren unterstützten Lernens mit elektronischen Medien erscheint die

Grenze vom Lernmedium zur eigenständigen Methode überschritten. Häufig wird das Lernen

am Computer, das Absolvieren eines Lernprogramms, in dem der Lernende selbst steuert,

zu welchem Zeitpunkt welcher Lerninhalt gelernt wird, mit selbstgesteuertem Lernen

gleichgesetzt. Faulstich und Zeuner sehen dagegen die didaktische Anwendung der

Multimedia-Technik lediglich als Nebeneffekt zur Lernunterstützung, als Lernmedium. Die

Deklaration des Lernens mit neuen Medien per se als selbstgesteuert zu betrachten, steht

der Gestaltung vieler Lernprogramme gegenüber, die sich häufig an der behavioristischen

Lerntheorie orientieren (Faulstich u. Zeuner, 2008).

Tatsächlich haben sich frühere (teilweise überzogene) Erwartungen nicht erfüllt. Besonders

der Glaube, durch E-Learning Lehrpersonal, Zeit und Geld zu sparen, bestätigte sich nicht.

E-Learning führte nicht zur Entwicklung einer neuen Lerntheorie, stattdessen wurden

teilweise überholte didaktische Konzepte des programmierten Unterrichts auf das E-Learning

übertragen (Seufert u. Euler, 2005).

Ohne Zweifel bietet die Nutzung von Multimedia bzw. Computern die Möglichkeit zur

Veranschaulichung von Lerninhalten, zur Individualisierung des Lernens und zur Interaktion.

Das Ausmaß der Anschaulichkeit durch Computernutzung kann jedoch nur individuell durch

den Lernenden bestimmt werden. Da bei der Nutzung von Lernsoftware der Inhalt und nicht

das Individuum und eine Vermittlung des Vorgedachten im Rahmen von fremdgesteuerten

Zugangsweisen im Mittelpunkt steht, bedeutet dies in Bezug auf das selbstgesteuerte

Lernen, dass nur Teilziele erreicht werden können. Der technische Reiz von Multimedia birgt

die Gefahr einer „Verselbständigung des Mediums“: es wird nicht mehr das gelernt, was

benötigt wird, sondern nur das, was medial vermittelbar ist (Bundesministerium für Bildung,

Wissenschaft, Forschung und Technologie, 1998).

2.4.6 Vergleichende Betrachtung der Medien

Der Vergleich von Studien zur Lernwirkung unterschiedlicher Medien leidet häufig an

differierenden Treatments, die die Gefahr implizieren, die Resultate durch überlagernde

Effekte zu beeinflussen. Ein Vergleich sollte daher nur für Ergebnisse erfolgen, die unter

gleichen bzw. vergleichbaren Bedingungen erzielt wurden (Brell, 2007).

Bezüglich der Effekte der E-Learning-Medien und der vergleichenden Untersuchung von

Einflüssen auf das Lernverhalten ist der Bestand des empirisch gesicherten Wissens aus

dem Bereich der Erwachsenenbildung relativ gering. Computerunterstützte Lernumgebungen

werden vor allem zur Vermittlung von Fachkenntnissen genutzt, so z. B. im Bereich des

Fremdsprachenlernens, in der kaufmännischen Weiterbildung, in den Technik- und

Page 72: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

67

Informationswissenschaften. Deutlich seltener kommen neue Medien dagegen zum Einsatz,

wenn es um die Vermittlung sozialer Kompetenzen, die Befähigung zum Umgang mit der

eigenen Person oder die Auseinandersetzung mit Werten und Normen geht. Nach wie vor

sind hier die klassischen Printmedien vorherrschend (BMBF, 2003).

Im Gegensatz zu den „klassischen“ Medien bieten E-Learning-Medien die Möglichkeit,

multimediale Lernumgebungen zu erstellen. Durch die Integration von audiovisuellen Links

lassen sich authentische Bezüge zur Lebenswelt der Lernenden herstellen, was gedruckten

Lernmedien wie dem Buch oder Textheften nicht möglich ist. „Gerade mit Hilfe videobasierter

Lernformate lassen sich auch in prinzipiell wenig authentischen Lernsituationen wie der

Schule, enge Bezüge zwischen Lerngegenstand und der Lebenswelt der Lernenden

herstellen und damit auch die Motivation der Lernenden erhöhen. Ein schönes Beispiel

hierfür sind Lernumgebungen, die dem Prinzip der Anchored Instruction folgen“ (Henninger

u. Mandl, 2003). Daraus ergibt sich die Frage, in welchem Umfang sich dieser methodische

Vorteil in verbesserten Lernergebnissen niederschlägt.

Vergleicht man die Printmedien mit elektronischen Medien, so fällt auf, dass in beiden

Medientypen Kerninformationen in schriftlicher Form, also mit einem identischen Code für

den Informationstransfer wiedergegeben sind. Parallel werden diese Informationen zumeist

durch graphische Darstellungen oder Abbildungen begleitet. E-Learning bietet zudem die

Möglichkeit, den Lernstoff auditiv wiederzugeben.

Die kognitive Theorie des multimedialen Lernens nach Mayer beschreibt Lernen dann als

bedeutungsvoll, wenn der Lernende visuelle und verbale Informationen integrieren kann, die

mit seinem Vorwissen zur Passung gebracht werden können. Dazu müssen verschiedene

differente kognitive Systeme für die Informationsaufnahme und –verarbeitung vorhanden

sein, deren Leistungsfähigkeit limitiert ist und deren unabhängige Ergebnisse miteinander

verknüpft werden (Meyer beschreibt ein visuell-bildhaftes und ein auditiv-verbales

Verarbeitungssystem; im Zuge des beruflichen Lernens muss auch das Vorhandensein eines

haptisch-motorischen Aufnahmekanals zugrunde gelegt werden). Daraus resultiert für die

Gestaltung multimedialer Lernumgebungen, dass grundsätzlich die gleichzeitige

Verwendung verschiedener Informationsträger der alleinigen Verwendung, z.B. von Text

vorzuziehen ist, was Mayer als „Multimedia Principle“ bezeichnet (Henninger, Mandl, 2003).

Bedeutungsvolles Lernen findet dann statt, wenn die aufgenommenen Informationen im

Rahmen von Selektions-, Organisations- und Integrationsprozessen verarbeitet werden

(SOI-Verarbeitung). Die SOI-Verarbeitung wird wesentlich durch das Vorwissen geprägt.

Dieses ermöglicht dem Lernenden fehlende Informationen zu ergänzen,

Integrationsprozesse zu fördern und Mängel der Informationspräsentation zu kompensieren.

Unter Berücksichtigung der physiologischen Theorie der Wahrnehmungstypen muss davon

ausgegangen werden, dass Lernende je nach Typ unterschiedlich von den angebotenen

Page 73: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

68

Lernmedien profitieren. Vorangegangene Untersuchungen zum Lernen mit Text-Bild-

Kombinationen haben zwar aufzeigen können, dass die kombinierte Informationsdarbietung

zumeist lernfördernd wirkt. Allerdings konnten die Bildinformationen häufig nur in geringerem

Umfang zum Wissenserwerb beitragen. Der Nachweis des von der kognitiven Theorie

postulierten Vorteils durch Vorwissen unterstützten multimedialen Lernens ließ sich,

zumindest bezüglich des Lernens von Faktenwissen, nicht erbringen (Stiller, 2006).

Lernende, die stärker visuell-bildhaft geprägt sind, werden von visuellen Anteilen der

Lernumgebung in höherem Maße profitieren, als solche, die Informationen bevorzugt

textuell verarbeiten (Henninger, Mandl, 2003). Untersuchungen bezüglich eines Einflusses

des Vorwissens ergaben für das computergestützte Lernen keine Unterschiede zwischen

Lernenden mit viel und wenig Vorwissen, was den Erwerb einfachen Faktenwissens betrifft.

Für Lernende mit wenig Vorwissen konnte ein förderlicher Effekt des Computers festgestellt

werden. In der Gruppe der Lernenden mit Skript zeigte sich dagegen ein Vorteil für Lernende

mit größerem Vorwissen (Stiller, 2006). Ergebnisse einer Studie mit Lehramts- und

Diplomstudenten in den USA zeigte einen größeren Lernzuwachs für Lernende mit

Computer bei einem gleichzeitigen besseren Gesamtergebnis für Lernende ohne Computer.

Allerdings gehörten die Vergleichsgruppen unterschiedlichen Studiengängen an

(Physikstudenten, Lehramtsstudenten) und die Vergleichsgruppen waren mit Stärken

zwischen zehn und neunzehn Personen relativ klein (Sander, 2000, nach: Brell, 2007).

Seitens des Textflusses sind Printmedien zumeist linear aufgebaut. Dagegen bieten

elektronische Lernmedien die Möglichkeit zu einer hyperverlinkten Programmführung. In

diesem Zusammenhang ausgeführte Untersuchungen zur textuellen Verarbeitung

computerpräsentierter und gedruckter Texte (Review Dillon und Gabbard, 1998) konnten

keine Unterschiede bezüglich des Lernerfolgs feststellen. Studien zu linearen

computerpräsentierten und gedruckten Texten fanden ebenso meist keine Unterschiede im

Lernerfolg oder nur partiell zugunsten gedruckter Texte. Dagegen scheinen Lernende mit

geringerem Vorwissen eher von einer linearen Struktur zu profitieren, während Lernende mit

einem umfangreicheren Vorwissen verstärkt in der Lage sind, die Vorteile von Hypertexten

zu nutzen. Andere Autoren beschreiben dagegen eine Verbesserung der Lernergebnisse

durch die Verwendung von Hyperstrukturen, allerdings bei gleichzeitiger höherer kognitiver

Belastung der Lernenden (Claußen, 2004).

Für Printmedien ließ sich eine schnellere Bearbeitungszeit ermitteln. Nach Ballstaedt (1997)

konnten ausgedruckte Texte im Vergleich zu Bildschirmtexten um ca. 20-30% schneller

gelesen werden. Eine Begründung könnte in der komplexeren Zugänglichkeit der

computerbasierten Textinformation liegen, die zu wiederholtem Scrollen und Öffnen neuer

Seiten zwingt. Das Suchen und Orientieren innerhalb der Menüführung erfordert selbst bei

Page 74: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

69

einfachen Lernprogrammen mehr Zeit als das Bearbeiten eines linear aufgebauten Textes

(Stiller, 2006).

In einem 1997 durchgeführten Modellversuch zum Einsatz multimedialer Lernsoftware als

Weiterbildungsmittel im Handwerk wurden Kenntnisse zum innerbetrieblichen Einsatz von

EDV mit Hilfe eines computergestützten Lernprogramms vermittelt (Brater u. Maurus, 1997).

Von der Mehrheit der Teilnehmer wurde die Interaktivität des Programms als Vorteil

gesehen. Als negativ wurde die starke Simplifizierung der Inhalte erachtet, die eine

Übertragung auf die betrieblichen Alltagsanforderungen erschwerte. Dieser vereinfachten

Wiedergabe der Inhalte stand eine zu komplexe Lernzielkontrolle gegenüber, die zuweilen

multiple Antworten verlangte. Aus der Sicht der Teilnehmer sollten nur Aufgaben mit

eindeutigen Lösungen verwendet werden. Zu viele Wahlmöglichkeiten brachten

Orientierungsprobleme mit sich, zum selbständigen Erfassen des Ausbildungserfolgs wurden

Ja/Nein-Antworten bevorzugt (Schrader u. Berzbach, 2005).

Im Rahmen einer 2000 durch die Universität Hannover durchgeführten Längsschnittstudie

wurden erwachsene Lernende bezüglich ihrer Einstellung zum mediengestützten

selbstgesteuerten Lernen befragt. Dabei zeigte sich, dass die Masse noch immer das Lernen

in Präsenzveranstaltungen bevorzugt. So sprachen sich 68 % für die Wissensvermittlung im

Rahmen von Vortrag und Gespräch aus. Für die Alternative des selbständigen Erarbeitens

mit Unterstützung durch einen Dozenten stimmten nur 12,5%. Das Lernen in einer Gruppe

wurde von fast 88% gegenüber dem Lernen zu Hause befürwortet. Die Nutzung des E-

Learning hatte auf diese Einstellung nur geringen Einfluss. Der Aussage: „Wenn es für das

Thema gute CD-ROMs gibt, lerne ich lieber zu Hause.“ stimmten nur 17,8% der Befragten

zu. Etwa dieselbe Zustimmung fand die Aussage: „Wissen kann ich mir besser zu Hause

aneignen“ (17,5%).

Auffallend ist die größere Zustimmung der Hauptschul-Absolventen (35,7%) zum E-Learning

im Vergleich zu den Teilnehmern mit mittlerer Reife (16,1%) und Abitur (17,1%). Noch

deutlicher sind die Unterschiede hinsichtlich des beruflichen Status: lieber am PC zu Hause

lernen 38,4% der Arbeiter/innen gegenüber 16% der Angestellten und Beamten.

Möglicherweise hängt dieses Ergebnis mit dem zuvor beschriebenen Unbehagen

zusammen, sich im Unterricht blamieren zu können.

Für das Lebensalter zeigt die Gruppe der 25- bis 50jährigen die größte Zustimmung für ein

Lernen mit dem PC (23%), gefolgt von den unter 25jährigen (16%). Hierbei dürften auch

familiäre Gründe eine Rolle spielen. In der Gruppe der über 50jährigen zeigten sich

erwartungsgemäß weniger Personen bereit, mit dem PC zu lernen (11,8%).

Die Untersuchung zeigt, dass kommunikative Präsenzveranstaltungen von der Masse der

Befragten dem Wissenserwerb zu Hause vorgezogen werden. Das individuelle Lernen am

Page 75: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

70

Computer wird zumeist eher als Ergänzung einer Lehrveranstaltung gesehen, denn als

Alternative. Interessanterweise stehen die konventionellen Organisationsformen der

Wissensvermittlung noch immer bei der Mehrheit der Lernenden hoch im Kurs.

„Möglicherweise sind diese herkömmlichen Methoden besser als ihr pädagogisches Image.

Vielleicht halten die ungewöhnlichen Methoden nicht immer das, was sie versprechen.“

(Siebert, 2001).

Eine Untersuchung bezüglich der Fernausbildung in der Deutschen Bundeswehr brachte

vergleichbare Ergebnisse. Die Haltung der Beschäftigten gegenüber dem Lernen am

Bildschirm ist bisher durchaus zwiespältig. Dabei wurden neben den technischen Problemen

besonders Bedenken zu sozialen Folgen der betrieblichen Implementierung geäußert. Als

Mangel einer reinen Fernausbildung wurde vor allem der Wegfall der „Social Effects“, dem

Verlust des Zusammentreffens mit Kollegen aus anderen militärischen Bereichen oder aus

der Industrie als hauptsächlicher Nachteil gesehen.

Durch die neue Weiterbildungsform sehen sich die Teilnehmer dem Druck ausgesetzt, neue

Lerngewohnheiten und Techniken auszubilden. Teils aufgrund unzureichender Kenntnisse

zeigen Mitarbeiter Oppositionshaltung gegenüber E-Learning. Die neuen Medien werden

aufgrund ihrer „Technologielastigkeit“ als polarisierend bewertet und mit dem Risiko

verknüpft, innerhalb der Beschäftigten eine Kluft zwischen gut informierten Internet-Fans und

misstrauischen Internet-Neulingen zu bilden (Ginschel, 2002).

Karlheinz Rebel äußerte die These, dass jüngere Lernende die Arbeit am PC bevorzugen,

während ältere Lernende für die Wissensaufnahme das „klassische“ Printmedium

bevorzugen würden (Rebel, 1999). Als Ursache wird die stärkere Sozialisation jüngerer

Menschen mit dem Computer gesehen. Damit geht häufig die Einschränkung der Fähigkeit

einher, sich über einen längeren Zeitraum mit schriftlichen Texten zu befassen (Heibach,

2000).

Als entscheidend zur Auswahl bzw. für die Erstellung eines Mediums gilt:

- in welchem Szenario wird das Lernen stattfinden, welche Lernumgebung baut darauf

auf und welche didaktischen Funktionen sind zu erfüllen,

- welche Zielgruppe angesprochen wird, wie ihr Lernverhalten ist und welche Optionen

für unterschiedlichen Lernpfade und Schwierigkeitsgrade sich daraus herleiten

lassen,

- welche Hinweise auf Lernstile und Lerntypen gewonnen werden können und wie sie

in die Materialgestaltung einfließen.

Die Aussage, dass die neuen Medien, wie Computer und Internet, den genannten

klassischen Präsentationsmedien aufgrund der Möglichkeiten mit einem Lernsetting, neben

Page 76: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

71

multimedialen Präsentationsfunktionen, auch Funktionen zur Selektion, Speicherung,

Produktion und zum Kommunizieren zur Verfügung zu stellen, überlegen sind (Weidenmann,

2001), muss aufgrund der bisherigen Ergebnisse relativiert werden. Stattdessen zeigte sich,

dass E-Learning-Angebote das bestehende klassische Kurssystem nicht ersetzen, sondern

erweitern und gegebenenfalls optimieren konnten. Bezüglich der untersuchten

Gegenüberstellungen ließ sich keine grundsätzliche Überlegenheit von personaler oder

medialer Vermittlung feststellen. Jeder Lernzugang besitzt besondere Stärken, die sinnvoll

kombiniert werden sollten. Die Zukunft des E-Learning liegt in hybriden Lernformen (Iberer u.

Müller, 2003). Rebel bringt es auf den Punkt, wenn er feststellt: „Für die Mehrheit der

Lernende gilt auch im 21. Jahrhundert, dass jeder nach seiner Fasson selig werden und sich

nicht von Experten vorschreiben lassen will, mit welchem Medium er/sie lernt.“ Besonders für

lern- bzw. weiterbildungsferne Personen erscheinen, wenn sie überhaupt zum Lernen bereit

sind, Medien mit schriftlicher Codierung als die gewohnten Lernmaterialien. Von diesen

ausgehend können dann leichter Kompetenzen zur Nutzung anderer Medien entwickelt

werden. (Rebel, 1999)

2.4.7 Blended Learning

Im Zuge der praktischen Anwendung erwiesen sich viele E-Learning-Arrangements als

mängelbehaftet. Das Fehlen einer personellen instruktionalen Lernunterstützung zeigte

besonders bei Lernenden mit geringeren Vorkenntnissen, dass sich ein befriedigender

Lerneffekt nicht erreichen ließ, während v.a. Lernende mit gutem Vorwissen in der Lage

waren, E-Learningangebote effektiv zu nutzen. Besonders multiple Lernumgebungen

überforderten die Lernenden, falls keine professionelle Lernunterstützung zur Verfügung

stand. Häufig verursachten gerade multimediale Lernumgebungen Probleme beim Transfer

des erworbenen Wissens, ein Problem, das durch die Multimedialität überwunden werden

sollte (Gruber, Mandl u. Renkl, 2000).

Aufgrund der unerfüllten Erwartungen in das E-Learning kam es zur Erweiterung der zuvor

weitgehend apersonellen Lernarrangements. Wurden Sozialformen in der frühen Phase des

E-Learning kaum beachtet, so wird heute versucht, die Einzelarbeit vor dem Bildschirm

durch Gruppenarbeitsphasen zu ergänzen (Mitschian, 2004). E-Learning wird darin zum

Teilprozess eines umfassenderen Wissensmanagements, welches als Synthese

multimedialer Technologien und dem klassischen Präsenzlernen aufgefasst werden kann

(Sailer-Burckhardt et. al., 2002). Für diese Erweiterung wurde der Begriff des Blended

Learning geprägt.

Page 77: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

72

Obwohl sich aufgrund der vielfältigen Ausprägungsgrade des Blended Learning noch keine

einheitliche Definition herausbilden konnte, lassen sich folgende Elemente als

charakteristisch bezeichnen:

- mindestens eine Präsenzphase

- mindestens eine virtuelle Phase

- die Möglichkeit der Netzwerk-Kommunikation.

Durch die Integration der Präsenzphase werden die im Zusammenhang mit dem E-Learning

auftretenden Mängel des fast vollkommen selbstgesteuerten Lernens, der fehlenden

sozialen Kontakte zu anderen Lehrgangsteilnehmern und der eingeschränkten Kontrolle des

Lernerfolgs mindestens zum Teil kompensiert. Der Vorteil der virtuellen Phase, die freie

Wahl der Lernzeit und des Lernorts, bleibt dagegen uneingeschränkt bestehen (Wolter,

2007).

Reinmann-Rothmeier (2003) nennt darüber hinaus drei Ebenen des Blended Learning:

1. auf der normativen Ebene ist die Balance zwischen der lehrerzentrierten Instruktion

und der lernerzentrierten Konstruktion zu halten,

2. selbstgesteuertes Lernen ist mit angeleitetem Lernen zu kombinieren, individuelles

Lernen ist mit kooperativem Lernen zu kombinieren,

3. hybride Lernarrangements werden mit Face-to-Face, Online und Offline-Elementen

unter Nutzung verschiedener Medien angeboten.

Während der virtuellen Seminarphasen steht den Studierenden, ergänzend zum Lehrenden

der Präsenz-Phase, ein betreuender Tele-Tutor zur Seite. Damit erweitert sich die Rolle des

Lehrenden über die Tätigkeit als Vermittler von Fachkenntnissen, als „Unterhalter“ der

Lernenden, als Durchführender von Prüfungen und als Moderator von Lernprozessen zum

Mitgestalter von Lernprogrammen und Vermittler von Techniken des E-Learning. Er ist ferner

gezwungen, das eigene Lehren mit anderen Lehrenden abzustimmen.

Der Lernende erarbeitet sich Fachkenntnisse, erprobt erlernte Fähigkeiten und teilt seine

Lernerfahrungen mit. In Blended-Learning-Arrangements ist er gezwungen, die Techniken

der Aufnahme und Verarbeitung von Wissen zwischen Präsenz- und virtuellen Phasen mit

ihren unterschiedlichen Vermittlungspfaden zu wechseln. Daraus ergeben sich höhere

Anforderungen sowohl an die Vermittlungskompetenzen des Lehrenden als auch an die

Kompetenzen der Stoffaufnahme und Verarbeitung des Lernenden (Böhm, 2006).

In der betrieblichen Aus- und Weiterbildung ist Blended Learning inzwischen als eine

Methode in einem Gesamtkomplex „Aus- und Weiterbildung“ verankert. In diesem sind die

Page 78: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

73

Methoden der Lernunterstützung einer gesamtstrategischen Betrachtungsweise

nachgeordnet (Diesner, Euler u. Seufert, 2006; Reetz, 2006).

Auch der Medieneinsatz ist in den hybriden Lernumgebungen des Blended Learning deutlich

vielfältiger: mit traditionellen Medien in einer konventionellen Lernumgebung und als E-

Learning in einem virtuellen Lernarrangement (Seufert u. Euler, 2005).

Die bisherigen Erfahrungen zeigen allerdings, dass mit dem Einsatz von E-Learning nicht

automatisch auch der Übergang zur web-basierten Kommunikation mit einem Tele-Tutor

stattfindet. Stattdessen überwiegt noch die Tendenz zur Präsenzbetreuung (Böhm, 2006).

Die Erfahrungen der Akademie für Notfallplanung und Zivile Katastrophenvorsorge mit ihrer

Lernplattform zeigen, dass diese nur von wenigen Lernern aktiv genutzt wird. Die Masse

greift lediglich passiv darauf als Wissensspeicher zurück. Eingerichtet, um das

Präsenzlernen zu ergänzen, Lernunterlagen („Lehrgangs-CD“) durch online verfügbares

Lern- und Informationsmaterial zu ersetzen und verstärkt berufstätige Helfer des

Katastrophenschutzes zu erreichen, zeigte sich bald, dass die Betreuung der Lernplattform

nicht unerhebliches Personal und Ressourcen bindet. Ferner wurde festgestellt, dass ein

Kursstart von bis zu fünf Monaten vor Beginn der ersten Präsenzphase zu lange ist, um die

Lehrgangsteilnehmer „bei der Stange“ zu halten (Simeit, 2009).

Im Gegensatz zu E-Learning-Umgebungen ohne personelle Begleitung scheint der

menschliche Tele-Tutor einen positiven motivationalen Einfluss zu besitzen, was sich u.a. in

der Abbrecher-Quote von Kursen mit und ohne Betreuung durch den Tele-Tutor zeigt.

Tutoriale Systeme besitzen durchaus auch Vorteile, wie die permanente Verfügbarkeit.

Ferner kann die Anonymität elektronischer Tutoren im Falle zurückhaltender Lernender als

Vorteil angesehen werden (Böhm 2006). Nicht zuletzt sprechen auch betriebswirtschaftliche

Aspekte für den Einsatz apersoneller Arrangements (Gruber, Mandl u. Renkl, 2000).

Kritiker sehen im Konzept des Blended-Learning eine Verkaufsstrategie der Lernprogramm-

Anbieter, welche die klassischen Lernformen mit ihren Produkten verknüpfen. Die

Kombination klassischer Seminar-Veranstaltungen mit Lernprogrammen behavioristischen

Typs wird als nicht zielführend für die Entwicklung neuer didaktischer Konzepte bezüglich

des Einsatzes von E-Learning-Medien in der betrieblichen Ausbildung gesehen. Dazu

müsste E-Learning problemorientiertes und transferorientiertes Lernen erlauben, den Dialog

verschiedener Lerner untereinander ermöglichen sowie durch den Nutzer mit wenig Aufwand

an ein sich wandelndes Umfeld angepasst werden können. Die Verfügbarkeit des PC in

vielen gewerblichen Bereichen ermöglicht die Integration von Lernmedien in die

Arbeitsumgebung (Severing, 2003). Tatsächlich ist die Kombination von Selbstlernphasen

mit Präsenzveranstaltungen ja nicht neu. Diese Aufteilung, welche sich zwischen dem

Bearbeiten von täglichen oder wöchentlichen Hausaufgaben bis zu einer Präsenz, die sich

auf das Ablegen von Prüfungen beschränkt, bewegt, kann als traditionelles Modell des

Page 79: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

74

Unterrichts betrachtet werden. Um die Lernhandlungen außerhalb der Präsenzphasen zu

bezeichnen, soll daher der Begriff des unterrichtsbegleitenden Lernens eingeführt werden,

um die Definitionsprobleme des „selbstgesteuerten Lernens“ zu vermeiden. Auch das mit

den E-Learning-Phasen verbundene neudeutsche Schlagwort des „whenever, whereever“ ist

im unterrichtsbegleitenden Lernen tradiert. Im Gegenteil erfährt dieses durch den Bedarf an

technischer Unterstützung beim E-Learning sogar Einschränkungen, die bei der Nutzung von

Printmedien nicht auftreten.

Neben der Kombination von Selbstlernphasen und Präsenzlernen wurde als weiteres

Charakteristikum des Blended Learning die netzwerkbasierte Kommunikation zwischen

Lernenden und Lehrenden bzw. zwischen den Lernenden genannt. In den heute

verwendeten Lernplattformen, wie Moodle oder WEB 2.0, sind dazu bereits entsprechende

Möglichkeiten implementiert. In der Anwendung zeigte sich allerdings, dass die Lernenden

für die Kommunikation untereinander das Internet bevorzugten. Gründe dazu waren neben

der Vertrautheit die größere Geschwindigkeit. Es kann aber davon ausgegangen werden,

dass auch Lernende, die nicht über eine Lernplattform lernen, das Internet als

Kommunikationsmittel untereinander nutzen.

Durch die Interessensverschiebung, weg von den klassischen Lernmedien hin zum E-

Learning, lassen sich in der neueren Literatur nur wenige Untersuchungen zur Wirksamkeit

des unterrichtsbegleitenden Einsatzes der Printmedien und audiovisueller Lernmedien

finden. Die Geschwindigkeit, mit der E-Learning-Umgebungen ihren Siegeszug antraten, legt

aber die Vermutung nahe, dass der Erfolg klassischer Lernmedien im selbstgesteuerten und

unterrichtsbegleitenden Lernen als verbesserungswürdig angesehen wurde.

Page 80: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

75

2.5 Fazit

Trotz zahlreicher Untersuchungen zur Wirksamkeit der unterschiedlichen Lernmedien treten

noch viele Fragen hervor, denen teilweise nur eine rudimentäre empirisch belegte

Wissensbasis gegenübersteht. Der Beweis, dass auf „neuen“ Medien basierende

Lernformen traditionellen Aneignungsprozessen überlegen sind, konnte bisher noch nicht

angetreten werden (Faulstich u. Zeuner, 2008). Bezüglich der unterrichtsbegleitenden

Nutzung von Lernmedien sind keine Untersuchungen bekannt, die Aussagen zur

Lernwirksamkeit treffen. Dies überrascht umso mehr, als dass in Lehrveranstaltungen der

Erwachsenenbildung die Ausgabe von Lernunterlagen für ein eigenständiges Durcharbeiten

die Regel darstellt.

Vermutlich aufgrund der einfachen Zugänglichkeit liegen der Masse der Untersuchungen

bezüglich der Wirksamkeit von Lernmedien Schüler und Studenten als Probanden zugrunde.

Eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Vergleichsgruppen erscheint nicht immer

gewährleistet. Auch ist der Umfang der Stichproben häufig gering.

Unter der Annahme, dass unterrichtsbegleitendes Lernen selbstgesteuerte Anteile

beinhaltet, kann zugrunde gelegt werden, dass Einflussfaktoren des selbstgesteuerten

Lernens auch das Lernen im Rahmen dieser Untersuchung beeinflussen. Der Einfluss der

Lernmotivation auf das Lernergebnis wurde im Zusammenhang mit dem selbstgesteuerten

Lernen bereits untersucht und kann als gesichert angenommen werden. Ob dabei auch die

Berücksichtigung von Vorlieben der Lernenden bei der Auswahl des Lernmediums eine Rolle

spielen, lässt sich nicht belegen.

Bezüglich der Bedeutung des Vorwissens für den Lernerfolg durch Lernmedien liegen

teilweise widersprüchliche Erkenntnisse vor. Im Hinblick auf das Lebensalter der Lernenden

wird vermutet, dass „klassische“ Lernmedien bevorzugt ältere Lerner ansprechen, während

jüngeren Teilnehmern eine Bevorzugung „neuer“ Medien unterstellt wird.

Ein unterscheidbarer Einfluss verschiedener Lernmedien auf den Lernerfolg ist nicht

eindeutig belegt bzw. weist bei ähnlichem Aufbau und methodischem Einsatz nur geringe,

zumeist nicht signifikante Unterschiede auf. Häufig ist ein direkter Vergleich schwierig, da die

Untersuchungsbedingungen zu stark differieren. Untersuchungen zu vergleichender

Medienwirksamkeit im Bezug auf die Einstellung bezüglich des Lerngegenstandes bzw.

Einstellungen zu dessen Viabilität sind nicht bekannt.

Innerhalb der Lerntypenforschung erscheint besonders der Ansatz der physiologischen

Theorie geeignet, Lernenden ein Lernmedium zuzuordnen. Hier ist von Interesse, ob sich

Merkmale erkennen lassen, die ein gezieltes Zuordnen der entsprechenden Medien

ermöglichen.

Page 81: Dokument_46.pdf (2593 KB)

2. Theoretischer Hintergrund

76

„Die selbstgesteuerte Aneignung von Wissen wird nicht allein durch den Einsatz von

Multimedia erzielt. Didaktischer Mehrwert resultiert nicht bereits aus den Medien, sondern

kann nur entstehen, wenn neben den Merkmalen und Besonderheiten der verschiedenen

Medienkomponenten auch die Merkmale und Besonderheiten der Lernenden sowie der

verschiedenen Inhaltsbereiche und auch die angestrebten Lernziele berücksichtigt (werden)“

(Speck, 2003).

Page 82: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

77

3. Methodischer Teil

Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitend genutzten

Lernunterlagen auf das Lernen naturwissenschaftlicher Grundlagen durch Erwachsene.

Dazu werden die Vergleichsgruppen mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestattet und

anhand der Ergebnisse von Wissenstests untereinander und mit einer Kontrollgruppe ohne

Medien verglichen.

Die der Untersuchung zugrunde liegenden Daten wurden durch die Befragung von

Teilnehmern der feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr und der Vorlesung

„Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie“ der Abteilung für Chemie und

Didaktik der Chemie der PH Weingarten gewonnen.

3.1 Forschungsfragen

Gemäß dem oben formulierten Forschungsziel liegt der Arbeits-Schwerpunkt auf der

Betrachtung des unterrichtsbegleitenden Medieneinsatzes als Einflussfaktor auf den

Lernerfolg. Parallel wird auch untersucht, welche Auswirkungen lernbiographische Aspekte

wie Lebensalter und Vorwissen auf das Ergebnis haben. Ferner soll die Einstellung zum

Lehrfach Chemie, die mögliche Beeinflussung der Einstellung durch den Unterricht und die

Lernunterlagen und den Einfluss von Einstellungen auf den Lernerfolg ermittelt werden.

Daraus lassen sich die folgenden Forschungsfragen ableiten:

1. Untersuchung des Einflusses von Vorbildung und Einstellungen auf den

Lernerfolg

Welchen Einfluss haben das Lebensalter, die Vorbildung, das Teilnahme-Motiv und

der berufliche Kontakt zur Chemie auf den Wissenszuwachs der

Lehrgangsteilnehmer?

Welcher Einfluss auf das Ergebnis des Eingangstests geht von der Einstellung der

Lernenden zum Lernstoff aus?

Lassen sich aus dem Eingangstest chemische „Post-Konzepte“ Erwachsener

ermitteln?

Page 83: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

78

2. Untersuchung des Einflusses der Lernmedien auf den Lernerfolg

Hat der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien einen Einfluss auf die

Lernergebnisse der Lehrgangsteilnehmer?

Bewirken bestimmte unterrichtsbegleitend genutzte Lernmedien einen höheren

Lernzuwachs?

Lassen sich Lerner-Gruppen definieren, die mit bestimmten Lernmedien einen

überdurchschnittlichen Lernerfolg erzielen?

3. Untersuchung des Einflusses des Unterrichts und der Lernunterlagen auf die

Einstellung zur Chemie

Lässt sich ein Zusammenhang zwischen der Einstellung zum Lernobjekt nach dem

Unterricht, dem zur Verfügung stehenden Lernmedium und den im Ausgangstest

erreichten Punktzahlen feststellen?

Tritt durch den Unterricht ein Einstellungswandel gegenüber dem Lernobjekt bei den

Lehrgangsteilnehmern ein?

Lässt sich ein Einfluss der unterschiedlichen Lernmedien auf diesen

Einstellungswandel beobachten?

Korreliert ein Einstellungswandel zum Lernobjekt mit dem Lernerfolg?

4. Untersuchung der nachhaltigen Wirkung von Lernmedien auf die

Behaltensleistung des Lernenden im Lehrfach Chemie.

Tritt durch den Unterricht ein längerfristiges Behalten ein?

Korreliert der Grad des Behaltens mit einem bestimmten Lernmedium?

Korreliert die durchschnittliche Punktzahl mit der Häufigkeit der Mediennutzung bzw.

der Einstellung zur Notwendigkeit chemischer Grundkenntnisse?

Page 84: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

79

5. Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitend genutzten

Lernunterlagen im Bereich der Hochschul-Ausbildung

Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis an der PH Weingarten

Betrachtung des Antwortverhaltens von Studenten im Eingangstest bzw. Test nach

dem Einführungsseminar und Vergleich mit dem Antwortverhalten von Teilnehmern

am feuerwehrtechnischen Grundlehrgang im Bezug auf chemische „Post-Konzepte“

Erwachsener

Vergleich der Ergebnisse des Ausgangstests von Lernenden mit unterschiedlichen

unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien

Bewertung der Lernplattform MOODLE

3.2 Forschungshypothesen

Nach Siebert tritt in der Erwachsenenbildung aufgrund der individuellen Lernbiographie der

Teilnehmer das Anschlusslernen vor dem Neuerwerb von Wissen in den Vordergrund

(Siebert, 2003). Bevor die Frage nach der Wirksamkeit von Unterrichtsmedien untersucht

wird, ist deshalb zu prüfen, ob die Lernbiographie unter Umständen nicht den alleinig

entscheidenden Faktor darstellt. Daraus lässt sich die Hypothese formulieren, dass ein

Lehrgangsteilnehmer, der über ein ausreichendes Vorwissen verfügt, an welches er

anknüpfen kann, auch einen höheren Lernzuwachs erreichen wird, als ein

Lehrgangsteilnehmer, der nur geringe Vorkenntnisse im Fach Chemie aufweist.

Bezugnehmend auf die lernbiographische Vorprägung wird, neben dem Einfluss des

Vorwissens, die Korrelation der Einstellung zum Chemieunterricht bzw. zum Nutzen des

Erlernten in der Lebenswirklichkeit des Lernenden als einer der beeinflussenden Größen

diskutiert (Faulstich u. Zeuner, 2008). Es bleibt zu vermuten, dass umso bessere

Lernergebnisse erzielt werden, je positiver der Lehrgangsteilnehmer den Lerninhalten

gegenübersteht, bzw. je häufiger er Kenntnisse der Chemie zur Bewältigung seines Alltags

heranziehen konnte.

Göhlich und Zirfas beschreiben, dass Medien Lernprozesse initiieren, begleiten,

strukturieren, kanalisieren und unterstützen. Diese Feststellung könne als evident unterstellt

werden (Göhlich u. Zirfas, 2007). Aus dieser Postulierung eines positiven Einflusses des

Page 85: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

80

Einsatzes von Lernunterlagen auf den Lernerfolg von Schülern kann die Hypothese

abgeleitet werden, dass der unterrichtsbegleitende Einsatz im Vergleich mit einer

Kontrollgruppe ohne entsprechende Materialien zu einer Verbesserung der Lernergebnisse

bzw. des Wissenszuwachs führt. Allerdings stellen sie auch fest: „Die Fragen, welche

Medien welche Lernprozesse initiieren, unterstützen etc. und in welcher Weise diese

Lernprozesse durch die Medien tangiert werden, sind weitgehend offene, weil empirisch

noch nicht entschiedene Fragen.“

Aufbauend auf den Untersuchungen zur Typisierung der Lernenden wird erwartet, dass

verschiedene Lernertypen unterschiedliche Aufnahmewege des Lernstoffs bevorzugen

(Deutering, 1995). Dementsprechend ist zu erwarten, dass Unterschiede bei der Aneignung

des Lernstoffes über unterschiedliche Kanäle auftreten werden. Dazu wird untersucht, ob

sich aus der Gruppe der Lehrgangsteilnehmer unterschiedliche Lernertypen klassifizieren

lassen. Es wird dann geprüft, ob diesen Lernergruppen ein spezifisches Lernmedium

zugeordnet werden kann, mit welchem sie ein besseres Lernergebnis (gemessen an der

durchschnittlichen Punktzahl im Ausgangstest) erzielen.

Neben der Beeinflussung des Kenntnisstandes chemischer Grundlagen der Probanden ist

durch den Unterricht auch ein Einfluss auf die Einstellungen bezüglich des

Unterrichtssubjekts zu erwarten (Rebel, 1999). Von Interesse ist, ob eine Korrelation des

Lernzuwachses mit einem möglichen Einstellungswandel bzw. mit der am Ende der

Unterrichtseinheit vorherrschenden Einstellung zum Unterrichtsinhalt besteht. Außerdem

wird die Wirkung von Lernmedien auf die Einstellung des Lernenden zum Lehrfach Chemie

betrachtet.

Die Nachhaltigkeit des schulischen naturwissenschaftlichen Unterrichts muss, unter

Zugrundelegung der Ergebnisse von Hesse und Lumer als gering eingeschätzt werden

(Hesse, Lumer, 2000). Im weiteren Verlauf der Arbeit soll untersucht werden, ob durch das

Lehrfach Chemie ein längerfristiger Zuwachs des chemischen Grundlagenwissens erreicht

werden kann. In diesem Zusammenhang wird untersucht, ob die unterschiedlichen im

Grundlehrgang ausgegebenen Lernunterlagen einen Einfluss auf das Ergebnis der

Lernenden in einem Follow up-Test ausüben.

Page 86: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

81

3.3 Untersuchung im Rahmen der feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr

3.3.1 Rahmenbedingungen der Untersuchung

Die Bundeswehr verfügt auf Übungsplätzen, Flughäfen und in besonders brandgefährdeten

Einrichtungen über eigene Brandschutzkräfte. Diese Bundeswehr-Feuerwehren gehören zur

zivilen Wehrverwaltung. Parallel wurden auch militärische Feuerwehren aufgestellt, um den

Brandschutz in den auf dem Balkan und in Afghanistan betriebenen Feldlagern

sicherzustellen. Das bedingt die Ausbildung sowohl von Beamten-Anwärtern als auch von

Feldwebeln und Unteroffizieren im Brandschutz. Die Feuerwehrleute der Bundeswehr

werden gemäß der „Verordnung über die Laufbahn, Ausbildung und Prüfung für den

mittleren feuerwehrtechnischen Dienst in der Bundeswehr“ (BMVg, 2002) ausgebildet. Im

zweiten von fünf Ausbildungsabschnitten des feuerwehrtechnischen Dienstes durchlaufen

die Teilnehmer den Grundlehrgang an der zentralen Ausbildungsstätte für den Brandschutz

der Bundeswehr mit einer Dauer von 5 1/2 Monaten. Die Ausbildung wird an der

Brandschutz-Ausbildungsstätte der ABC- und Selbstschutzschule der Bundeswehr in Stetten

a.k.M. durchgeführt. Der Grundlehrgang beinhaltet, neben den naturwissenschaftlichen

Anteilen der Fächer Chemie und Physik, auch Grundlagen der Anatomie und Physiologie

und der Brandlehre. In den folgenden Ausbildungsabschnitten werden die praktische

Ausbildung bei Dienststellen mit Bundeswehr-Feuerwehren und Berufsfeuerwehren der

Kommunalbehörden (sechs Monate) und ein Verwaltungslehrgang an einer Bundeswehr-

Verwaltungsschule (ein Monat) durchlaufen.

Daran schließt sich der dreimonatige Abschlusslehrgang an, der wiederum in Stetten a. k. M.

stattfindet. Während der Praktika und dem Abschlusslehrgang findet kein

naturwissenschaftlicher Grundlagenunterricht mehr statt.

An den zweimal jährlich stattfindenden Grundlehrgängen (im Folgenden als Durchgänge

bezeichnet) nahmen zwischen 45 und 72 Personen teil, die auf zwei bzw. drei Hörsäle

aufgeteilt sind. Die Teilnehmer gehörten den Laufbahngruppen Brandmeister-Anwärter

(Beamtenanwärter des mittleren feuerwehrtechnischen Dienstes), Brandschutz-Feldwebel

und Brandschutz-Unteroffiziere an.

Die Ausbildungseinrichtung in Stetten a. k. M. bietet den Vorteil, einen Feldtest unter

weitgehend konstanten Bedingungen durchführen zu können. Die Hörsaalstärke der

Grundlehrgänge liegt zwischen 21 und 25 Personen. Der Unterrichtsraum ist festgelegt und

wurde während der Zeitspanne der Kursdurchführung keinen baulichen Veränderungen

unterworfen. Der Lehrplan und damit die Unterrichtsthemen und deren Vermittlung wurden in

diesem Zeitraum nicht verändert. Der Lernabschnitt Chemie wurde, mit Ausnahme des

Durchgangs 1/2009, innerhalb des ersten Monats der Ausbildung abgehalten. Die

Lehrgangsteilnehmer waren, von wenigen Pendlern abgesehen, geschlossen in der

Albkaserne in Stetten a. k. M. untergebracht. Ihnen standen in den Lehrsälen und

Page 87: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

82

Unterkünften keine Internet-Anschlüsse zur Verfügung. Dadurch war die

Nutzungsmöglichkeit einer Lernplattform im Rahmen des Grundlehrganges nicht möglich.

3.3.2 Untersuchungsgruppe feuerwehrtechnische Ausbildung der Bundeswehr

Die Untersuchung umfasste insgesamt 315 Lehrgangsteilnehmer, die zwischen Januar 2007

und April 2009 den Chemie-Unterricht des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs

durchliefen. Sie verteilten sich wie folgt auf die einzelnen Durchgänge:

Durchgang 1/2007 69 Teilnehmer

Durchgang 2/2007 68 Teilnehmer

Durchgang 1/2008 50 Teilnehmer

Durchgang 2/2008 64 Teilnehmer

Durchgang 1/2009 64 Teilnehmer.

Die Lehrgangsteilnehmer unterteilten sich in die Laufbahngruppen der Brandmeister-

Anwärter (Beamtenanwärter des mittleren feuerwehrtechnischen Dienstes), Brandschutz-

Feldwebel und Brandschutz-Unteroffiziere, wobei letztere nur am ersten

Ausbildungsabschnitt teilnahmen. Die Brandmeister-Anwärter (37%) stellten die größte

Gruppe, gefolgt von den Brandschutz-Feldwebeln (32%) und den Brandschutz-

Unteroffizieren (31%). Das Durchschnittsalter betrug zwischen 24 und 27 Jahren. Dabei

wiesen die Feldwebel das höchste Durchschnittsalter, die Unteroffiziere das niedrigste

Durchschnittsalter auf. Die Teilnehmer des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs stammen

aus Standorten im gesamten Bundesgebiet.

Page 88: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

83

Abb. 8: Übersicht über die Altersstruktur innerhalb des Untersuchungszeitraums an der feuer-wehrtechnischen Ausbildung teilnehmenden Laufbahngruppen (BMA Brandmeister-Anwärter, Fw Feldwebel, Uffz Unteroffiziere, 0 keine Altersangabe)

Die Lehrgangsteilnehmer hatten in der Masse (85,5%) die Chemiekenntnisse der

Sekundarstufe I erworben und danach eine Berufsausbildung, zumeist in einem

handwerklichen Beruf, abgeschlossen. Ca. 14,5 Prozent durchliefen die Sekundarstufe II

(Grund- oder Leistungskurs Chemie) oder gaben an, einen Chemie-Beruf erlernt zu haben.

Die Mehrheit der Teilnehmer (55,7%) gab an, aufgrund der Verpflichtung seitens des

Arbeitgebers am Chemieunterricht teilzunehmen. Für 22,6 Prozent steht der Wunsch nach

Verbesserung der beruflichen Qualifikation als Grund für die Teilnahme im Vordergrund.

Eigenes Interesse an der Chemie hat für die Teilnehmer nur eine nachrangige Bedeutung

(8,3%), wie auch Abwechslung zum „normalen“ beruflichen Alltag (4,1%).

Page 89: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

84

Abb. 9: Wiedergabe des Antwortverhaltens zu dem Item „Kreuzen Sie bitte einen der Gründe, warum Sie am Kurs teilnehmen“

Aufgrund des geringen Frauen-Anteils unter den Kursteilnehmer (0 – 8%) wurde aus

Gründen des Datenschutzes auf eine geschlechterbezogene Betrachtung verzichtet.

Durchschnittlich sechs Prozent der Lehrgangsteilnehmer verfügten am Dienstort über keinen

Computer.

Da sich zahlreiche Brandmeister-Anwärter neben der Laufbahn in der Bundeswehr auch bei

zivilen Feuerwehren beworben hatten, kann davon ausgegangen werden, dass diese

Personengruppe mit den Anwärtern der Berufsfeuerwehren in Deutschland weitgehend

identisch ist.

Die meisten Lehrgangsteilnehmer hatten bis zum Ausbildungsbeginn keine Verbindung zur

Feuerwehr. Bemerkenswert ist in diesem Zusammenhang, dass die Mehrheit der

Teilnehmerinnen in Freiwilligen Feuerwehren aktiv ist, häufig in Führungspositionen.

Keine Angaben Verpflichtung Interesse Abwechslung Verbesserung Sonstige der Qualifikation (n = 6) (n = 175) (n = 26) (n = 13) (n = 71) (n = 23)

Motive für die Teilnahme am Chemieunterricht

Page 90: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

85

3.3.3 Der Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang

3.3.3.1 Vorgaben und Auswahlkriterien der Lerninhalte

Gemäß dem Lehrgangskatalog der Bundeswehr wird für den Chemieunterricht im

Feuerwehrtechnischen Grundlehrgang folgendes Grobziel (Stand 2002) festgelegt:

Der Lehrgangs te i l nehmer ( LT )

versteht die Unterscheidung zwischen physikalischen und chemischen

Vorgängen,

versteht die wesentl ichen Strukturen und Grundlagen der Chemie, das

Zusammenwirken und die Abhängigkeiten festgelegter Elemente.

und kann die Begrif fe Atom, Molekül, Element, Analyse und Synthese

erklären.

Die im Chemieunterricht vermittelten Kenntnisse sollen den Lehrgangsteilnehmern als Basis

zum Verständnis der im weiteren Verlauf der Ausbildung folgenden Themenkomplexe

„Verbrennen und Löschen“, „Atemschutz“, „Strahlenschutz“ und „Gefährliche Stoffe und

Güter“ dienen. Ferner sind die Teilnehmer zu befähigen, Gefährdungslagen einschätzen zu

können und Entscheidungen auf der Basis des im Lehrgang erworbenen Wissens zu treffen.

Aus dem Grobziel werden die folgenden Feinziele (der Lern zieltaxonomie

l iegt die ZDv 3/1 zugrunden) abgeleitet:

Der Lehrgangsteilnehmer (LT) kann:

1.1 die Einteilung der Stoffe sowie die Unterscheidungsmerkmale zwischen reinen Stoffen

und Stoffgemengen erläutern und an Beispielen darstellen;

1.2 den Unterschied zwischen Gemenge und einer chemischen Verbindung erklären;

2. die Begriffe Analyse und Synthese definieren und am Beispiel von Wasser erklären;

2.1 den Begriff Element definieren, die Zahl der zur Zeit bekannten Elemente nennen und

dabei unterscheiden zwischen natürlichen und künstlichen Elementen;

2.2 mindestens 8 für den Brandschutz wichtige chemische Elemente mit Namen, Symbolen

und abgerundetem Atomgewicht nennen;

2.3 den Begriff des Atoms definieren und den Aufbau an verschiedenen Atomen erklären;

2.4 den Begriff Molekül definieren und an Beispielen erläutern;

2.5 durch Addition der Atomgewichte das Molekulargewicht von bestimmten Gasen im

Vergleich mit der "Luftzahl" die jeweilige Dichte im Vergleich zur Luft berechnen;

Page 91: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

86

3. den gesetzmäßigen Aufbau des Periodensystems der Elemente bezogen auf die

einzelnen Perioden sowie Haupt- und Nebengruppen kennen;

4. die chemischen Bindungsarten nennen und an Beispielen erklären;

5. die Entstehung und die Eigenschaften von Säuren erklären, um Grad der Dissoziation

die Unterscheidung zwischen starken, mittelstarken und schwachen Säuren erläutern;

6. die Entstehung und die Eigenschaften von Basen und den Ablauf der Neutralisation

erklären;

8. den Aufbau von Kohlenwasserstoffen erklären und die wichtigsten Verbindungen mit

anderen Elementen erläutern.

Die im Lehrgangskatalog formulierten Feinziele werden ebenfalls durch die Bildungs- bzw.

Lehrpläne verschiedener Bundesländer (Hessisches Kultusministerium, 2010; Bayerisches

Ministerium für Unterricht und Kultus, 2004; Thüringisches Ministerium für Bildung,

Wissenschaft und Kultur, 1999) für die Hauptschulen bzw. die Sekundarstufe I

wiedergegeben. Da der Hauptschulabschluss eine Mindestvoraussetzung für die Teilnahme

am Feuerwehrtechnischen Grundlehrgang ist, sollte der im Unterrichtsfach Chemie

vermittelte Lernstoff damit keine unbekannte Materie darstellen, sondern das von den

Lehrgangsteilnehmern vorausgesetzte Wissen abdecken.

Während des Untersuchungszeitraums waren für das Lehrfach „Grundlagen der Chemie“

acht Stunden von je 45 Minuten Dauer vorgesehen, die durch zwei Verfügungsstunden

ergänzt wurden.

Den Feinzielen wurden diese acht Stunden wie folgt zugeordnet:

1. Der Stoffbegriff und die Aggregatzustände 1 h

2. Der Aufbau der Atome 1 h

3. Die Atomhülle und das Periodensystem der Elemente 1 h

4. Die chemische Bindung 1,5 h

5. Die chemische Reaktion 0,5 h

6. Säuren und Basen 2 h

7. Die Chemie des Kohlenstoffs 1 h

Der knappe Stundenansatz zwang zu einer Reduzierung der Inhalte auf wesentliche

Kernaussagen. Da die im Lehrgangskatalog vorgegebenen Feinziele nur für die ersten

beiden Stunden genauer definiert sind und alle weiteren Stunden keine adäquate

Differenzierung zeigen, wurde für die genauere Ausplanung der Lerninhalte eine Basis

Page 92: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

87

gesucht, die allgemeingültige Begriffe vorgibt. Dazu diente die Feuerwehr-Dienstvorschrift

(FwDv) 500 „Einheiten im ABC-Einsatz“ (Staatliche Feuerwehrschule Würzburg, 2003), die

den Rahmen für den Umgang der Feuerwehr mit gefährlichen Stoffen festlegt. Die dort

genannten Begriffe mit Bezug zur Chemie wurden daraufhin überprüft, ob sie Gegenstand

der späteren Unterrichtseinheiten „Brennen und Löschen“ bzw. „Gefährliche Stoffe und

Güter“ sind. Begriffe, welche nicht zum Verständnis des Unterrichtsfaches „Grundlagen der

Chemie“ oder als Grundlage für die vorgenannten Unterrichtseinheiten essentiell sind,

wurden bei der Stoffauswahl nicht betrachtet. Danach erfolgte die Zuordnung zu den

einzelnen für das Fach Chemie zugewiesenen Unterrichtsstunden. Durch die Verbindung der

vorgegebenen Stundenthemen mit Themen des Feuerwehralltags knüpft der Unterricht an

die Lebenswirklichkeit an. Da die meisten Teilnehmer bis zum Lehrgangsbeginn noch keinen

direkten Kontakt mit der Thematik Brandschutz hatten, musste durch plausible Beispiele eine

Überleitung hergestellt werden.

Thema Begriffe FwDv 500 Schlüsselbegriffe

Stoffbegriff Aggregatzustand, Gase,

tiefkalte verflüssigte Gase,

Dämpfe

Stoffgemische, Gas-

Luftgemische, Schaum,

Aerosole,

Chemikalien-Bindemittel

Chemie als Lehre von den Stoffen und

ihrer Umwandlung

Stoff (als Träger von Masse und

Volumen)

Heterogene und homogene Gemische

(Gemenge)

Reinstoffe, Verbindungen und

Elemente

Periodensystem der

Elemente

Sauerstoff, Stickstoff,

Chlor,

Gruppe und Periode,

Metall und Nichtmetall,

Aufbau der Elektronen-Schale,

Edelgashülle

Chemische Bindung Sauerstoff, Stickstoff,

Chlor, Ammoniak,

rel. Dichte von Gasen zur

Luft

(„Schwergasverhalten“

Ionenbindung

Elektronenpaar-Bindung, Berechnung

der „Luftzahl“ und Vergleich mit

CO/CO2 Wasserstoffbrücken-Bindung

Page 93: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

88

Thema Begriffe FwDv 500 Schlüsselbegriffe

Chemische Reaktion chemische Reaktion mit

Hitze und Druck,

Explosion

oxidierende Stoffe,

organische Peroxide,

Sauerstofffreisetzung,

Reaktivität, Fettexplosion,

Staubexplosion,

Metallbrand, heftige

Reaktion mit Wasser

Reaktion, Ausgangsstoff, Produkt,

Synthese und Analyse

Aktivierungsenergie, exotherme und

endotherme Reaktionen, Katalysator

Oxidation und Oxidationsmittel

Säuren und Basen Säuren und Laugen,

organische Säuren,

Reaktionen mit org. Mat

und Metallen, Verätzung,

pH-Wert, pH-Indikatoren,

Verdünnen von Säuren

und Basen,

Neutralisation

Säurebildung,

Säuren als Protonenspender,

Basenbildung,

Basen als Protonenakzeptor,

pH-Wert,

Verdünnung,

Neutralisation

Kohlenstoff-Chemie Mineralöle, Flüssiggase,

untere und obere

Explosionsgrenze,

Bitumen, Acetylen,

Organische Lösungsmittel,

Explosivstoffe, PCB,

Dioxin,

Alkane, Homologenreihe, Flüssiggase

Alkene, Polymere,

Alkine,

Alkohole,

Halogenierte Kohlenwasserstoffe,

Halon

Tab. 6: Gegenüberstellung der aus den Feinlernzielen abgeleiteten Unterrichtsthemen, deren Wiedergabe in der Feuerwehr-Dienstvorschrift 500 „Einheiten im ABC-Einsatz“ und den abgeleiteten Schlüsselbegriffen des Chemieunterrichts im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang

Page 94: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

89

3.3.3.2 Umsetzung im Unterricht

Die oben genannten Schlüsselbegriffe wurden auch in den Lernunterlagen aufgeführt. Im

Unterricht war das Lehrgespräch die vorherrschende Methode. Der Lernstoff wurde so

aufbereitet, dass Vorkenntnisse seitens der Teilnehmer nicht erforderlich waren. Zur

Verbesserung der Verständlichkeit dienten Experimente, die als Brücke zwischen der

theoretischen Erörterung des jeweiligen Themas und der (zukünftigen) Berufspraxis der

Lehrgangsteilnehmer dienen. Jedes Experiment wird durch eine entsprechende Erläuterung

mit dem Lernstoff und der Praxis verknüpft.

Thema: Stoffe und Aggregatzustände Versuche

Abgrenzung der Chemie zur Physik

Einteilung der Stoffe

Aggregatzustände und Übergänge

Zerknüllen/entzünden von

Papier

Trennen von Kunststoffen

Ölzylinderversuch

Sublimation von Iod und CO2

Thema: Aufbau der Atome Versuche

Bausteine des Atoms

Aufbau Wasserstoffatom

Aufbau Heliumatom

Kernladungszahl (Ordnungszahl)

Massezahl (Nukleonenzahl)

Atomgewicht

Elementsymbol

Ion

Entstehung und Eigenschaften des Lithium-Kations und

Fluorid-Anions

Isotop

Wasserstoff-Isotope

Keine

Page 95: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

90

Thema: Das Periodensystem der Elemente Versuche

Gruppe als Auflistung von Elementen ähnlicher chemischer

Eigenschaften untereinander

Einteilung in Haupt- und Nebengruppen, diese nur

angesprochen

Periode als Auflistung der Elemente mit zunehmender

Protonenzahl, von links nach rechts

Schalenaufbau der Atomhülle

Vergleich Reaktionsfähigkeit H und He

Oktettregel

Reaktion von Mg, Na u. K

mit Wasser

Thema: Die Chemische Bindung Versuche

Möglichkeit Elektronen-Oktett zu erreichen

1. Ionenbindung als Bindungstyp zwischen Metall-Atomen

und Nichtmetall-Atomen, Anordnung der positiven und

negativen Ionen in einem Kristallgitter, Entstehung von

Salzen.

2. Elektronenpaar-Bindung als Bindungstyp zwischen

Nichtmetall-Atomen, Entstehung von Molekülen,

Vorliegen der gasförmigen Elemente Wasserstoff, Stickstoff,

Sauerstoff, Fluor und Chlor als Moleküle

Berechnung der „Luftzahl“ und Folgerung für das Verhalten

von CO und CO2

3. Bindungen zwischen Metall-Atomen

4. Wasserstoffbrücken-Bindung, Folgerung für die

Eigenschaften des Einsatzes von Wasser als Löschmittel

CO2-Treppe

Leitfähigkeit von

Zuckerlösung und

Salzlösung

Page 96: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

91

Thema: Die chemische Reaktion Versuche

Chemische Reaktion am Beispiel Verbrennungsreaktion

2 H + O → H2O

Edukte → Produkte

Einführung des Reaktionspfeils und der Formelschreibweise

Analyse → Synthese

Energie als Teilchenbewegung

Reaktion als Zusammenstoß von Teilchen, Bindungsbruch

und Bildung neuer Bindung

Aktivierungsenergie

Katalysator

Exotherme und endotherme Reaktion

Wirkung von Oxidationsmitteln

Einfluss des Mischungsverhältnisses

Löschen von Metallbrand mit

Wasser

Entzünden von Zucker

mittels Bunsenbrenner,

Katalysator Na2CO3

Verbrennen von Styropor

Glycerin und KMnO4

Verbrennen von

Bärlappsporen,

Staubexplosion

Page 97: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

92

Thema: Säuren und Basen Versuche

Säurebildung durch Verbrennung von Nichtmetallen und

Einleiten der Oxide in Wasser

Definition Säure

Bildung von Basen durch Verbrennung von Metallen und

Einleiten der Oxide in Wasser

Definition Base

pH-Wert

Verdünnen

Neutralisation

Säuren und Laugen als Gefahrstoffe

Herstellen von Schwefliger

Säure

Lösen von Magnesiumoxid

in Wasser

Säure-Nachweis mit

Indikatorpapier

Verdünnungsreihe

Neutralisation

Einwirken von Säure auf

Stoff, Zucker und Viton

Thema: Kohlenstoff-Chemie Versuche

Stundeninhalt

Aufbau der Alkane

Die Homologenreihe

Alkene, Polymerisation, Kunststoffe

Alkine, Bedeutung des Ethin,

Alkohole,

Halogenierte Kohlenwasserstoffe, Halone, PVC

Aromatische Verbindungen

Versuche

Verflüssigen von Propan

Ex-Versuch

Etherrinne

PVC-Verbrennung

Treibgase

Tab. 7: Unterrichtsthemen und zugeordnete Lehrerexperimente

Page 98: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

93

3.3.3.3 Im Rahmen der Untersuchung genutzte Lernunterlagen

Die zeitliche Begrenzung des Chemieunterrichts in Kombination mit den zu erwartenden

stark divergierenden Grundkenntnissen der Lehrgangsteilnehmer zwingen zu einer

weitgehenden Vereinfachung des Stoffes. Um die im Lehrplan festgelegten Themen in der

gegebenen Zeit vermitteln zu können, ohne die Lehrgangsteilnehmer zu überfordern, wurde

eine kleinstmögliche Basis an Begriffen und Modellen angestrebt. Aufgrund der

dargebotenen Informationsfülle ist die Auswahl und Gewichtung von Einzelinformationen

eine wesentliche Teilkompetenz des Wissenserwerbs. Da die Fähigkeit zur

Komplexreduktion unter den Lehrgangsteilnehmern unterschiedlich stark ausgeprägt vorlag,

musste bei der ungelenkten Auswahl des Stoffes mit Funktionseinbußen des

Gesamtsystems „Chemiekenntnisse“ gerechnet werden. Daher schieden marktverfügbare

Lehrbücher und Lehr-CDs für den Einsatz in der spezifischen Lernsituation

„Chemieunterricht des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs“ aus.

Das Erfordernis, den Lernstoff möglichst kongruent abzudecken, zwang zur Erstellung

eigener Lernunterlagen. Dazu wurden Ungenauigkeiten bewusst in Kauf genommen, soweit

diese nicht zu falschen Vorstellungen führen. Beispielsweise sind Protonen in wässriger

Lösung nicht als H3O+-Ion sondern als H+-Ion dargestellt. Auch wurde versucht, leicht

verwechselbare Begriffe zu vermeiden. So wurden nicht die Begriffe Summenformel und

Strukturformel verwendet, die Summenformel ist im Skript als „Formel“, die Strukturformel als

„Struktur“ wiedergegeben.

Die Lernunterlagen sind inhaltlich weitgehend identisch und analog dem Unterricht

gegliedert. Sie lehnen sich eng an die Unterrichtsveranstaltungen an. Im Unterricht

verwendete Merksätze und Tafelbilder werden identisch wiedergegeben. Zum einfacheren

Verständnis sind die Kapitel in einheitlich gegliederte Unterkapitel zerlegt. Nach jedem

Lernschritt wurden die wesentlichen Punkte als Schlüsselbegriffe bzw. Merksätze aufgeführt.

Die zu jedem Unterkapitel aufgeführten Aufgaben entsprechen gemäß Inhalt und

Komplexität den im Unterricht bearbeiteten Beispielen und werden jeweils zu Beginn der

nächsten Unterrichtseinheit besprochen. Sie sind von der Thematik identisch mit den

Aufgaben des Wissenstests, der zu Beginn und zum Ende des Chemieanteils durchgeführt

wird. Vom Umfang sind die einzelnen Kapitel so bemessen, dass sie eine Bearbeitungszeit

von circa 30 Minuten benötigen.

Page 99: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

94

Die folgenden Lernunterlagen wurden für die Untersuchung erstellt und an die

Lehrgangsteilnehmer ausgegeben:

1. Lernskript (zwei Hörsäle Durchgang 01/2007, ein Hörsaal 03/2009)

2. Lern-CD (Durchgang 07/2007)

3. Arbeitsheft mit Schülerversuchen (Durchgang 01/2008)

4. Lern-CD mit Filmsequenzen (Durchgang 07/2008).

Bei der Entwicklung der Lernunterlagen wurde eine möglichst einheitliche Stoffauswahl mit

identischen Lernfragen angestrebt. Um einen einheitlichen Aufbau der Unterlagen zu

gewährleisten, wurden die Lern-CD, das Arbeitsheft und die Lern-CD mit Filmsequenzen

aus dem Lernskript entwickelt.

Das Lernprogramm auf CD wurde mit der Software „MS PowerPoint“ erstellt. Dieses

Programm stellt eine Präsentations-Software dar, die für die Erstellung eines

Lernprogramms nicht konzipiert ist. Aufgrund der Verfügbarkeit und der einfachen

Handhabung bietet dieses Programm jedoch auch Vorteile. Da für die Aufgaben eine „Drag’n

Drop“-Funktion nicht verfügbar war, wurde ein Begleitheft erstellt, in welches die

entsprechenden Lösungen eingetragen werden, bevor die Lösung abgefragt wird (Iberer u.

U. Müller, 2003).

Für das Arbeitsheft wurden einfache Versuche vorbereitet, die nach kurzer Einweisung ohne

Gefährdung von den Lehrgangsteilnehmern selbst durchgeführt werden konnten. Die dazu

benötigten Materialien wurden im Rahmen einer Verfügungsstunde ausgegeben, die

Durchführung erfolgte in Zweiergruppen im Unterrichtsraum. Die Ergebnisse wurden durch

die Lehrgangsteilnehmer protokolliert.

Folgende Versuche wurden durch die Lehrgangsteilnehmer durchgeführt:

V1.3 Herstellen und Trennen eines Öl/ Wasser-Gemischs

V 4 Vergleich eines Tropfens Benzin und eines Wassertropfens

V 5 Wirkung eines Katalysators bei der Verbrennung von Zucker

V 7.4 Verdünnen von Essig mit Wasser und Messung des pH-Werts

V 7.5 Neutralisation von Essig mit Natriumcarbonat und Messung des pH-Werts

V 8.5.4 Untersuchung der Brandgase von Polystyrol und PVC anhand der Verfärbung

von pH-Papier

Page 100: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

95

Außerdem wurden den Lehrgangsteilnehmern zur Lösung der folgenden Aufgaben

Lernunterlagen in Form von „Bastelbögen“ an die Hand gegeben. Zur Bearbeitung mussten

die passenden Begriffe bzw. Symbole ausgewählt und auf ein Arbeitsblatt geklebt werden.

A 1.2 Zuordnen der Übergänge zwischen den Aggregatzuständen

A 1.3 Zuordnen der Stoff-Begriffe

A 2.1 Zusammenbau eines Wasserstoff-Atoms

A 2.2 Zusammenbau eines Lithium-Ions

A 2.1 Zusammenbau eines Kohlenstoff-Atoms/Isotops

Die Lern-CD mit Filmsequenzen enthält Kurzfilme zu den Kapiteln 5 „Die chemische

Reaktion“ und 7 „Säuren und Basen“. Die übrigen Kapitel entsprechen der Lern-CD.

Zusätzlich erhielt jeder Lehrgangsteilnehmer ein Periodensystem der Elemente und ein

Tabellenwerk (Martin u. Pfeil, 2007). Als Kontrollgruppe wurde ein Hörsaal des Durchgangs

01/2007 und zwei Hörsäle des Durchgangs 03/2009 nur mit dem Tabellenwerk und dem

Periodensystem ausgestattet.

Das Tafelwerk ist als Nachschlagewerk für die Jahrgangsstufen Sieben bis Zehn konzipiert

und beinhaltet Formeln und Daten für die Lernfächer Mathematik, Physik, Astronomie und

Chemie. Im Kapitel Chemie findet sich unter anderem das Periodensystem, eine Auflistung

der Elemente mit Daten zu den häufigsten Isotopen, der Wertigkeit, der Elektronegativität

und dem Aufbau der Atomhülle. Ferner werden die Eigenschaften ausgewählter

anorganischer und organischer Stoffe, der Nährstoffanteil und Energiegehalt von

Lebensmitteln, die Löslichkeit von Salzen und Gasen in Wasser, eine Übersicht über die

Härtegrade des Wassers sowie den pH-Wert von Lösungen aufgelistet. Alle Angaben sind

unkommentiert und ohne Erläuterung.

Die Kontrollgruppe erhielt nach Absolvieren des Ausgangstests ein Lernskript, um Nachteile

bei der Teilnahme an laufbahnrelevanten Prüfungen im Verlauf des weiteren Lehrgangs zu

vermeiden.

Der Lernprozess wurde durch die Vorgabe von Aufgaben kanalisiert, die mit Hilfe der in den

Lernunterlagen aufgeführten Beispiele gelöst werden können. Die Fragen sind gezielt auf

das Wiederholen der im Unterricht bearbeiteten Themen ausgerichtet. Dabei wurde auf eine

Staffelung der Schwierigkeitsgrade geachtet, von Aufgaben analog der im Unterricht

besprochenen Beispiele hin zu komplexeren Varianten. Damit war beabsichtigt,

schwächeren Lehrgangsteilnehmern die Möglichkeit zum erfolgreichen Lösen der Aufgaben

zu geben, während stärkere Teilnehmer ein Anreiz zur Vertiefung der eigenen Kenntnisse

erhalten sollten. Durch die Besprechung der Lösungswege in der nächstfolgenden

Präsenzphase erfolgte die Korrektur falscher Vorstellungen, verbunden mit der Motivation

Page 101: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

96

des Erlebens von Lernerfolgen (vergl. Müller, 2002). Die verwendeten Fragen sind im

Folgenden wiedergegeben.

Kapitel 1

Aufgabe 1.1.1

Nennen Sie ein Beispiel für die Auftrennung eines Gemischs aus dem Feuerwehr-Alltag.

Aufgabe 1.1.2

Kreuzen Sie in Ihrer Lernunterlage an, ob die folgenden Stoffe zu den Reinstoffen oder

den Gemischen gehören und vergleichen Sie ihr Ergebnis mit der Lösung.

Aufgabe 1.2.1

Ordnen Sie die Bezeichnungen der Übergänge in Ihrem Arbeitsheft zu und vergleichen

Sie Ihr Ergebnis mit der Lösung.

Häufig treten Systeme gemischter Aggregatzustände auf. Ordnen Sie die richtigen

Begriffe aus der unteren Tabelle in Ihrem Arbeitsheft der jeweiligen Spalte zu.

Aufgabe 1.2.3

Wasserdampf ist nicht sichtbar. Was sieht man aber über dem Wasserkocher?

Beschreiben Sie das System.

Kapitel 2

Aufgabe 2

Warum befindet sich zwischen Atomkern und Atomhülle keine Luft?

Aufgabe 2.1

Das Beryllium-Atom hat 4 Protonen, 5 Neutronen und 4 Elektronen. Zeichnen Sie dieses

Atom.

Aufgabe 2.2

Aus welchen Atom-Bausteinen bestehen die Atome des Stickstoffs (147N) und des Fluor

(199F)

Aufgabe 2.3

Welche Aussage lässt sich aus den Informationen der vorherigen Seite ableiten?

„Die physikalischen Eigenschaften, wie das Atomgewicht werden vom Atomkern

beeinflusst, die chemischen Eigenschaften, wie die Reaktionsfähigkeit werden nur von

der Atomhülle bestimmt“ oder

„Die physikalischen Eigenschaften, wie das Atomgewicht werden von der Atomhülle

beeinflusst, die chemischen Eigenschaften, wie die Reaktionsfähigkeit werden vom

Atomkern bestimmt“.

Page 102: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

97

Aufgabe 2.3.2

Lithium hat die OZ 3 und die Massenzahl 6,9. Es besteht hauptsächlich aus zwei

Isotopen. Aus welchen Atom-Bausteinen bestehen diese beiden Isotope?

Aufgabe 2.4.1

Ein Magnesium-Atom (OZ 12) gibt zwei Elektronen ab. Wie viele Protonen, Neutronen

und Elektronen und welche elektrische Ladung hat es vor und nach der Elektronen-

Abgabe?

Aufgabe 2.4.2

Ein Stickstoff-Atom (OZ 7) kann drei Elektronen aufnehmen. Wie viele Protonen,

Neutronen und Elektronen und welche elektrische Ladung hat es vor und nach der

Elektronen-Aufnahme?

Kapitel 3

Aufgabe 3.1

Helium hat die OZ 2. Prüfen Sie anhand des Periodensystems, nach welchen OZ wieder

Edelgase auftreten? Ab welchem Edelgas gibt es eine Abweichung von der periodischen

Wiederholung?

Aufgabe 3.3

Zeichnen Sie das vereinfachte Wasserstoff-Atom.

Aufgabe 3.4

Zeichnen Sie ein vereinfachtes Schwefel-Atom (OZ 16) und bestimmen Sie Gruppe und

Periode.

Kapitel 4

Aufgabe 4

Wie können Natrium (OZ 11), Fluor (OZ 9), Aluminium (OZ 13) und Schwefel (OZ 16)

eine vollständige äußere Elektronen-Schale erreichen?

Aufgabe 4.1.1

Was entsteht, wenn

a) Natrium mit Chlor und

b) Magnesium mit Sauerstoff reagiert?

Aufgabe 4.1.2

Welche Ionen-Verbindungen entstehen bei den folgenden Reaktionen:

a) Cäsium mit Brom,

b) Calcium mit Sauerstoff?

Page 103: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

98

Aufgabe 4.1.3

Was entsteht, wenn

a) Aluminium mit Schwefel

b) Magnesium mit Phosphor reagiert?

Aufgabe 4.2.1

Zeichnen Sie das Wasserstoff-Molekül (H2) mit vereinfachten Atomen und als

Strichformel. Wie viele bindende und nichtbindende Elektronenpaare treten auf?

Aufgabe 4.2.2

Welche Möglichkeiten hat der Stickstoff, eine Edelgas-Hülle durch Molekül-Bildung zu

erreichen? Zeichnen Sie das Molekül und seine Strichformel.

Aufgabe 4.2.3

Zeichnen Sie ein Wassermolekül mit allen bindenden und nicht bindenden

Elektronenpaaren sowie die zugehörige Strichformel.

Aufgabe 4.2.4

Zeichnen Sie die Wasserstoffverbindungen des Kohlenstoffs (OZ 6), des Stickstoffs (OZ

7) und des Neons (OZ 10).

Aufgabe 4.3

Warum kann das Methan keine Wasserstoffbrücken bilden? Zeichnen Sie dazu die

Strichformel des Methans (CH4) und vergleichen Sie diese mit der des Wassers.

Kapitel 7

Aufgaben 7.1.1

Was geschieht, wenn das Reaktionsprodukt der vollständigen Verbrennung von

Kohlenstoff in Wasser geleitet wird?

Aufgabe 7.2.2

Handelt es sich bei den folgenden Verbindungen um Säuren?

H2SO4, CaH2, HCl, NH3, NaOH, CH4

Aufgabe 7.2.1

Was entsteht, wenn Aluminium-Oxid in Wasser gelöst wird?

Aufgabe 7.2.2

Handelt es sich bei den folgenden Verbindungen um Basen?

HBr, Ca(OH)2, NH3, NaOH, C2H2

Page 104: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

99

Aufgabe 7.3

Sinkt, steigt oder verändert sich der pH-Wert bei der Zugabe der folgenden Verbindungen

nicht?

1. Natriumchlorid (NaCl)

2. Natriumhydroxid (NaOH)

3. Dihydrogenmonoxid (H2O)

4. Salpetersäure (HNO3)

Aufgabe 7.4

Wie viele Liter Wasser benötigen Sie (theoretisch), um 100 L verdünnte Säure (pH 2) auf

einen pH-Wert von 6 zu verdünnen?

Aufgabe 7.5.1

Wie viele KOH-Teilchen kann ein Molekül Zitronensäure neutralisieren? (Formel

beigefügt)

Aufgabe 7.5.2

In einem Einsatz müssen 100 L Flusssäure (FH) neutralisiert werden. Welches

Neutralisationsmittel wählen Sie und was gibt es zu beachten?

Kapitel 8

Aufgaben 8.1.1

Zeichnen Sie das Methanmolekül als Strichformel

Aufgabe 8.1.2

Zeichnen Sie die Strichformel des Ethan

Aufgabe 8.1.3

Ist Acetylen leichter oder schwerer als Luft

Aufgabe 8.2

Zeichnen und benennen Sie die Homologenreihe der Alkohole bis zum C3H7OH.

Wie viele unterschiedliche Moleküle erhalten Sie?

Aufgabe 8.3.1

Zeichnen Sie das Molekül des Halon 1301

Tab. 8: In den Lernunterlagen zu den jeweiligen Kapitel aufgeführte Fragen

Page 105: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

100

3.4 Die Chemieausbildung im Grundkurs Chemie der PH Weingarten

3.4.1 Rahmenbedingungen

Die Ausbildung der Lehrkräfte für Grund- und Hauptschulen sowie Realschulen gliedert sich

in das Studium und den Vorbereitungsdienst. In Baden-Württemberg findet der Studienanteil

an den Pädagogischen Hochschulen statt. Die Studiendauer beträgt sechs Semester für das

Lehramt an Grund- und Hauptschulen bzw. sieben Semester für das Realschullehramt.

Innerhalb der Lehramtsstudiengänge wird das Fach Chemie als Hauptfach, Wahlfach und

affines Leitfach angeboten (Ministerium für Kultus, Jugend und Sport, 2009).

Die einführenden Lehrveranstaltungen sind für die Teilnehmer aller drei Bereiche identisch.

Neben der Grundlagenvorlesung „Einführung in die Chemie“ wird vorlesungsbegleitend die

Lehrveranstaltung „Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie“ angeboten, die

13 Doppelstunden umfasst. Sie findet im ersten Semester statt und schließt mit einer Klausur

ab.

Folgende Themen werden innerhalb der Veranstaltung behandelt (jeweils aufgeschlüsselt

nach Doppelstunden):

1. SI-Einheiten, Stoffe und Stoffeigenschaften

2. Teilchenkonzept, Reinstoffe und Stoffgemische, Trennung von Stoffgemischen

3. Konzentrationen, Ideale und Reale Gase, Gasgesetze

4. Atommodelle

5. Die chemische Bindung

6. Die chemische Reaktion

7. Redoxreaktionen

8. Das chemische Gleichgewicht

9. Säuren und Basen

10. Säure-/Base-Gleichgewichte

11. Klausurvorbereitung

Der Einführungstest wurde zusammen mit dem zugehörigen Fragebogen in der ersten

Veranstaltung geschrieben. Der Ausgangstest erfolgte im Anschluss an den 6. Termin „Die

chemische Reaktion“.

Page 106: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

101

3.4.2 Die Untersuchungsgruppe der Pädagogischen Hochschule Weingarten

Die Untersuchungsgruppe umfasste insgesamt 27 Studenten des ersten Semesters, die

zwischen Oktober 2009 und Februar 2010 an der Vorlesung „Einführung in die Allgemeine

und Anorganische Chemie“ der Abteilung für Chemie und Didaktik der Chemie der PH

Weingarten teilnahmen.

Die Teilnehmer unterteilten sich auf die Fachrichtungen Grundschul-Lehramt mit Nebenfach

Chemie, Lehramt für Grund- und Hauptschule mit Hauptfach Chemie und Lehramt für

Realschule mit Hauptfach Chemie. Von den untersuchten Probanden hatten acht die

Chemiekenntnisse der Sekundarstufe I erworben. Zehn Probanden durchliefen den

Grundkurs Chemie der Sekundarstufe II, während neun den Leistungskurs Chemie belegt

hatten und die Abiturprüfung in diesem Fach absolvierten. Keiner der Probanden gab an, bis

zum Beginn des Studiums über eine Ausbildung im Bereich der Chemie zu verfügen, welche

über den schulischen Unterricht hinausgeht.

Abb. 9a: Vorkenntnisse der Untersuchungsteilnehmer an der PH Weingarten

Sekundarstufe I Grundkurs Leistungskurs (n = 8) (n = 10) (n = 9)

Page 107: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

102

Etwa die Hälfte der Kursteilnehmer verfügte während des Untersuchungszeitraums über die

Zugangsmöglichkeit zur Lernplattform MOODLE, welche über das Netz der PH Weingarten

zur Verfügung gestellt wurde.

3.4.3 Im Rahmen der Untersuchung an der PH Weingarten genutzte Lernunterlagen

Alle Teilnehmer an der Veranstaltung erhielten ein Skript, das die benötigten Arbeitsblätter

enthielt. Als Nachschlagewerk für die Einführungsveranstaltung wurde das Lehrbuch

„Chemie“ von Charles E. Mortimer empfohlen, zur Vertiefung wurden die Lehrbücher

„Chemie“ von Dickerson und Geis sowie „Prinzipien der Chemie“ von Dickerson und Gray

genannt.

Über den Server der PH Weingarten wurde das Lernprogramm „Grundlagen der Chemie“ auf

Basis der MOODLE-Plattform angeboten welches der Hälfte der Teilnehmer ab

Veranstaltungsbeginn zur Verfügung stand. Als Basis des Lernprogramms dienten die

Inhalte des für den feuerwehrtechnischen Grundlehrgang angefertigten Lern-Skripts. Die

Gliederung und die Lernaufgaben wurden unverändert übernommen. Fachspezifische

Fragestellungen und Beispiele wurden verallgemeinert. Eine Online-Betreuung fand in

diesem Zeitraum nicht statt, stattdessen erfolgte die Klärung von Fragen im Rahmen der

Präsenzveranstaltungen.

Mit Ausnahme der Begrenzung bezüglich der MOODLE-Nutzung konnten die Teilnehmer ihr

Lernmedium frei wählen. Nach dem Ausgangstest stand das Lernprogramm allen

Studierenden zur Verfügung.

3.5 Untersuchungsmethodik und -design

3.5.1 Didaktische Forschung und Forschungsstand

Gemäß dem Ansatz des „Kritischen Rationalismus“ ist der wesentliche Schritt die

Operationalisierung einer Aussage bzw. Hypothese durch die deduktive Ableitung logischer

Folgerungen. Nachdem die Hypothese durch eine Benennung überprüfbarer bestätigender

Sachverhalte operationalisiert wurde, erfolgt deren experimentelle Betrachtung. Erst das

Bestehen mindestens eines empirischen Tests ohne Falsifikation erlaubt es, eine Hypothese

als bewährt anzunehmen. Daraus leitet sich ab, dass eine Theorie als widerlegt betrachtet

werden muss, sobald sie in einem Fall widerlegt wurde. Hierin beruht die Schwierigkeit der

Erziehungswissenschaft, die im Gegensatz zu den Naturwissenschaften, aufgrund der

Komplexität sozialer Phänomene nicht in der Lage ist, deterministische Aussagen

vergleichbar einem Naturgesetz treffen zu können. Erziehungswissenschaftliche Aussagen

lassen sich daher nur auf der Basis der Statistik mit einem höheren oder geringeren Grad

der Wahrscheinlichkeit betrachten (Koller, 2008).

Page 108: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

103

Die didaktische Forschung auf dem Gebiet der Erwachsenenbildung lässt sich in zwei

Hauptrichtungen unterteilen:

1. Das Generieren neuer Lernformen und Lernmethoden, hier mit Schwerpunkt das

Lernen mit sogenannten „Neuen Medien“ (häufig mit dem Begriff des E-Learning

verknüpft) und

2. Die Überprüfung der Effizienz und der Nachhaltigkeit des durch Maßnahmen der

Unterrichtung erzielten Wissenszuwachses.

Die Ergebnisse früherer Untersuchungen zum Lernen mit neuen Medien (i.d.R. Computer)

haben kein eindeutiges Bild liefern können. In einer Untersuchung von Sander (Sander,

2000, zitiert nach: Brell, 2008) zum Lernerfolg von Studenten zeigte sich ein besseres

Abschneiden der Probanden ohne Computernutzung. Aufgrund der uneinheitlichen

Ergebnisse im Vortest muss dieses Ergebnis aber kritisch betrachtet werden.

Petri (Petri, 2007, zitiert nach: Brell, 2008) wies in diesem Zusammenhang auf die

Problematik hin, dass für die überwiegende Mehrheit der Schüler in der Bundesrepublik ein

Zugang zum Computer sowohl schulisch wie privat gegeben ist, allerdings die mangelhafte

Nutzungskompetenz einen effektiven Einsatz zu Lernzwecken behindert. Diese Erkenntnis

wird durch Jäger bestätigt, der in einer Untersuchung zur Fernausbildung bayerischer Lehrer

feststellte, dass der Abbruch der Maßnahme bei Lehrkräften, die nicht Mathematik als

Lehrfach hatten, überdurchschnittlich hoch ist (Jäger, 2004).

Im Rahmen seiner Dissertation untersuchte Brell (Brell, 2008) das Lernverhalten von

Gymnasiasten im Physik-Unterricht der Sekundarstufe I anhand eines Augenmodells.

Während eine Gruppe experimentell arbeitete, wurde die andere Gruppe mittels einer

Computer-Simulation unterrichtet. Er konnte nachweisen, dass die Computersimulation dem

Realexperiment im Hinblick auf den Lernerfolg ebenbürtig ist.

Die oben zitierten Untersuchungen beziehen sich auf die Lernorte Schule und Hochschule.

Vermutlich aufgrund der Schwierigkeit, eine ausreichende Anzahl an Probanden unter

konstanten Bedingungen untersuchen zu können, fand der Bereich der beruflichen Bildung

nur wenig Beachtung. Dabei zeigt die Untersuchung dieser Gruppe interessante Ergebnisse

bezüglich der naturwissenschaftlichen Kenntnisse Erwachsener.

In diesem Kontext kommt die Untersuchung von Hesse und Lumer in ihrem Artikel „Was

blieb von der Schule?“ (Hesse u. Lumer, 2000) zu dem Schluss, dass ein Großteil der

erwachsenen Bevölkerung „biologische Sachverhalte nicht unmittelbar präsent hat“. Ihre

Untersuchung zeigt, dass Personen, welche die Sekundarstufe II absolviert hatten, auch

Wissen aus der Sekundarstufe I besser wiedergeben konnten, als Probanden mit mittlerer

Reife.

Page 109: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

104

Muckenfuß nennt als Hauptgrund den Unterricht selbst, wobei dieser Unterricht bewirke,

zwei gegenläufige Tendenzen zu initiieren: einerseits die Erkenntnis, dass

Naturwissenschaften in der modernen Welt über eine hohe Relevanz verfügten, andererseits

ein sinkendes Interesse, sich mit ihnen auseinanderzusetzen (Muckenfuß, 1995).

3.5.2 Untersuchungsdesign

Gemäß der im vorigen Kapitel geäußerten These, dass der Lernvorgang als eine

Kombination von Wissenserwerb und Einstellungen aufzufassen sei, müssen beide

Dimensionen des Lernens betrachtet werden, um den Einfluss eines Lernmediums auf das

Lernen ermitteln zu können. Durch die Erfassung der Einstellungen der Lernenden der

verschiedenen Durchgänge zum Unterrichtsthema bot sich die Möglichkeit, diese hinsichtlich

des Einflusses der Lernmedien zu vergleichen. Aufgrund der durch die Hörsaalstruktur nicht

erfolgten Randomisierung handelt es sich nach Klauer um ein Quasi-Experiment (Klauer,

2006).

Zur Überprüfung der unter 3.1 entwickelten Hypothesen bietet die beschriebene

Forschungssituation die Möglichkeiten eines Feldtests mit weitgehend kontrollierten

Umweltfaktoren. Aufgrund des vorgegebenen Ablaufs der Ausbildung und der über den

Untersuchungszeitraum hinweg konstanten Rahmenbedingungen, verbunden mit einer

homogenen Zusammensetzung der Lerngruppen, kann angenommen werden, dass die

einwirkenden Störgrößen konstant wirksam sind. Daraus lässt sich ein hohes Maß an

äußerer Validität ableiten. Als wesentliche Störgröße muss das Lehrerverhalten in Betracht

gezogen werden. Von Vorteil erwies sich dabei die konstante Tätigkeit derselben Lehrperson

im Chemieunterricht über den gesamten Untersuchungszeitraum, was den „Störfaktor“

Unterrichtender zumindest eingrenzte. Neben der Kontrolle der Rahmenbedingungen wurde

auch der Unterricht nach einem, in verschiedenen Vorlehrgängen erprobten, einheitlichen

Ablauf weitgehend identisch durchgeführt. Damit kann als Untersuchungsvariable die für die

jeweiligen Durchgänge einheitlich ausgegebene, unter 3.4 beschriebene Lernunterlage

betrachtet werden.

Zur Überprüfung der unter 3.2 aufgeführten Forschungsfragen wurde die Untersuchung als

Längsschnitt-Studie ausgeführt. Da die Probandengruppen durchgehend eine ausreichend

hohe personelle Kontinuität aufwiesen, wurde als Forschungsdesign eine Panel-

Untersuchung gewählt. Die Panel-Untersuchung bietet sich zur Erfassung von

Kausalzusammenhängen an, da sie das Verhalten der Probanden mit identischen

Erhebungsinstrumenten zu verschiedenen Zeitpunkten festhält.

Da innerhalb der relativ festgefügten Lehrgangsplanung des feuerwehrtechnischen

Grundlehrgangs nur wenig Raum für zusätzliche Vorhaben zur Verfügung stand und

Page 110: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

105

aufgrund der hohen Personenzahl je Durchgang wurden zur Erfassung der benötigten Daten

Fragebögen genutzt.

Graphische Darstellung des Untersuchungsablaufs

Abb. 10: Ablauf der Untersuchung im Rahmen der feuerwehrtechnischen Ausbildung

Die Datenerhebung erfolgte in einer Verfügungsstunde unmittelbar vor dem Beginn der

ersten Chemiestunde sowie in einer Verfügungsstunde unmittelbar nach Abschluss des

Unterrichtsblocks „Chemie“. Während Eingangs- und Ausgangstest jeweils im Abstand von

sieben Tagen zeitlich eng zusammen lagen, erfolgte der Follow up-Test im

Abschlusslehrgang ca. sieben Monate nach Ende des Unterrichtsblocks Chemie. Dadurch

ließ sich die längerfristige Lernwirksamkeit des Unterrichts erfassen.

Als Einstieg in die Untersuchung diente ein Eingangstest zur Feststellung der chemischen

Vorkenntnisse. Zur Beantwortung des aus 35 Fragen bestehenden Wissenstests standen 25

Minuten Bearbeitungszeit zur Verfügung. Anschließend wurde der „Fragebogen vor dem

Feuerwehrtechnischer Grundlehrgang

Abschlusslehrgang

Eingangs-Test

Intervention Chemie-Unterricht (8 h)

Praktikums-Phase

Ausgangs-Test

Follow up-Test

Page 111: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

106

Chemie-Unterricht“ ausgegeben, der 27 Items zur Bewertung des schulischen

Chemieunterrichts, der Nutzung von Chemiekenntnissen im Alltag und bezüglich der

Erwartungen zum Chemieunterricht des Lehrgangs beinhaltete. Zum Bearbeiten des

Fragebogens standen den Teilnehmern 20 Minuten zur Verfügung. Ziel der Erfassung war

die Feststellung des Ausgangszustandes vor dem Chemieunterricht.

Dem Fragebogen waren Angaben zu Alter, Laufbahngruppe, und Vorkenntnissen

vorgeschaltet. Die Betrachtung dieser unabhängigen Variablen erlaubte die Überprüfung, ob

mit ihnen Einflüsse auf die Lernergebnisse verbunden sind und ob einzelne Durchgänge so

stark vom Mittelwert abweichen, dass gegebenenfalls deren Ergebnisse nicht für einen

Vergleich herangezogen werden könnten.

Nach Ende des Treatments erfolgte eine erneute Befragung. Zur Feststellung des

Wissenszuwachses diente die Bearbeitung des Ausgangstests, der mit dem Eingangstest

identisch war. Die Items des „Fragebogen nach dem Chemie-Unterricht“ deckten ähnliche

Bereiche wie die des Fragebogens vor dem Unterricht ab, allerdings bezogen auf den

zurückliegenden Unterricht des Grundlehrgangs. Ziel war die Feststellung des von Wissen

und Einstellung nach dem Unterrichtsblock „Chemie“.

Lehrgangsteilnehmer, welche am Abschlusslehrgang teilnahmen, wurde nochmals der

Wissenstest vorgelegt (Follow up-Test), um das noch vorhandene Wissen zu prüfen.

Zusätzlich wurde abgefragt, in welchem Umfang die im Grundlehrgang erhaltenen

Lernunterlagen auch nach dem Chemieunterricht genutzt wurden.

Die Fragebögen zum Erfassen der Einstellung gegenüber dem Chemieunterricht und dem

Nutzen chemischer Kenntnisse in Beruf und Alltag vor und nach dem Chemieunterricht sind

weitgehend aneinander angeglichen. Die Wissenstests zur Erhebung des Kenntnisstandes

vor bzw. nach dem Unterricht im Grundlehrgang und zur Prüfung des Kenntnisstandes im

Abschlusslehrgang sind identisch. Damit ist die Forderung einer Erhebung mit derselben

Stichprobe und sich gleichenden Instrumentarien erfüllt. Diese Erfassung im Rahmen einer

Longitudinalstudie bietet in der Regel eine höhere interne Validität als eine

Querschnittstudie. Aufgrund des relativ kurzen Beobachtungszeitraums lässt sich die

Konstanz der Erhebungselemente gewährleistet. Das Auftreten von Panel-Effekten konnte

zwischen den ersten beiden Tests ausgeschlossen werden, da die Test-Korrektur erst nach

dem Unterrichtsblock „Chemie“ und dadurch nach dem zweiten Test (Ausgangs-Test)

erfolgte. Aufgrund der zwischen dem zweiten Test und dem Follow up-Test liegenden

Zeitspanne von sieben Monaten kann angenommen werden, dass die Testantworten nicht

mehr präsent waren.

Ein Problempunkt der Longitudinal-Studien stellt das Ausscheiden von Probanden aus der

laufenden Untersuchung dar. Diese Panelmortalität ist auch in der vorliegenden

Untersuchung gegeben. In der feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr nahm

Page 112: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

107

aufgrund der unterschiedlichen Ausbildungsgänge ca. ein Drittel der Probanden nicht am

Abschlusslehrgang teil. Hinzu kam das zu erwartende Ausscheiden von ca. 5 % der

Probanden aufgrund unterschiedlicher Gründe. Auch wenn diese Bewegung in der

Teilnehmerzahl sich bei dem vorliegenden Verfahren stärker auswirkte, als etwa bei einem

alternierenden Design, war die Größe der Probanden-Gruppen noch hinreichend, um trotz

dieses Abschmelzens der Teilnehmerzahl aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten.

Die breite Streuung der Eingangsvoraussetzungen minimierte Panelselektionseffekte. Eine

systematische Verzerrung aufgrund der Rekrutierung der Untersuchungsgruppe ließ sich

zwar nicht auszuschließen. Im Vergleich zur Untersuchungsgruppe der PH Weingarten,

bestehend aus Studenten eines Semesters einer Studienrichtung, konnte die betrachtete

Kohorte „feuerwehrtechnischer Grundlehrgang“ bezüglich ihrer lernbiographischen

Zusammensetzung als breit gefächert betrachtet werden.

Die Vergleichsgruppe ohne Lernunterlagen wurde im „Follow up“-Test nicht mehr

berücksichtigt, da sie nach dem Ausgangstest das Lernskript erhielt.

3.6 Angewendete Untersuchungsinstrumentarien der Hypothesenprüfung

3.6.1 Fragebogenkonstruktion

Fragebögen werden in der Evaluationsforschung u.a. als Instrumente zur Gewinnung eines

Einstellungs-Bildes von Weiterbildungsteilnehmern genutzt (Wesseler, 2005, Zech 2008). In

der vorliegenden Untersuchung sollen anhand von Fragebögen die Merkmale Einstellung

zum Chemieunterricht, Einstellung zur Wissensvermittlung und Einstellung zum

Chemieunterricht vor bzw. nach dem Unterrichtsblock „Chemie im feuerwehrtechnischen

Grundlehrgang“ bzw. der Grundlagenvorlesung Chemie im Einführungssemester festgestellt

werden. Ziel der Fragebögen war es, zu prüfen, ob die abgefragten Merkmale durch den

Unterricht beeinflusst werden und ob sich eine Korrelation zwischen den abgefragten

Merkmalen und dem Lernerfolg feststellen lässt. Für die Erfassung der Einstellungen zum

Chemieunterricht und zum Nutzen chemischer Kenntnisse wurden ein Fragebogen vor dem

Unterricht und ein Fragebogen nach dem Unterricht erstellt. Die Befragung im

Abschlusslehrgang beschränkte sich auf Fragen zur Nutzung der Lernunterlagen. Die

Fragen geben unterschiedliche Dimensionen wieder. Neben affektiven Faktoren im Bereich

„Spaß an der Chemie“ wurden die Lehrgangsteilnehmer zur Methodik des Unterrichts und

der Unterrichtsgestaltung befragt. Ein wesentlicher Bereich stellte die Beurteilung der

erworbenen Kenntnisse bezüglich ihrer Alltagsrelevanz dar.

Der Fragebogen vor dem Chemie-Unterricht zielte auf die Erfassung der bisherigen

Erfahrungen im schulischen Chemieunterricht und Berührungspunkte im bisherigen Leben

der Teilnehmer ab. Der Fragebogen nach dem Chemieunterricht sollte dagegen die

Page 113: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

108

Einstellung zur Chemie-Ausbildung im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang und die

Einschätzung der Nutzbarkeit der vermittelten Inhalte für den Fortgang des Lehrgangs und

die berufliche Praxis ermitteln. Um eine Vergleichbarkeit der beiden Fragebögen zu

ermöglichen, wurde eine weitgehende Übereinstimmung der Formulierung der

korrelierenden Items angestrebt.

Im Fragebogen vor dem Unterricht werden zusätzlich das Alter, die Vorbildung im Bereich

Chemie und die Motivation zur Teilnahme am Unterricht abgefragt.

Die Masse der Items ist bipolar, ausgehend von einem neutral formulierten Mittelwert

werden zwei Extrempositionen angesteuert. Den in den Fragebögen verwendeten Items ist

eine fünfstufige Likert-Skala zugeordnet. Sie bietet die Vorteile einer differenzierten

Information über die Ausprägung eines Merkmals und einer ökonomischen Auswertung.

Nachteilig ist die als subjektiv erfassbare Skalenbeschriftung und die Möglichkeit, dass

Antworttendenzen in den Extrembereichen oder um den Mittelwert auftreten (tritt die

Mittelkategorie gehäuft auf, kann das ein Indiz dafür sein, dass der Proband das Item für

unpassend hält, oder die Antwort verweigert).

Die Fragebogen-Entwicklung erfolgte in drei Phasen.

In einer ersten Phase wurde anhand der Forschungsfragen jeweils ein Fragebogen zur

Erfassung der Einstellungen vor und nach dem Unterricht erstellt. Die Fragebögen enthielten

Fragen, auf die durch Ankreuzung einer Bewertungsskala geantwortet werden konnte, sowie

solche mit offenen Antworten.

In einem zweiten Schritt erfolgte die Anpassung an die Untersuchungssituation. Die Fragen

der Eingangstests und der Befragung nach dem Chemieunterricht wurden parallelisiert.

Aufgrund der für die Bearbeitung der Fragebogen in Verbindung mit den Wissenstests zur

Verfügung stehenden Zeit von nur 45 Minuten jeweils zu Beginn und am Ende der

Unterrichtseinheit Chemie wurde die Komplexität der Items und der Fragenumfang minimiert.

Danach erfolgte der Einsatz in einem Vorlehrgang.

Um Verfälschungen durch Simulation (fake good) oder Dissimulation (fake bad) zu

minimieren müssen die Lehrgangsteilnehmer das Gefühl der (zumindest weitgehenden)

Anonymität erhalten. Um das zu erreichen, gleichzeitig jedoch die Fragebögen bzw.

Testbögen vergleichen zu können, enthalten diese in der Kopfzeile vier leere Kästchen und

den Hinweis, hier eine beliebige vierstellige Zahl einzutragen. Den Lehrgangsteilnehmern

wurde vor dem Ausfüllen die Anonymität ihrer Angaben zugesichert.

In einem dritten Schritt wurden die Fragen auf der Basis der gewonnenen Ergebnisse

überarbeitet. Es zeigte sich, dass offene Fragen nur in geringem Umfang beantwortet

wurden. Daher kam es zu einer Beschränkung auf zwei offene Fragen am Ende der

Fragebögen. Diese dienten der Gewinnung von Informationen, die in eine Optimierung des

Unterrichts münden sollen. Geschlossene Fragen, die nur eine geringe Trennschärfe

Page 114: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

109

aufwiesen, wurden genauer definiert. Der Wissenstests wurde erweitert und

missverständliche Fragen wurden umformuliert.

Der Fragebogen vor dem Chemieunterricht gliedert sich in die Bereiche:

Einstellung zur Chemie und dem Chemieunterricht (11 Fragen)

Gestaltung des Unterrichts und der Medien (9 Fragen)

Themen des Unterrichts (7 Fragen).

Der Fragebogen ist im Folgenden wiedergegeben.

1. Angaben zur Person

a) Alter: ○ –24 Jahre

○ 25 –29 Jahre

○ 30 –34 Jahre

○ 35 –39 Jahre

○ 40 -

b) Welche Vorkenntnisse zur Chemie besitzen Sie?

○ Chemieunterricht der Haupt- oder Realschule

○ Grundkurs der gymnasialen Oberstufe (oder ähnlich)

○ Leistungskurs der gymnasialen Oberstufe (oder ähnlich)

○ Berufliche Ausbildung

○ Sonstige (z.B. außerschulische Kurse, Studium, ...): ___________________

c) Kreuzen Sie bitte einen der Gründe, warum Sie am Kurs teilnehmen?

○ Verpflichtung durch den Dienstherrn

○ Eigenes Interesse an der Chemie

○ Abwechslung zum „normalen“ beruflichen Alltag

○ Verbesserung der beruflichen Qualifikation

○ Sonstiges: ___________________________

d) Zu welcher Laufbahngruppe gehören Sie?

○ Feldwebel

○ Unteroffizier

○ Beamtenanwärter

d) Haben Sie in Ihrem bisherigen Berufsleben Kenntnisse der Chemie benötigt

Sehr häufig Häufig Selten Sehr selten Nie

Page 115: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

110

2. Fragen zum schulischen Chemieunterricht

a) Wie haben Sie Ihren schulischen Chemieunterricht im Gedächtnis?

Trifft voll

und ganz

zu

Trifft

eher zu

Teils / teils Trifft

eher

nicht zu

Trifft überhaupt

nicht zu

Der Chemieunterricht hat mir

Spaß gemacht

Der Lernstoff war gut

strukturiert

Im Nachhinein betrachtet war

der Chemieunterricht nutzlos

Wir haben viel selbst

experimentiert

Ich habe gute Noten im

Chemieunterricht gehabt

Chemie war eher ein

unbeliebtes Fach

Ich konnte Kenntnisse aus dem

Chemieunterricht schon im

Alltag nutzen

Der Chemieunterricht hat mir

etwas für meine Ausbildung

oder mein Berufsleben

gebracht

Ich konnte dem Unterricht gut

folgen

Der Lehrer hat viele

Experimente vorgeführt

Page 116: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

111

3. Fragen zum Chemieunterricht im „Feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“

a) Welche Formen der Wissensvermittlung wünschen Sie sich im diesem Unterricht?

Trifft voll

und ganz

zu

Trifft eher

zu

Teils /

teils

Trifft eher

nicht zu

Trifft

überhaupt

nicht zu

Lehrervortrag ggf. mit

Experimenten

Eigene Experimente

Einzelarbeit

Gruppenarbeit

Übungsphasen

Sonstiges:

c) Welche Unterlagen würden Sie als Vorbereitung bzw. unterrichtsbegleitend

benutzen?

Sehr

intensiv

intensiv Gelegent-

lich

Eher

nicht

Gar nicht

Umdruck

Lehrbuch

Lernprogramm auf CD-Rom

Lehrfilm

Sonstiges:

d) Wie oft haben Sie die Lern-CD zur Vorbereitung genutzt?

Sehr häufig Häufig Selten Sehr selten Nie

Page 117: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

112

4. Welche Inhalte interessieren Sie besonders?

Sehr

stark

stark mittel gering Sehr

gering

Umweltrelevante Substanzen

Chemische Prozesse der

Atmosphäre (z.B. Saurer Regen)

rechtliche Grundlagen

Alltagsstoffe (z.B. Waschmittel)

Baustoffe

Chemische Reaktionen (Z.B.

Verbrennung)

Gefahrstoffe

Sonstiges:

5. Falls Sie zum Kurs oder zum Fragebogen etwas anmerken wollen, schreiben Sie

dies bitte hier auf.

Der Fragebogen nach dem Unterricht umfasst die Bereiche:

Einstellung zum Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang und zur Chemie

(11 Fragen)

Fragen zu den eingesetzten Medien (7 Fragen)

Fragen zum Unterricht (31 Fragen).

Der Fragebogen nach dem Chemieunterricht ist im Folgenden wiedergegeben.

Fragebogen Lehrgangsteilnehmer nach dem Chemieunterricht im

„Feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“ 07/08 2008

Der Test wird anonym ausgewertet. Um die Ergebnisse bearbeiten zu können, tragen Sie

bitte die gleiche vierstellige Nummer in die Kästchen ein, die Sie bereits im Eingangsbogen

verwendet haben.

Page 118: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

113

1. Glauben Sie, in Ihrem weiteren Berufsleben Kenntnisse der Chemie zu benötigen?

Sehr häufig Häufig Selten Sehr selten Nie

2. Fragen zum Chemieunterricht im „Feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“

a) Wie haben Sie den Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang

empfunden?

Trifft voll

und ganz

zu

Trifft

eher zu

Teils / teils Trifft

eher

nicht zu

Trifft überhaupt

nicht zu

Der Chemieunterricht hat mir

Spaß gemacht

Der Lernstoff war gut

strukturiert

Im Nachhinein betrachtet war

der Chemieunterricht nutzlos

Wir haben viel selbst

experimentiert

Ich habe die Testfragen lösen

können

Chemie war für mich eher ein

unbeliebtes Fach

Ich konnte Kenntnisse aus dem

Chemieunterricht schon im

Alltag nutzen

Der Chemieunterricht hat mir

etwas für meine Ausbildung

oder mein Berufsleben

gebracht

Ich konnte dem Unterricht gut

folgen

Die vorgeführten Experimente

waren wichtig zum Verständnis

Page 119: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

114

3. Fragen zum Medieneinsatz im „Feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“

a) Waren Sie mit den Lernunterlagen zufrieden?

Sehr

zufrieden

Eher

zufrieden

Teils/teils Weniger

zufrieden

unzufrieden

b) Welche Unterlagen haben Sie unterrichtsbegleitend genutzt?

Sehr

intensiv

intensiv Gelegent-

lich

Eher

nicht

Gar nicht

Umdruck

Lehrbuch

Lernprogramm auf CD-Rom

Sonstiges:

c) Wie oft haben Sie die Lern-Unterlagen unterrichtsbegleitend genutzt?

Sehr häufig Häufig Selten Sehr selten Nie

d) Werden Sie Lernunterlagen zum Unterricht auch noch später nutzen?

Sehr häufig Häufig Gelegentlich Selten Sehr selten

4. Fragen zum Unterricht

a) Was hat Ihnen gefallen, nicht gefallen?

Sehr gefallen gefallen Teils/teils Weniger gut

gefallen

Nicht gefallen

Einführung

Aufbau der Atome

Periodensystem

Bindungsarten

Chem. Reaktionen

Säuren und Basen

Organische

Chemie

Experimente

Rechenbeispiele

Praktische

Beispiele

Page 120: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

115

b) Was sollte vertieft, was gekürzt werden?

stark

erweitern

Etwas

erweitern

Nicht ändern kürzen weglassen

Einführung

Aufbau der Atome

Periodensystem

Bindungsarten

Chem. Reaktionen

Säuren und Basen

Organische

Chemie

c) Wie haben Sie den Lernstoff verstanden?

Sehr gut Eher gut Befriedigend Weniger gut Schlecht

Einführung

Aufbau der Atome

Periodensystem

Bindungsarten

Chem. Reaktionen

Säuren und Basen

Organische

Chemie

d) Gab es Punkte, ab denen Sie dem Stoff nicht mehr folgen konnten?

nein ja, ab dem Thema …

Einführung

Aufbau der Atome

Periodensystem

Bindungsarten

Chem. Reaktionen

Säuren und Basen

Organische

Chemie

e) Welche Veränderungen schlagen Sie vor, um die aufgetretenen Probleme zu

vermeiden?

_______________________________________________________________________

Page 121: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

116

3.6.2 Überprüfung des Fragebogens

Die Items der Fragebögen wurden orientierend an den interessierenden Eigenschaften

zusammengestellt und dann einer Analyse unterzogen.

Geprüft wurden die Rohwertverteilung, die Item-Schwierigkeit, die Trennschärfe und die

Homogenität der einzelnen Items. Darüber hinaus wurde die Reliabilität des gesamten

Fragebogens sowie der einzelnen Fragenblöcke mittels Cronbach‘s Alpha geprüft. Bei der

Prüfung nicht berücksichtigt wurden die Items mit der Vorgabe „Sonstiges“ und Items mit

Freitext-Antworten.

Alle Berechnungen wurden mit dem Statistik-Programm SPSS vorgenommen (SPSS für

Windows 15.0, Version 15.0.1 bzw. 16.0). Programmteile, auf die im Text Bezug genommen

wird, sind kursiv wiedergegeben.

Die Rohwertverteilung

Die Prüfung der Rohwertverteilung wurde mit der Funktion Deskriptive Statistik untersucht.

Bei einigen Items liegt der Wert der Schiefe außerhalb des für die Normalverteilung gültigen

Bereichs des doppelten Standardfehlers. Für die weitere Auswertung kamen daher

Testverfahren zur Anwendung, die eine Untersuchung nicht normalverteilter Werte erlauben

(Mann-Whitney-Test). Die Daten befinden sich im Anhang A.

Die Item-Schwierigkeit

Für die Ermittlung der Item-Schwierigkeit wurde die durchschnittlich erreichte Punktzahl

durch die maximal mögliche Punktzahl eines Items dividiert. Als Grenzwerte der Item-

Schwierigkeit wurden ein Minimalwert von 0,2 und ein Maximalwert von 0,8 festgelegt,

Bezogen auf fünf maximale Punkte je Item (multipliziert mit N = 137) muss damit der Test-

Score in einem Bereich von 137 bis 548 Punkte liegen. Mit Ausnahme des Items „Sonstige“

aus dem Fragenbereich „Welche Formen der Wissensvermittlung wünschen Sie sich in

diesem Unterricht?“ (Item-Schwierigkeit 0,1) liegen alle Werte im Toleranzbereich. Die

Ergebnisse der einzelnen Items können dem Anhang B entnommen werden.

Trennschärfe

Die Trennschärfe als Ausdruck, wie gut ein Item das Gesamtergebnis des Tests

repräsentiert, wurde durch Vergleich des jeweiligen Item-Mittelwertes mit dem Mittelwert aller

einem Merkmal zugeordneten Items verglichen. Werte des Trennschärfekoeffizienten von

0,3 bis 0,5 sind mittelmäßig, solche über 0,5 als hoch anzusehen (Bortz u. Döring, 1995).

Werte unter 0,3 wurden von der weiteren Bearbeitung ausgeschlossen.

Die Berechnung der Trennschärfe erfolgte mit der Funktion Bivariante Korrelation

(Berechnung der Korrelationskoeffizienten nach Pearson).

Das Ergebnis der Ermittlung der Trennschärfe ist in Anhang C festgehalten. Da die

Trennschärfe für den Gesamtfragebogen erwartungsgemäß gering ist, wurden die Items in

die Unterblöcke Einstellung zur Chemie, Einstellung zum Chemieunterricht, Einstellung zu

Page 122: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

117

den Inhalten und Unterrichtseinheiten, Einstellung zur Unterrichtsform und der zeitlichen

Länge der Unterrichtseinheiten aufgeteilt. Dabei wurde Wert auf das Zusammenfassen von

Items des Fragebogens vor dem Unterricht und des Fragebogens nach dem Unterricht

gelegt. Das führte teilweise zu Einbußen in der Trennschärfe, die aber im tolerablen Bereich

lagen.

Zusätzlich wurde die Trennschärfe der „problematischen“ Items „Wir haben viel selbst

experimentiert“ und „Die vorgeführten Experimente waren wichtig zum Verständnis“ des

Fragebogens nach dem Unterricht in unterschiedlichen Zusammenhängen geprüft.

Die Item-Blöcke wurden danach in dieser Zusammensetzung in den folgenden Prüfungen

auf ihre Reliabilität und Homogenität untersucht.

Reliabilitätsprüfung des Fragebogens

Die Reliabilität des Fragebogens wurde anhand des Cronbach‘s Alpha geprüft. In der

Literatur wird für Werte über 0,8 eine ausreichende Reliabilität angenommen. Da die Items

der Kategorie „Sonstiges“ keine eindeutigen Ergebnisse erbrachten, wurden diese bei der

weiteren Auswertung nicht betrachtet. Ferner wurde die Frage „Nutzung der CD zur

Vorbereitung des Lehrgangs“ im Fragebogen vor dem Unterricht nicht mit einbezogen, da

keine Lern-CD vor dem Beginn des Unterrichts verschickt werden konnte.

Im Fragebogen vor dem Unterricht führten die Items „Im Nachhinein betrachtet war der

Chemieunterricht nutzlos“ und „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“, im Fragebogen nach

dem Unterricht die Fragen „Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“ und

„Chemie war für mich eher ein unbeliebtes Fach“ aufgrund der negativen Korrelation mit den

übrigen Fragebogen-Items zu einem niedrigen Cronbach‘s Alpha (Bühner, 2004). Bedingt

durch die Fragestellung konnte durch eine Invertierung der Antworten ein verbesserter

Reliabilitäts-Wert erzielt werden. Auf diese Invertierung wird bei der folgenden Betrachtung

der jeweiligen Items hingewiesen.

Die Reliabilität des Fragebogens vor dem Unterricht erreicht einen Wert von 0,809, während

die Reliabilität des Fragebogens nach dem Unterricht einen Wert von 0,836 aufweist. Beide

Fragebögen erreichen damit den für eine ausreichende Reliabilität angenommenen Wert.

Die Ergebnisse werden im Anhang D wiedergegeben.

Homogenität

Die Homogenität der Items wurde mit dem Unterprogramm Korrelation der

Reliabilitätsanalyse geprüft. In der Literatur wird zur Bewertung der Homogenität ein

Akzeptanzbereich von 0,2 bis 0,4 vorgeschlagen. Zu diesem Zweck wurden die Items

anhand der aus der Trennschärfe-Untersuchung hervorgegangenen Blöcke untersucht. Die

Ergebnisse sind in Anhang D zusammengefasst. Dabei fällt auf, dass eine Homogenität nicht

durchgängig gewährleistet ist, der Gesamtwert aber über 0,2 liegt.

Page 123: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

118

3.6.3 Konstruktion des Testbogens

Zur Erfassung der chemischen Kenntnisse in den unterschiedlichen Phasen der Ausbildung

wurde ein Testbogen entwickelt, der das im Unterrichtsblock „Chemie“ vermittelte

Grundlagenwissen abdeckt. Der Testbogen umfasst 35 Items, aus jedem Bereich des

Chemie-Unterrichts wurden jeweils fünf Fragen gestellt. Er stellt einen Kompromiss dar

zwischen dem Ziel, den vermittelten Stoff in seiner Gesamtheit möglichst lückenlos

abzudecken und dem Zwang der begrenzten Bearbeitungszeit von 25 Minuten.

Der Test beinhaltet Items mit freien Antworten und solche mit einer gebundenen Antwort

(Multiple-Choice-Vorgabe). Dieses Format bietet aufgrund der eindeutigen Richtig-

/Falschzuordnung den Vorteil der einfachen Auswertung. Dagegen treten bei freien

Antworten immer auch Formulierungen auf, die einer Interpretation bedürfen (Gage u.

Berliner, 1986).

Für die Beantwortung der Multiple-Choice-Fragen standen einer richtigen Antwort jeweils

zwei Distraktoren gegenüber. Die Konstruktion dieser Items als Einfachauswahl unter drei

Antwortmöglichkeiten erlaubt dem Probanden eine Bearbeitung in kurzer Zeit. Durch das

Anbieten zweier Distraktoren erhält man eine Ratewahrscheinlichkeit R von 0,33, das

zufällige Lösen wird gegenüber einer Ja/Nein-Antwort mit nur einer Antwortalternative

erschwert. Der wahre Schwierigkeitsindex p lässt sich daraus anhand der Formel p =

(p‘ – R)/(1- R) berechnen, wobei p‘ den gemessenen Schwierigkeitsindex darstellt. Mit R =

0,33 ergibt sich die Formel p = 1,5p‘ – 0,5.

Die Fragen mit offenen Antworten erfordern teils eine schriftliche Bearbeitung, teils das

Erstellen einer Skizze.

Um eine vergleichende Auswertung bezüglich des Lernerfolgs zu ermöglichen wurden den

Items erreichbare Punkte zugeordnet. Die Multiple-Choice-Fragen wurden mit je einem

Punkt bewertet. Von den Items mit offener Antwort entfielen auf die Aufgabe 28 „ Markieren

Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und basischen Bereich und tragen sie für

die Endpunkte und den Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein.“ maximal zwei Punkte

und Aufgaben 7 „Aus welchen Bausteinen bestehen die Atome?“ und 16 „Nennen Sie drei

Arten der chemischen Bindung“ jeweils maximal drei Punkte. Alle anderen Aufgaben mit

offener Antwort erhielten jeweils einen Punkt. Daraus ergibt sich eine Gesamtpunktzahl von

40 Punkten.

Page 124: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

119

Chemie-Test Feuerwehrtechnischer Grundlehrgang

Der Test wird anonym ausgewertet. Um die Ergebnisse bearbeiten zu können, tragen Sie

bitte eine vierstellige Nummer in die Kästchen ein. Bitte behalten Sie sich diese für den

Ausgangstest.

Stoffe und Aggregatzustände

1. Welche Aggregatzustände gibt es?

________________________________________________________

2. Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?

○ Natrium und Chlor

○ Natrium und Carbonat

○ Wasser und Chlorid

3. Was ist eine Verbindung?

○ Ein Element

○ Eine chemische Verknüpfung von Elementen

○ Ein Gemenge aus nicht mischbaren Substanzen

4. Benennen Sie drei Übergänge zwischen den Aggregatzuständen.

_____________________________________________________________________

5. Nennen Sie ein Beispiel des Trennens von Gemischen aus dem Feuerwehrdienst

______________________________________________________________________

Aufbau der Atome

6. Zeichnen Sie eine Skizze vom Aufbau eines Atoms?

7. Aus welchen Bausteinen bestehen die Atome?

Name Ladung Bestandteil des Kerns oder der Hülle?

Page 125: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

120

8. Wie viele Neutronen besitzt 94Be?

9. Was wird mit der Ordnungszahl ausgedrückt

○ die Anzahl der Ionen im Kern

○ die Anzahl der Isotope im Kern

○ die Anzahl der Protonen im Kern

10. Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors?

○ Es existieren zwei Isotope mit den Massen 35 und 37

○ Aufgrund seiner Aggressivität kann die Masse des Chlors nicht genauer bestimmt

werden

○ die Anzahl der Protonen im Kern kann bei den Elementen der 7. Hauptgruppe variieren

Das Periodensystem der Elemente

11. Das Periodensystem …

○ ordnet die chemischen Elemente

○ ordnet die bekannten Radioisotope

○ ordnet die Moleküle

12. Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen Elementen

○ Weil sie in Wasser zu schnell hydrolysieren

○ Weil sie eine vollständige äußere Elektronenhülle besitzen

○ Weil sie an der Luft eine geschlossene Oxidschicht ausbilden, die weitere Reaktionen

unterbindet

13. Die Elemente einer Gruppe

○ reagieren ähnlich

○ weisen eine zunehmende Anzahl an Elektronen in ihrer Elektronenhülle auf

○ Bilden bei der chemischen Reaktion Oxide

14. Eine Periode des Periodensystems …

○ besteht aus Elementen, die über Außenelektronen verfügen, und verläuft von oben

nach unten

○ ist nach steigenden Ordnungszahlen sortiert und verläuft von links nach rechts

○ gibt die zunehmende Elektronegativität wider und verläuft diagonal von rechts oben

nach links unten

Page 126: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

121

15. Wie kann die Anzahl der Außenelektronen eines Elements ermittelt werden?

__________________________________________________________________

Die chemische Bindung

16. Nennen Sie drei Arten der chemischen Bindung

____________________________________________

17. Warum leitet destilliertes Wasser nach Kochsalzzugabe den elektrischen Strom?

○ Da Wasser ein sehr guter elektrischer Leiter ist

○ Da das Salz in elektrisch geladene Ionen zerfällt

○ Da Kochsalz und Wasser ein heterogenes Gemisch bilden

18. Welchen Bindungstyp und welche Summenformel erwarten Sie bei der Reaktion von

Kohlenstoff (Ordnungszahl 6, 4. Hauptgruppe) mit Wasserstoff (Ordnungszahl 1).

○ CH2, Ionenbindung

○ CH4, Elektronenpaarbindung

○ CH6, Elektronenpaarbindung

19. Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden Effekt, Trockeneis aber nicht?

○ Aufgrund der höheren Masse

○ Aufgrund der sich ausbildenden Wasserstoffbrücken

○ Da das Trockeneis nur schwer in den Ionenstrom der Verbrennung eindringen kann

20. Zeichnen Sie die Strich-Formel des Chlorwasserstoffs

Die chemische Reaktionen

21. Was entsteht bei der Knallgasreaktion?

○ Wasser

○ Kohlendioxid

○ Calciumhydroxid

22. Was ist eine Oxidation?

○ Eine Abgabe von Elektronen

○ Das Lösen eines Salzes in Wasser

○ Das Herabsetzen der Temperatur bei der Verbrennung

23. Wie wirkt ein Katalysator?

○ Er verringert die freiwerdende Temperatur

○ Er verschiebt das chemische Gleichgewicht zur Eduktseite

○ Er verringert die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion

Page 127: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

122

24. Eine Reaktion ist exotherm, wenn …

○ die Aktivierungsenergie höher als die bei der Reaktion gewonnene Energie ist.

○ ein Katalysator die Aktivierungsenergie senkt.

○ die freigesetzte Energie die Aktivierungsenergie übersteigt.

25. Nennen Sie einen Faktor, der sich wesentlich auf die Geschwindigkeit einer Reaktion

auswirkt.

__________________________________________________________________________

___

Säuren und Basen

26. Eine Base färbt Indikatorpapier…

○ rot

○ blau

○ grün

27. Welche Aussage ist richtig?

○ Basen zerfallen in Wasser zu Chlor und Wasserstoff

○ Säuren geben Protonen ab

○ Säuren reagieren mit Luftsauerstoff zu Salzen.

28. Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und basischen Bereich und

tragen sie

für die Endpunkte und den Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein.

├───────────┼──────────┤

29. Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen Metalloxide. Wie reagieren

diese beim Lösen in Wasser?

○ Es entsteht eine Säure

○ es tritt keine Beeinflussung des pH-Wertes auf

○ Es entsteht eine Base

30. Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert

von 6 gebracht werden?

○ Durch vorsichtige Zugabe von gelöschtem Kalk (Formel Ca(OH)2)

○ Durch vorsichtige Zugabe von Natriumhydrogensulfat (Formel NaHSO4)

○ Durch Zugabe der doppelten Menge Wasser

Page 128: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

123

Organische Chemie

31. Was ist der Hauptbestandteil des Erdgases?

○ Ethanol

○ Wasserstoff

○ Methan

32. Ab welcher Anzahl an Kohlenstoffatomen in einem Molekül sind Kohlenwasserstoffe

flüssig?

○ Ab fünf Kohlenstoffatomen

○ Ab neun Kohlenwasserstoffatomen

○ Kohlenwasserstoffe liegen generell als Flüssigkeit vor

33. Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente enthalten

○ Kohlenstoff, Wasserstoff, Chlor, Sauerstoff

○ Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel, Sauerstoff

○ Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff

34. Was sind Kunststoffe?

○ Werkstoffe aus langen Kohlenwasserstoffketten

○ Materialien aus DNA-Ketten

○ synthetisch erzeugte Kraftstoffe

35. Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu rechnen?

○ Paraffin

○ Methylalkohol

○ PVC

3.7 Hypothesenprüfung

3.7.1 Vorgehensweise bei der Untersuchung der einzelnen Testfragen

Zur Überprüfung der Forschungsfrage 1.1 wurden die Ergebnisse der Eingangstests gegen

die Vorbildung, das Lebensalter und die Häufigkeit der beruflichen Nutzung chemischer

Kenntnisse bezüglich der Nullhypothese getestet, dass die biographischen Faktoren

Vorwissen, Lebensalter, Anwendung chemischer Kenntnisse im Berufsleben und Motivation

zur Kursteilnahme keinen signifikanten Einfluss auf die im Eingangstest und im Ausgangstest

gezeigten Ergebnisse ausüben würden.

Für die Prüfung der Forschungsfrage 1.2 wurden die Ergebnisse der Eingangstests gegen

die Einstellungen zum schulischen Chemieunterricht und gegen die Items mit Medienbezug

des Fragebogens vor dem Chemieunterricht getestet. Die Prüfung erfolgte anhand der

Nullhypothese, dass die Einstellung der Lernenden zum schulischen Chemieunterricht zu

Beginn des Chemie-Unterrichts im Grundlehrgang keine signifikanten Auswirkungen auf den

Page 129: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

124

Lernerfolg zeigten. Dazu wurden die ermittelten Durchschnittswerte mittels Mann-Whitney-

Test auf eine signifikante Unterscheidung geprüft.

Im Anschluss wurde das im Eingangstest gezeigte Antwortverhalten bezüglich eines

Auftretens charakteristischer Falschantworten mittels Kreuztabelle untersucht, um das

Vorhandensein chemischer Präkonzepte zu ermitteln (Forschungsfrage 1.3). für Items mit

einer Fehlernennung größer 30% erfolgte eine genauere Betrachtung des Antwortverhaltens

im Ausgangstest und im Follow up-Test. Als Nullhypothese wurde angenommen, dass keine

Antwortmuster vorliegen, die auf das Vorliegen solcher Präkonzepte schließen lassen.

Zur Überprüfung der Forschungsfrage 2.1 wurden der ohne bzw. mit Lernunterlagen erzielte

Wissenszuwachs anhand der im Ausgangstest erreichten Punktzahlen verglichen. Die

Nullhypothese lehnt das Auftreten signifikanter Unterschiede zwischen den Ergebnissen der

Durchgänge mit Lernmedien und dem Durchgang ohne Lernmedien ab. Zum Vergleich der

möglichen Auswirkung der unterschiedlichen Lernunterlagen (Forschungsfrage 2.2) auf den

Wissenszuwachs wurden in einem zweiten Schritt die Ergebnisse der mit Lernunterlagen

ausgestatteten Durchgänge miteinander verglichen. Da die Lernunterlagen „Arbeitsheft mit

Versuchen“ und „Lern-CD mit Filmsequenzen“ nur Teilbereiche des im Lehrfach „Chemie“

vermittelten Stoffes abdecken, wurden gezielt die in den Versuchen bzw. Film-Sequenzen

behandelten Fragen auf Unterschiede im Antwortverhalten untersucht und mit den

entsprechenden Ergebnissen der mit den Unterlagen „Lernskript“ und „Lern-CD“

ausgestatteten Durchgänge vergleichend betrachtet. Auch hier lehnt die Nullhypothese das

Auftreten signifikanter Unterschiede zwischen den Ergebnissen der mit unterschiedlichen

Lernmedien ausgestatteten Durchgänge ab.

Für die Prüfung der Forschungsfrage 2.3 erfolgte eine Klassifizierung nach den Laufbahnen

und dem Lebensalter. Um weitere mögliche Lerner-Gruppen zu identifizieren wurde eine

Clusterbildung mit den Items des Fragenblocks „Fragen zum schulischen Chemieunterricht“

durchgeführt. Für die daraus gewonnenen Gruppen wurde der Wissenszuwachs mit den

unterschiedlichen Medien ermittelt und miteinander verglichen. Die Nullhypothese beruht auf

der Ablehnung des Auftretens unterschiedlicher Gruppen von Lernenden, die mit

spezifischen Lernmedien signifikant unterscheidbare Ergebnisse im Ausgangstest

aufweisen.

Zur Prüfung auf eventuelle Zusammenhänge zwischen den erzielten Punkten im

Ausgangstest und den Items des Fragebogens nach dem Chemieunterricht, welche die

Einstellungen bezüglich des Chemieunterrichts im Grundlehrgang und der

Medienzufriedenheit wiedergeben (Forschungsfragen 3.1) wurden diese gegeneinander

aufgetragen. Die Nullhypothese lehnt den Einfluss von Einstellungen auf das Testergebnis

ab.

Page 130: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

125

Um einen möglichen Einstellungswandel festzustellen, wurden in einem ersten Schritt

vergleichende Frage-Items aus dem Fragebogen vor dem Unterrichtsblock „Chemie“ und

dem Fragebogen nach dem Chemieunterricht ermittelt, welche eine Korrelation aufwiesen

(Forschungsfrage 3.2). Dazu wurde der Korrelationskoeffizient Kendall-tau-b genutzt. Item-

Paare mit einem Koeffizient größer/gleich 0,2 wurden dann mittels des Wilcoxon-Tests durch

Betrachtung der Ränge miteinander verglichen. Als Nullhypothese wird das Fehlen eines

signifikanten Zusammenhangs zwischen einem Einstellungswandel und der Punktzahl im

Ausgangstest formuliert.

Um die Forschungsfrage 3.3 zu untersuchen, wurden die in 3.2 identifizierten Item-Paare auf

eine Korrelation mit den im Ausgangstest erzielten Punktzahlen bezüglich eines

Medieneinflusses getestet. Die Nullhypothese lehnt den Zusammenhang zwischen dem

Einstellungswandel zum Lernobjekt und den unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien ab.

Die Langfristigkeit des Wissenserwerbs (Forschungsfrage 4.1) wurde durch den direkten

Vergleich der im Ausgangstest und im Follow up-Test erzielten Punkte geprüft. Die

Nullhypothese erwartet eine geringere Punktzahl im Follow up-Test.

Der Einfluss der Lernunterlagen auf das Antwortverhalten (Forschungsfrage 4.2) wurde

durch Korrelation mit der Punktedifferenz betrachtet. Die Nullhypothese lehnt einen

signifikanten Medieneinfluss auf das Ergebnis des Follow up-Tests ab.

Ferner wurde die Korrelation der durchschnittlichen Punktzahl mit der Häufigkeit der

Mediennutzung und der Einstellung zum Nutzen der im Lehrgang erworbenen

Grundlagenkenntnisse betrachtet (Forschungsfrage 4.3). Die im Follow up-Test erreichte

Punktzahl ist, gemäß der Nullhypothese, unabhängig von der Häufigkeit der Mediennutzung

und den Einstellungen zu den erworbenen Kenntnissen

Die Betrachtung der Forschungsfragen 5.1 (Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis

an der PH Weingarten), 5.2 (Untersuchung des Einflusses der Einstellung der Lernenden

zum Lernstoff auf das Ergebnis des Eingangstestes) und 5.3 (Betrachtung des

Antwortverhaltens von Studenten im Eingangstest bzw. Test nach dem Einführungsseminar

und Vergleich mit dem Antwortverhalten von Teilnehmern am feuerwehrtechnischen

Grundlehrgang im Bezug auf chemische Präkonzepte Erwachsener) erfolgte analog der

unter 1.1 bis 1.3 beschriebenen Vorgehensweise.

Die Forschungsfrage 5.4 (Vergleich der Ergebnisse des Ausgangstests bezüglich der

genutzten Lernmedien) wurde wie die Forschungsfrage 2.2 ausgewertet. Dazu wurden die

Test-Fragen, welche die Bereiche „Säuren und Basen“ sowie „Organische Chemie“

behandelten, nicht in die Betrachtung mit einbezogen.

Page 131: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

126

Die Betrachtung der Forschungsfrage 5.5 (Bewertung der Lernplattform MOODLE) erfolgte

durch die Mittelwertbildung der aus dem Fragebogen nach dem Unterricht an der PH

Weingarten erhaltenen Ergebnisse. Aufgrund der geringen Anzahl an Probanden können die

zugehörigen Items nur tendenziell gewertet werden. Daher entfiel für diese Forschungsfrage

die Formulierung entsprechender Nullhypothesen.

3.7.2 Angewendete Hilfsmittel und Verfahren

Die Auswertung der Daten erfolgte mit dem Statistikprogramm SPSS 16.00 (Elsner, 2009).

Der Vergleich der einzelnen Item-Werte erfolgte über den Mittelwert als Lagemaß, als Maß

für die Streuung wurde die Standardabweichung angegeben.

Aufgrund der starken Streuung der Punktzahlen des Eingangstests wurde, neben der

Punktzahl des Ausgangstests die Punkte-Differenz zwischen Eingangstest und Ausgangstest

als vergleichbares Kriterium des Wissenszuwachses herangezogen.

Zur Annahme bzw. Ablehnung der Forschungshypothesen fanden statistische

Signifikanztests Anwendung. Zur Ablehnung der Null-Hypothese musste die in einem

Signifikanztest ermittelte Irrtumswahrscheinlichkeit (α-Fehler) einen Wert kleiner gleich 0,05

annehmen. Damit kann vermutet werden, dass die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der

Annahme der Forschungshypothese anstelle der Null-Hypothese kleiner gleich fünf Prozent

ist. Ergebnisse mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit größer dem Signifikanzniveau von 0,05

(bzw. 5%) wurden als nicht signifikant, Ergebnisse mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit kleiner

gleich 0,01 (bzw. 1%) als sehr signifikant eingestuft.

Da für die in einer sozialwissenschaftlichen Erhebung gewonnenen Ergebnisse nicht mit

einer Verteilung, die gemäß der Gaus-Funktion als normalverteilt betrachtet werden kann,

ausgegangen werden konnte, sind für die statistische Auswertung nichtparametrische

Verfahren genutzt worden.

Die Unabhängigkeit zweier Stichproben wurde mittels des U-Tests nach Mann und Whitney

auf Signifikanz untersucht. Er prüft die Gleichverteilung eines ordinalen Messwerts in zwei

Gruppen. Dabei wird die Nullhypothese geprüft, dass zwei unabhängige Stichproben aus

derselben Population stammen.

Zusammenhänge zwischen Variablen wurden mit der bivarianten Korrelationsanalyse

untersucht. Da vorwiegend ordinalskalierte nicht normalverteilte Daten bearbeitet wurden,

kam für die Prüfung von Zusammenhängen die Berechnung des Kendall-Tau-b zur

Anwendung. Als korrelierend wurden Item-Paare mit einem Kendall-Tau-b größer/gleich 0,2

angenommen.

Der Vergleich des Test-Antwortverhaltens erfolgte mittels Betrachtung der Kreuztabelle,

wobei zur besseren Vergleichbarkeit die Prozentwerte der einzelnen Gruppen betrachtet

wurden (Baltes-Götz, 2007).

Page 132: Dokument_46.pdf (2593 KB)

3. Methodischer Teil

127

Die Clusterbildung erfolgte mittels der Funktion Two Step-Clusteranalyse von SPSS. Die

Two Step-Clusteranalyse bietet die Vorteile, auch kategoriale Daten zu berechnen und

größere Datenmengen (n > 200) verarbeiten zu können. Das Programm sucht automatisch

die optimale Anzahl an Clustern. Als Maß wird das Schwarz Bayes Kriterium (BIC)

herangezogen, je kleiner dieses ausfällt, umso besser ist das Modell. Zusätzlich wird die

Veränderung des BIC-Wertes im Laufe der Iteration sowie das Distanz-Maß betrachtet. Dazu

sucht das Auswerteprogramm nach Fällen, deren Item-Werte dichter zusammen liegen, als

vergleichbare Personen. Aus diesen Datensätzen erfolgt die Berechnung der Gruppen von

Personen mit definierten Eigenschaften, deren Abstand innerhalb einer Gruppe dichter

zusammen liegen als der Abstand zu den Fällen benachbarter Gruppen. Die Gewichtung der

Variablen wurde als Balkendiagramm ausgegeben (Brosius, 2007).

Die Berechnung der Effektstärke wurde als Quotient der Differenz des Mittelwerts der

Versuchsgruppe und der Kontrollgruppe und der Standardabweichung der Kontrollgruppe

berechnet. Werte kleiner 0,1 wurden als schwache Effekte, Werte um 0,3 als mittlere und

Werte größer gleich 0,5 als starke Effekte unterschieden. Diese Unterscheidung stellt

allerdings eine auf Erfahrung beruhende Einteilung dar (Cohen, 1977, zitiert nach

Tulodziecki/Herzig, 2004).

Page 133: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

128

4. Untersuchungsergebnisse

Der Arbeitsschwerpunkt liegt auf der Überprüfung des Einflusses von unterrichtsbegleitend

genutzten Lernunterlagen auf das Lernen Erwachsener. Dazu wurden das Alter, die chemische

Vorbildung (4.1.1) und die Items der Lernbiographie des schulischen Chemieunterrichts (4.1.2)

als mögliche Einflussfaktoren auf die Ergebnisse des Eingangstests und des Ausgangstests

untersucht. Im Unterabschnitt 4.1.3 erfolgt eine Betrachtung der Ergebnisse des Eingangstests

bezüglich tendenzieller Antwortmuster, die auf „Postkonzepte“ des schulischen

Chemieunterrichts schließen lassen.

In dem Abschnitt 4.2 wird ein möglicher Einfluss der Lernmedien auf die erreichten Punktzahlen

(4.2.1), sowie auf die einzelnen Test-Items (4.2.2) betrachtet. Ferner wird untersucht, ob sich

unter den Lernenden Gruppen identifizieren lassen, die mit den angebotenen Lernmedien

unterschiedliche Lernergebnisse erzielen können.

Der Abschnitt 4.3 beinhaltet den Einfluss des Unterrichts und der eingesetzten Medien auf die

Einstellung zum Unterrichtsfach Chemie (4.3.1) und einen möglicherweise vorhandenen

Einfluss auf das Lernergebnis (4.3.2).

Abschließend erfolgt eine Betrachtung der Ergebnisse des „Follow up“-Tests (4.4) und eine

vergleichende Betrachtung von durch Lehramtsstudenten der PH Weingarten erzielten

Ergebnisse (4.5).

Der letzte Abschnitt 4.6 dient der Zusammenfassung der Ergebnisse.

4.1 Biographische Einflüsse auf den Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen

Grundlehrgang

4.1.1 Welchen Einfluss haben das Lebensalter, die Vorbildung, das Teilnahme-Motiv und

der berufliche Kontakt zur Chemie auf den Wissenszuwachs der Lehrgangsteilnehmer?

Die zu dieser Frage formulierte Nullhypothese lautet: „Lebensalter und Vorbildung besitzen

keinen Einfluss auf den nach dem Unterricht ermittelten Lernzuwachs“.

Um festzustellen, ob das Lebensalter einen Einfluss auf die Unterrichtsergebnisse hat, wurden

die von den Altersgruppen bis 24 Jahre, 25 bis 29 Jahre und über 30 Jahre im Eingangstest

und im Ausgangstest erzielten Ergebnisse betrachtet.

Page 134: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

129

Altersgruppe n Durchschnittspunkt-

zahl Eingangstest

Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest

Durchschnitts-

Punktedifferenz

≤ 24 164 14,9 29,5 14,6

25 – 29 97 15,3 30,8 15,6

≥ 30 51 16,1 32,4 16,3

Insgesamt 312 15,2 30,4 15,2

Tab. 9: Vergleich der im Eingangstest und im Test nach dem Chemieunterricht von den jeweiligen Altersgruppen erzielten Durchschnittspunktzahlen

Die Werte der Tabelle zeigen einen, wenn auch nicht durchgängig signifikanten, so doch

zumindest tendenziellen Einfluss des Alters der Lehrgangsteilnehmer auf die im Eingangstest

erreichten Punktzahlen.

Die Unterschiede der Durchschnittspunktzahlen im Eingangstest zwischen den Gruppen

zeigen nur eine geringe Signifikanz (Altersgruppe ≤ 24 zu Altersgruppe 25 – 29: 0.217,

Altersgruppe ≤ 24 zu Altersgruppe ≥ 30: 0.155, Altersgruppe 25 – 29 zu Altersgruppe ≥ 30:

0.608). Dennoch deutet der tendenzielle Befund der altersgebundenen Zunahme der Punktzahl

in eine Richtung entgegen dem erwarteten Ergebnis, ältere Lernende würden im Hinblick auf

die chemischen Grundkenntnisse aufgrund der länger zurückliegenden Ausbildungszeit ein

geringeres Wissen zeigen.

Der Trend einer altersbezogenen Zunahme der Durchschnittspunktzahlen tritt nach dem

Unterricht verstärkt auf (2,9 Punkte Unterschied zwischen den Altersgruppen bis 24 Jahre und

über 29 Jahre im Vergleich zu 1,2 Punkten im Eingangstest). Es zeigt sich jedoch nur im

Vergleich zwischen der Altersgruppe bis 24 Jahre und der Gruppe über 30 einen signifikanten

Unterschied (der Test nach Whitney-Mann liefert einen Wert von 0.003; zum Vergleich

Altersgruppe ≤ 24 zu Altersgruppe 25 – 29: 0.079, Altersgruppe 25 – 29 zu Altersgruppe ≥ 30:

0.118). Die Wahrscheinlichkeit zur Ablehnung der Nullhypothese hat damit im Vergleich zum

Eingangstest deutlich zugenommen.

Page 135: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

130

Abb. 12: Vergleich der durch die Altersgruppen im Test vor bzw. nach dem Chemieunterricht erzielten Durchschnittspunktzahlen (Auftrag der durchschnittlichen Punktzahlen gegen die Altersgruppen)

In einem nächsten Schritt wurde geprüft, ob die Vorbildung der Lehrgangsteilnehmer einen

wesentlichen Einflussfaktor auf die erreichte Punktzahl darstellt. Von 312 Teilnehmern am

feuerwehrtechnischen Grundlehrgang, welche die Frage beantworteten, verfügten 45 über eine

Ausbildung im Bereich der Chemie, die über die Kenntnisse der Sekundarstufe I hinausgeht. Im

Durchschnitt wurden von ihnen im Eingangstest 21,1 Punkte erreicht, von den

Lehrgangsteilnehmern ohne Vorbildung 14,1 Punkte. Im Ausgangstest erreichte die Gruppe mit

erweiterten Kenntnissen 33,1 Punkte. Auch hier unterscheidet sie sich von den Teilnehmern

ohne über den Chemieunterricht hinausgehende Kenntnisse (29,9 Punkte). Der Mann-Whitney-

Test zeigt für die beiden Gruppen sowohl bezüglich der im Eingangstest als auch im Test nach

dem Unterricht ein hoch signifikantes Ergebnis (0,000).

Page 136: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

131

Abb. 13: Auftragung der im Eingangstest bzw. im Test nach dem Chemieunterricht erreichten Punkte gegen die Vorbildung der Teilnehmer, unterteilt nach Lehrgangsteilnehmern mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I und Lehrgangsteilnehmern mit darüber hinausgehenden Chemiekenntnissen.

Page 137: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

132

Die in der relativ kurzen Unterrichtsdauer erworbenen Kenntnisse können den Einfluss der

Vorkenntnisse nicht übersteuern, es zeigt sich aber eine deutliche Verringerung der zwischen

den Gruppen bestehenden Unterschiede bezüglich der erworbenen Punkte. Diese spiegeln sich

in der Differenz zwischen den im Test nach dem Unterricht erreichten durchschnittlichen

Punktzahlen und dem Eingangstest wider (Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Vorkenntnissen

11,8 Punkte, gegenüber 15,8 Punkte der Lehrgangsteilnehmer mit Vorkenntnissen der

Sekundarstufe I, Signifikanz nach Mann-Whitney 0,000).

Um auszuschließen, dass der Durchschnittswert bezüglich der Vorbildung maßgeblich durch

das Alter der Lernenden beeinflusst wird (oder umgekehrt) wurde in einem nächsten Schritt

geprüft, ob die Vorkenntnisse in den drei Altersklassen etwa gleichverteilt vorliegen. 16,5 % der

Gruppe der 25-29jährigen gaben an, über Vorkenntnisse der Chemie zu verfügen, die über das

Niveau der Sekundarstufe I hinausgehen. In der Gruppe der über 30jährigen waren es 15,7 %,

in der Gruppe der bis 24jährigen 12,8 %. Der Durchschnittswert (fünfstufige Likertskala) der

Altersgruppen, bezogen auf die Vorbildung, beträgt 1,13 für die Altersgruppe bis 24 Jahre und

jeweils 1,16 für die beiden anderen Altersgruppen (Durchschnittswert 1,14). Aufgrund der

geringen Differenz kann eine altersbedingte Ungleichverteilung innerhalb der Gruppen

unterschiedlicher Vorbildung ausgeschlossen werden. Damit liegt für das Item, welches die

Vorkenntnisse erfasst, die Ablehnung der Nullhypothese nahe.

Das Item „Vorbildung“ zeigt eine signifikante Korrelation zu dem Item „Haben Sie in Ihrem

bisherigen Berufsleben Kenntnisse der Chemie benötigt“ (Kendall-Tau b 0,277). Dieses Item

differenziert die Lerngruppen bezüglich der erreichten Punktzahlen im Eingangstest allerdings

nicht durchgängig. Neben der Vernachlässigbarkeit der Gruppe mit der Nennung „sehr häufig“

(aufgrund des geringen Umfangs von n = 3) zeigt sich eine geringe Differenz zwischen den

Gruppen mit der Aussage „selten“ und „sehr selten“ (Signifikanz nach Mann-Whitney 0.272).

Die restlichen Gruppen zeigen dagegen eine gute Differenzierung (Häufig – selten: 0.010, sehr

selten – nie: 0.000).

Page 138: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

133

Abb. 15: Auftragung der im Eingangstest erreichten Punkte gegen die Nennung der Häufigkeit der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie

Abb. 16: Die Häufigkeit der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie differenziert nach Noten im Eingangstest (blau = 2, grün = 3, grau = 4, violett = 5)

Die Auftragung als Säulendiagramm zeigt eine stärkere Präsenz der Lehrgangsteilnehmer mit

häufigerem Kontakt zur Chemie unter den guten Ergebnissen im Eingangstest, bei

gleichzeitiger Verschiebung der Lehrgangsteilnehmer mit geringem Bezug zur Chemie hin zu

den geringeren Testergebnissen.

20,7

23,6

15,8 14,8

12,5

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 Sehr häufig häufig selten sehr selten nie

Page 139: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

134

Abb. 17: Auftragung der im Test nach dem Chemieunterricht erreichten Punkte gegen die Nennung der Häufigkeit der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie

Beachtenswert ist die übereinstimmende Form der Kurven beim Auftragen der Mittelwerte der

im Test nach dem Chemieunterricht erreichten Durchschnitts-Punktzahlen gegen die Häufigkeit

der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie und der

im Test vor dem Chemieunterricht erreichten Durchschnitts-Punktzahlen gegen dasselbe Item.

Die Betrachtung der Motive, welche zur Kursteilnahme führten, ergab kein eindeutiges Bild. Da

es sich, zumindest für den Chemieunterricht, nicht um eine freiwillige Teilnahme handelte,

nennt mehr als die Hälfte der Lehrgangsteilnehmer (55 %) die Verpflichtung durch den

Dienstherrn als Grund für die Anwesenheit.

Die vorliegenden Ergebnisse lassen eine Ablehnung der Nullhypothese für das Item Vorbildung

wahrscheinlich erscheinen, für die Items „Alter“ und „Nutzen im bisherigen Berufsleben“ zeigt

sich zumindest eine deutliche Tendenz in diese Richtung.

Die Signifikanz der Ergebnisse legt die Ablehnung der Nullhypothese, dass die biographischen

Faktoren Vorwissen, Lebensalter, Anwendung chemischer Kenntnisse im Berufsleben und

Motivation zur Kursteilnahme keinen signifikanten Einfluss auf die im Eingangstest und im

Ausgangstest gezeigten Ergebnisse ausüben, für das Vorwissen nah. Das Lebensalter und die

Anwendung im Berufsleben zeigen zumindest deutliche Tendenzen, welche aber nicht

durchgängig signifikant auftreten.

35,8 34,8

30,8 30,2 28,7

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4 5 Sehr häufig häufig selten sehr selten nie

Page 140: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

135

4.1.2 Welcher Einfluss auf das Ergebnis geht von der Einstellung der Lernenden zu dem

Unterrichtsfach aus?

Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurde der Item-Block 2 „Wie haben Sie Ihren

schulischen Chemieunterricht im Gedächtnis?“ des Fragebogens vor Beginn des

Chemieunterrichts betrachtet, der Fragen zur Lernbiographie und zur Rolle der Chemie im

bisherigen Berufs- und Alltagsleben umfasst. Als Nullhypothese wird eine Ablehnung des

Einflusses von aus dem schulischen Chemieunterricht herrührenden Einstellungen

angenommen.

Item „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“

Das Item zeigt keine eindeutige Tendenz bezüglich der von der jeweiligen Antwortgruppe

erzielten Durchschnittspunktzahlen. Stattdessen tritt für die Antwort „teils“ ein lokales Minimum

auf. Außer zwischen den Gruppen mit dem Ergebnissen 20 - 25 Punkten (Note 4) und unter 20

Punkten (Note 5) zeigt der Mann-Whitney-Test keinen signifikanten Unterschied zwischen den

einzelnen Gruppen, was durch das Ergebnis der graphischen Auftragung gestützt wird.

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 2 10,0

voll und ganz 40 19,5 0.001 (voll und ganz – eher)

eher 66 15,0 0.284 (eher - teils)

teils 152 14,5 0.583 (teils – eher nicht )

eher nicht 38 15,2 0.064 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 16 12,1

Gesamt 314 15,2

Tabelle 10: Zusammenhang zwischen dem Item „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

Page 141: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

136

Abb. 18: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie

Item „Der Chemieunterricht war gut strukturiert“

Das Item zeigt keine Unterscheidung zwischen den Item-Werten 1 und 2 sowie 3 bis 5; lediglich

zwischen den Werten 2 und 3 zeigt sich ein signifikanter Unterschied. Die graphische

Auftragung zeigt ein lokales Minimum für die Durchschnittspunktzahl des Item-Wertes 3.

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 5 11,6

voll und ganz 12 19,8 0.155 (voll und ganz – eher)

eher 61 17,1 0.002 (eher - teils)

teils 156 14,5 0.743 (teils – eher nicht )

eher nicht 64 14,6 0.551 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 16 13,8

Tabelle 11: Zusammenhang zwischen dem Item „Der Chemieunterricht war gut strukturiert“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

19,5

15 14,5 15,2

12,1

0

5

10

15

20

25

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 40) (n = 66) (n = 152) (n = 38) (n = 16)

Page 142: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

137

Abb. 19: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Der Chemieunterricht war gut strukturiert“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie

Item „Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“

Die Antworten zeigen einen steilen Abfall von 1 zu 2, der flach ausläuft und für die

Antwortgruppen 2 bis 5 keine signifikanten Ergebnisse liefert (um eine einheitliche mit den

anderen Items dieses Fragenblocks vergleichbare Auswertung zu ermöglichen wurden die

Antworten der Likert-Skala zuvor invertiert).

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 5 9,3

voll und ganz 47 18,1 0.020 (voll und ganz – eher)

eher 106 15,1 0.923 (eher - teils)

teils 109 14,8 0.509 (teils – eher nicht )

eher nicht 36 14,1 0.853 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 11 13,3

Gesamt 314 15,2

Tabelle 12: Zusammenhang zwischen dem Item „Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

19,8

17,1

14,5 14,6 13,8

0

5

10

15

20

25

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 12) (n = 61) (n = 156) (n = 64) (n = 16)

Page 143: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

138

Abb. 20: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie (das Likert-skalierte Item wurden zuvor invertiert)

Item „Wir haben viel selbst experimentiert“

Dieses Item zeigte ein Antwortverhalten, das dem Item „Im Nachhinein betrachtet war der

Chemieunterricht nutzlos“ nahekommt. Die Durchschnittspunktzahl des Eingangstests wies eine

schwach abnehmende Tendenz auf, ohne eine eindeutige Signifikanz erkennen zu lassen.

Item „Ich habe gute Noten im Chemieunterricht gehabt“

Die graphische Auftragung zeigt eine sinkende Tendenz, durchläuft aber ein lokales Minimum

der durchschnittlichen Punktzahl für die Antwortgruppe „eher nicht“. Die geringe Signifikanz des

Mann-Whitney-Tests zwischen den Antwortgruppen „teils – eher nicht“ und „eher nicht – gar

nicht“ bestätigt die Uneinheitlichkeit der Ergebnisse.

18,1

15,1 14,8 14,1

13,3

0

5

10

15

20

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 47) (n = 106) (n = 109) (n = 36) (n = 11)

Page 144: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

139

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 4 11,4

voll und ganz 25 19,4 0.080 (voll und ganz – eher)

eher 60 16,9 0.003 (eher - teils)

teils 147 14,5 0.611 (teils – eher nicht )

eher nicht 59 13,7 0.825 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 19 13,9

Gesamt 314 15,2

Tabelle 13: Zusammenhang zwischen dem Item „Ich habe gute Noten im Chemieunterrichtgehabt“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

Abb. 21: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Ich habe gute Noten im Chemieunterricht gehabt“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie

Item „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“

Auch hier zeigt sich nur zwischen den Antwortgruppen 1 und 2 eine eindeutige Tendenz.

Danach lässt sich kein signifikanter Unterschied zwischen den Ergebnissen der einzelnen

Antwortgruppen mehr feststellen (um eine einheitliche mit den anderen Items dieses

Fragenblocks vergleichbare Auswertung zu ermöglichen wurden die Likert-skalierten Antworten

zuvor invertiert).

22,3 20,3

15,5 13,8 14,2

0

5

10

15

20

25

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 25) (n = 60) (n = 147) (n = 59) (n = 19)

Page 145: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

140

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 4 8,6

voll und ganz 38 19,4 0.000 (voll und ganz – eher)

eher 80 14,5 0.831 (eher - teils)

teils 115 14,9 0.774 (teils – eher nicht )

eher nicht 57 14,6 0.714 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 20 13,9

Gesamt 314 15,2

Tabelle 14: Zusammenhang zwischen dem Item „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

Abb. 22: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie (das Likert-skalierte Item wurden zuvor invertiert)

Item „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“

Mit Ausnahme der Differenz zwischen den Antwortgruppen 3 und 4 liefert der Mann-Whitney-

Test signifikante Ergebnisse. Das Verständnis des schulischen Chemieunterrichts kann damit

als ein Einflussfaktor auf die Grundlagenkenntnisse der Chemie angenommen werden.

19,4

14,5 14,9 14,6 13,9

0

5

10

15

20

25

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 38) (n = 80) (n = 115) (n = 57) (n = 20)

Page 146: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

141

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 4 12,5

voll und ganz 11 21,6 0.018 (voll und ganz – eher)

eher 90 16,6 0.009 (eher - teils)

teils 154 14,6 0.680 (teils – eher nicht )

eher nicht 45 13,9 0.056 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 10 10,6

Gesamt 314 15,2

Tabelle 15: Zusammenhang zwischen dem Item „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

Abb. 23: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie

Item „Der Lehrer hat viele Experimente vorgeführt“

Die Antwortgruppen wiesen Punktzahlen mit einheitlich fallender Tendenz auf, jedoch zeigten

die Gruppen mit den Antworten „eher“, „teils“ und „eher nicht“ so geringe Unterschiede auf,

dass eine Differenzierung für die Masse der Probanden nicht möglich war.

21,6

16,6 14,6 13,9

10,6

0

5

10

15

20

25

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 11) (n = 90) (n = 154) (n = 45) (n = 10)

Page 147: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

142

Item „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“

Die graphische Auftragung der im Eingangstest erreichten Durchschnittspunktzahlen gegen die

Antwortgruppen des Items zum Nutzen der schulischen Chemiekenntnisse im Alltag zeigt eine

deutliche, durchgängig fallende Tendenz. Allerdings zeigten sich die Werte im Mann Whitney-

Test nicht als signifikant unterschiedlich.

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 4 15,0

voll und ganz 9 20,0 0.630 (voll und ganz – eher)

eher 31 18,0 0.001 (eher - teils)

teils 94 15,8 0.127 (teils – eher nicht )

eher nicht 136 14,4 0.591 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 40 13,1

Gesamt 314 15,2

Tabelle 16: Zusammenhang zwischen dem Item „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

Abb. 24: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie

20 18

15,8 14,4

13,1

0

5

10

15

20

25

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 9) (n = 31) (n = 94) (n = 136) (n = 40)

Page 148: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

143

Item „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben

gebracht“

Die Betrachtung des Items „Nutzen für die Berufsausbildung“ zeigte bezüglich der Punktzahlen

kein differenziertes Bild. Auch der Mann-Whitney-Test lieferte keine signifikanten Werte, die auf

einen Zusammenhang zwischen dem Item und der durchschnittlich im Eingangstest erreichten

Punktzahl schließen ließen.

n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney

keine Angaben 3 9,7

voll und ganz 8 22,3 0.524 (voll und ganz – eher)

eher 32 20,3 0.151 (eher - teils)

teils 83 15,5 0.071 (teils – eher nicht )

eher nicht 135 13,8 0.234 (eher nicht – gar nicht)

gar nicht 53 14,2

Gesamt 314 15,2

Tabelle 17: Zusammenhang zwischen dem Item „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen

Abb. 25: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie

22,3 20,3

15,5 13,8 14,2

0

5

10

15

20

25

voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht

(n = 8) (n = 32) (n = 83) (n = 135) (n = 53)

Page 149: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

144

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Items, welche die Erfahrungen des

Chemieunterrichts aufgreifen, keine eindeutigen Ergebnisse zeigen. Die Items zur Präsenz der

Chemie in Beruf und Alltag liefern zwar keine signifikanten Ergebnisse, lassen aber zumindest

die Tendenz erkennen, dass mit dem Bewusstsein der Nutzbarkeit chemischer Kenntnisse auch

ein Zusammenhang zur Punktzahl im Eingangstest besteht.

Die entsprechenden Resultate des Mann-Whitney-Tests legen die Annahme der Nullhypothese

nahe, dass die Einstellung der Lernenden zum schulischen Chemieunterricht zu Beginn des

Chemie-Unterrichts im Grundlehrgang keine signifikanten Auswirkungen auf den Lernerfolg

zeigen.

4.1.3 Lassen sich aus dem Eingangstest chemische „Post-Konzepte“ Erwachsener

ermitteln?

Zur Untersuchung des Wissensstandes der erwachsenen Lernenden bezüglich einer

Grundwissensbasis der Chemie wurden die Items der Eingangstests untersucht. In einem

ersten Schritt wurden die Ergebnisse nach richtigen und falschen bzw. fehlenden Nennungen

unterschieden. Diese sind in der folgenden Tabelle in Prozentangaben und zugehörigen

Probandenzahlen wiedergegeben.

Item richtige

Antwort n

falsche /

fehlende

Antwort

n

Welche Aggregatzustände gibt es? 94,9% 296 5,1% 18

Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz? 25,3% 79 74,7% 235

Was ist eine Verbindung? 96,8% 302 3,2% 12

Benennen Sie drei Übergänge zwischen den Aggregatzuständen 3,2% 12 96,8% 302

Nennen Sie ein Beispiel des Trennens von Gemischen aus dem

Feuerwehrdienst 28,8% 92 71,2% 222

Zeichnen Sie eine Skizze vom Aufbau eines Atoms 49,7% 156 50,3% 158

Aus welchen Bausteinen bestehen die Atome? 23% 72 77% 242

Wie viele Neutronen besitzt 94Be 5,4% 17 94,6% 297

Was wird mit der Ordnungszahl ausgedrückt? 57,4% 180 42,6% 134

Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors? 18,9% 59 81,1% 255

Das Periodensystem … 86,6% 272 13,4% 42

Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen Elementen? 53,5% 167 46,5% 147

Eine Periode des Periodensystems … 64,6% 203 35,4% 111

Wie kann die Anzahl der Außenelektronen eines Elements ermittelt

werden? 7,4% 24 92,6% 289

Nennen Sie drei Arten der chemischen Bindung 4,5% 14 95,5% 300

Page 150: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

145

Item richtige

Antwort n

falsche /

fehlende

Antwort

n

Warum leitet destilliertes Wasser nach Kochsalzzugabe den

elektrischen Strom? 47,5% 149 52,5% 163

Welchen Bindungstyp und welche Summenformel erwarten Sie bei

der Reaktion von Kohlenstoff (Ordnungszahl 6, 4. Hauptgruppe) mit

Wasserstoff (Ordnungszahl 1)

28,8% 91 71,2% 223

Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden Effekt,

Trockeneis aber nicht? 36,9% 115 63,1% 199

Zeichnen Sie die Strichformel des Chlorwasserstoffs 6,7% 21 93,3% 293

Was entsteht bei der Knallgasreaktion? 23,6% 74 76,4% 238

Was ist eine Oxidation? 69,7% 219 30,3% 95

Wie wirkt ein Katalysator? 56,1% 176 43,9% 138

Eine Reaktion ist exotherm, wenn … 44,6% 139 55,4% 175

Nennen Sie einen Faktor, der sich wesentlich auf die

Reaktionsgeschwindigkeit auswirkt.

Eine Base färbt Indikatorpapier… 50,6% 159 49,4% 155

Welche Aussage (zu Säuren und Basen) ist richtig? 28,0% 88 72% 226

Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und

basischen Bereich und tragen sie für die Endpunkte und den

Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein.

10,8% 34 89,2% 280

Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen

Metalloxide. Wie reagieren diese beim Lösen in Wasser? 29,9% 94 89,2% 280

Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem pH-Wert von

1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht werden? 22,9% 72 77,1% 242

Was ist der Hauptbestandteil des Erdgases? 73,9% 232 26,1% 82

Ab welcher Anzahl an Kohlenstoffatomen in einem Molekül sind

Kohlenwasserstoffe flüssig? 16,9% 53 83,1% 261

Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente enthalten? 31,5% 98 68,5% 214

Was sind Kunststoffe? 64,6% 203 35,4% 111

Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure

zu rechnen? 37,9% 119 62,1% 205

Tabelle 18: Übersicht der Items des Eingangstests mit den zugehörigen Prozentzahlen und Pro-bandenzahlen richtiger bzw. falscher Nennungen

Anhand der Auflistung wurden Items identifiziert, unter deren Antworten eine Falschnennung

mit einer Häufigkeit von über 30% auftrat. Diese Antworten wurden als Präkonzepte gedeutet

und in den folgenden Tests weiter betrachtet, um die Wirksamkeit der unterrichtsbegleitend

Page 151: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

146

genutzten Medien auf die Überwindung dieser falschen Konzepte überprüfen zu können. Die

entsprechenden Items sind mit den aufgetretenen Falschantworten aufgeführt.

Die Frage „Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?“ wurde nur von 25% richtig

beantwortet (Natrium und Chlor). 64% der Lehrgangsteilnehmer gaben „Natrium und Carbonat“

als Lösung an. Die Gruppe der über 30jährigen zeigte dabei das beste Ergebnis. Auffällig ist,

dass die Prozentzahl der richtigen Nennungen nicht linear mit dem Alter zunimmt, sondern ein

Minimum in der Gruppe der 25 – 29jährigen vorlag.

Etwa die Hälfte der Lehrgangsteilnehmer war nicht in der Lage, den Aufbau eines Atoms mit

Kern und Hülle zu zeichnen. Häufig wurden mit dem Atom positive und negative Ladungen

assoziiert, ohne diese aber korrekt zuordnen zu können.

Abb. 26: Atombauskizze aus dem Eingangstest eines Lehrgangsteilnehmers

Das Item „Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors?“ konnte von weniger als 20% der

Lehrgangsteilnehmer richtig beantwortet werden. Dagegen betrachteten fast 41% die Anzahl

der Protonen im Kern als wandelbar („Die Anzahl der Protonen im Kern kann bei den

Elementen der 7. Hauptgruppe variieren“).

Für das Item „Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen Elementen?“ fanden 53,5% die

richtige Antwort „Weil sie eine vollständige äußere Elektronenhülle besitzen“. Allerdings sahen

fast 35% die Ursache in einer geschlossenen Oxidschicht, die weitere Reaktionen unterbindet.

Das Item „Warum leitet destilliertes Wasser nach Kochsalzzugabe den elektrischen Strom?“

wurde von fast der Hälfte der Lehrgangsteilnehmer (47,5%) korrekt beantwortet („Da das Salz

in elektrisch geladene Ionen zerfällt“). Gleichzeitig deuteten aber 32,4% die elektrische

Leitfähigkeit als Folge, dass „Kochsalz und Wasser ein heterogenes Gemisch bilden“.

Page 152: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

147

Auf die Frage „Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden Effekt, Trockeneis aber

nicht?“ gab mit 37% die Mehrheit der Lehrgangsteilnehmer die richtige Antwort. Allerdings folgte

ein Drittel dem Vorschlag, dass das Trockeneis nur schwer in den Ionenstrom der Flamme

eindringen könne.

Chlorwasserstoff konnte nur von einem kleinen Teil der Probanden als Strukturformel richtig

wiedergegeben werden. Die Masse der Lehrgangsteilnehmer vermied die Bearbeitung der

freien Antwort. Häufiger Fehler war die Zeichnung eines Kohlenwasserstoffs anstelle des

Chlorwasserstoffs.

Abb. 27: Beispiele für die Strukturformel des Chlorwasserstoffs aus zwei Eingangstests (rote Ergänzung durch Korrektor)

Die Frage „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“ konnten nur 23,6% der

Lehrgangsteilnehmer richtig beantworten (für die Teilnehmer über 30 Jahre lag der Anteil

richtiger Nennungen bei einem Drittel). Der überwiegende Teil kreuzte Kohlendioxid als

Reaktionsprodukt an.

Auch das Antwort-Verhalten zu dem Test-Item „Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit

einem pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht werden?“ deutete auf ein

uneinheitliches Antwortverhalten hin („Durch vorsichtige Zugabe von gelöschtem Kalk (Formel

Ca(OH)2)“ 22,9%, „Durch vorsichtige Zugabe von Natriumhydrogensulfat (Formel NaHSO4)“

34,4%, „Durch Zugabe der doppelten Menge Wasser“ 23,2%).

16,9% der Lehrgangsteilnehmer beantworteten das Item „Ab welcher Anzahl an

Kohlenstoffatomen in einem Molekül sind Kohlenwasserstoffe flüssig?“ richtig. Die Mehrheit

tendierte zu neun Kohlenstoffatomen bzw. zur Antwort „Kohlenwasserstoffe liegen generell als

Flüssigkeit vor“.

Die Frage „Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente enthalten?“ wurde von etwa einem

Drittel der Befragten richtig beantwortet. Dabei zeigten die älteren Teilnehmer ein

Page 153: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

148

überdurchschnittliches Ergebnis. Mit 36,3% Nennungen wurde die Antwort „Kohlenstoff,

Wasserstoff, Schwefel, Sauerstoff“ häufiger genannt, als das richtige Ergebnis.

Die Testfrage „Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu

rechnen?“ beantworteten 37,9% richtig, bei der Gruppe der über 29 Jährigen lag der Anteil

sogar über 50%. Mit 31,5% der Nennungen stach Paraffin als falsche Antwort heraus.

Prüfung auffallend häufiger Falschantworten im Eingangstest auf ihre

Unterrichtsresistenz

Um die Resistenz falscher Präkonzepte gegen Unterrichtseinflüsse festzustellen, wurde das

Antwortverhalten im Eingangstest den im Ausgangstest und im Abschlusstest gezeigten

Antwortmustern gegenübergestellt. Dazu erfolgte die Auswahl anhand von Distraktoren,

deren Häufigkeit der Nennung die der korrekten Antwort übertrafen.

Item/Distraktor Eingangs-

test (%)

Ausgangs-

test (%)

Abschluss-

test (%)

Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?

Natrium und Carbonat

64,3 16,9 4,5

Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors?

Die Anzahl der Protonen im Kern kann bei den

Elementen der 7. Hauptgruppe variieren.

39,9 22,1 13,6

Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen

Elementen?

Weil sie an der Luft eine geschlossene Oxidschicht

ausbilden, die weitere Reaktionen unterbindet.

29,1 0,5 0,4

Warum leitet destilliertes Wasser nach

Kochsalzzugabe den elektrischen Strom?

Da Kochsalz und Wasser ein heterogenes Gemisch

bilden.

31,5 25,4 7,6

Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden

Effekt, Trockeneis aber nicht?

Da das Trockeneis nur schwer in den Ionenstrom der

Verbrennung eindringen kann.

31,9 8,9 8,3

Was entsteht bei der Knallgasreaktion?

Kohlendioxid

53,5 34,3 6,1

Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem

pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht

33,8 11,3 6,8

Page 154: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

149

Item/Distraktor Eingangs-

test (%)

Ausgangs-

test (%)

Abschluss-

test (%)

werden?

Durch Zugabe der doppelten Menge Wasser

Ab welcher Anzahl an Kohlenstoffatomen in einem

Molekül sind Kohlenwasserstoffe flüssig?

Ab neun Kohlenwasserstoffatomen

33,3 23,9 12,9

Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente

enthalten?

Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel, Sauerstoff

36,6 21,6 10,6

Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung

von Salzsäure zu rechnen?

Paraffin

26,8 7,0 2,2

n 129 129 132

Tab. 19: Entwicklung der Nennung falscher Antworten im Verlauf des Unterrichts; es wurden nur Antworten von Probanden aufgeführt, die am Abschlusslehrgang teilnahmen. Der Unterschied in der Probandenzahl kommt durch Überhangteilnehmer aus den Vorjahrgängen zustande.

Bei der Betrachtung der Test-Items traten Antwortmuster auf, die auf das Vorhandensein von

verbreiteten Präkonzepten schließen ließen. Diese waren teilweise so manifest, dass sie auch

nach der unterrichtlichen Intervention noch in einem Umfang von 20 bis 34% vorlagen.

Auffallend ist, dass Probanden von einer falschen Antwort zu einer anderen falschen Antwort

wechselten. Hier trug der Unterricht offenbar zu einer Verfestigung falscher Vorstellungen bei.

Im weiteren Lehrgangsverlauf sank die Anzahl der Falschmeldungen auf Werte zwischen 0 und

14% ab. Ein signifikanter Einfluss bestimmter unterrichtsbegleitend genutzter Lernmedien auf

die Antwortentwicklung konnte nicht nachgewiesen werden.

Page 155: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

150

Prüfen postkonzeptioneller Falschantworten auf ihre Unterrichtsresistenz

Test-Items, für die Falschantworten im Eingangstest in einer Häufigkeit auftraten, welche die

korrekte Nennung übertrafen, wurden gezielt bezüglich der Antwortentwicklung im

Ausgangstest betrachtet. Dazu erfolgte die graphische Auftragung der im Ausgangstest

gegebenen Antworten gegen das Antwortverhalten im Eingangstest.

Für das Item „Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?“ zeigte sich noch eine Gruppe von

19%, welche das Präkonzept („Natrium und Carbonat“) beibehalten hatte. Ein Shift-Verhalten

seitens der Probanden mit weiterer falscher Antwort bzw. ohne Nennung im Eingangstest zu

dieser falschen Lösung fand dagegen nur in Einzelfällen statt.

Abb. 28: Antwortverhalten zu dem Item „Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?“; das Antwortverhalten im Ausgangstest wurde gegen das Antwortverhalten im Eingangstest aufgetragen, um das Wechselverhalten beobachten zu können, 1. Distraktor: Natrium und Carbonat (grau), 2. Distraktor: Wasser und Chlorid (violett), 0 entspricht keiner Nennung (blau)

Bei der Betrachtung des Antwortverhaltens im Falle des Items „Leitfähigkeit“ zeigte die

Antwortoption „Da Kochsalz und Wasser eine heterogene Mischung bilden“ eine deutliche An-

ziehungskraft, die auch Probanden, die im Eingangstest eine andere Wahl trafen, dazu

Page 156: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

151

bewegt, diese falsche Lösung zu wählen. Es war nur ein Rückgang dieser Nennung von 32%

auf 26% zu beobachten, wobei die Abwanderung von dieser falschen Antwortoption hin zur

richtigen Lösung weitgehend durch Falschantworten der anderen Gruppen kompensiert wurde.

Abb. 29: Antwortverhalten zu dem Iten „Warum leitet destilliertes Wasser nach Kochsalzzugabe den elektrischen Strom?“; das Antwortverhalten im Ausgangstest wurde gegen das Antwortverhalten im Eingangstest aufgetragen, um das Wechselverhalten beobachten zu können, 1. Distraktor: Da Wasser ein sehr guter elektrischer Leiter ist (grün), 2. Distraktor: Da Kochsalz und Wasser ein heterogenes Gemisch bilden (violett), 0 entspricht keiner Nennung (blau)

Für die falsche Antwort „Kohlendioxid“ auf die Frage „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“

ging der Anteil der Falschmeldungen von 55% der Lehrgangsteilnehmer 44% zurück. Während

nur ein kleinerer Teil der Probanden, welche im Eingangstest Kohlendioxid gewählt hatten, von

dieser Antwort abrückte, tendierten mehr Teilnehmer der zweiten falschen Option zu dieser

Lösung als zu der korrekten Antwort. Dagegen trat nur eine geringfügige

Wanderungsbewegung von der richtigen Antwortoption zur Nennung „Kohlendioxid“ auf.

Page 157: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

152

Abb. 30: Antwortverhalten zu dem Iten „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“; das Antwortverhalten im Ausgangstest wurde gegen das Antwortverhalten im Eingangstest aufgetragen, um das Wechsel-verhalten beobachten zu können, 1. Distraktor: Kohlendioxid (grau), 2. Distraktor: Calciumhydroxid (violett), 0 entspricht keiner Nennung (blau).

Page 158: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

153

4.2 Untersuchung des Einflusses von Lernunterlagen auf den Lernerfolg

4.2.1 Hat der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien einen Einfluss auf die

Lernergebnisse der Lehrgangsteilnehmer?

Zur Überprüfung dieser Frage wurde die Nullhypothese aufgestellt: „Der Einsatz von Medien

führt zu keiner Veränderung der Punktzahl im Ausgangstest“. Die Auftragung der Medien gegen

die Durchschnittspunktzahl zeigt tatsächlich ein sehr indifferentes Bild.

Abb. 31: Auftragung der im Ausgangstest nach dem Unterricht erzielten Punktzahlen gegen die lernbegleitend genutzten Medien

Statistisch signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Lerngruppen waren nicht

feststellbar. Die Probandengruppe ohne Lernmedium (n = 58) erreichte durchschnittlich 30,0

Punkte im Test nach dem Unterrichtsblock Chemie, die Probanden mit Unterrichtsmedien (n =

256) erreichten 30,5 Punkte. Der Mann-Whitney-Test lieferte kein Ergebnis, das die

Nullhypothese entkräften würde (asymptotische Signifikanz: 0,366).

Um ein genaueres Bild von dem Zuwachs an Punkten zu erhalten, wurden in einem weiteren

Schritt die Ergebnisse des Eingangstests mit denen des Tests nach Abschluss des Chemie-

Unterrichts verglichen und eine Punktedifferenz gebildet.

30 30,6 30,3 31,7

29,5

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5

Punkte Ausgangstest nach Medien

(n = 58) (n = 75) (n = 68) (n = 49) (n = 64)

Ohne Skript CD Arbeitsheft Film-CD

Page 159: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

154

Punktzahl

Eingangstest

Punktzahl

Ausgangstest Punktedifferenz

Durchgang

ohne Medien

(n=58)

Mittelwert 16,4 30,0 13,6

Standardabweichung 6,5 4,9 4,7

Durchgänge

mit Medien

(n=256)

Mittelwert 14,9 30,5 15,6

Standardabweichung 5,8 5,7 5,5

Insgesamt

(n=314)

Mittelwert 15,2 30,4 15,2

Standardabweichung 5,9 5,6 5,4

Tab. 20: Kreuztabelle für die Variablen Lernmedien und Punktzahl Eingangstest, Punktzahl Ausgangstest und Punktedifferenz (0 = Probanden ohne unterrichtsbegleitendes Lernmedium, 1 = Probanden mit unterrichtsbegleitend genutztem Lernmedium)

Die Punktedifferenz lieferte mit 13,6 Punkten für die Probandengruppe ohne Lernmedien und

15,6 Punkten für die Lehrgangsteilnehmer, denen Unterrichtsmedien zur Verfügung gestellt

wurden, eine bessere Trennung im Vergleich zur beschränkten Betrachtung der im Test nach

dem Chemieunterricht erreichten durchschnittlichen Punktzahl. Der Mann-Whitney-Test zeigte

eine ausreichende Signifikanz von 0,005, um ein Verwerfen der Nullhypothese zu gestatten. Die

Effektstärke erreichte einen Wert von 0,43. Diese nach Cohen mittlere Effektstärke deutet

darauf hin, dass die erhaltenen signifikanten Werte auch als relevant gewertet werden können.

Abb. 32: Auftragung der Punktedifferenz gegen die lernbegleitend genutzten Medien

13,6

16,6 16,5 15,5

13,4

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 2 3 4 5

Punktedifferenz nach Medien

Ohne Skript CD Arbeitsheft Film-CD

(n = 58) (n = 75) (n = 68) (n = 49) (n = 64)

Page 160: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

155

Da in 1.1 der Einfluss des Alters und der Vorbildung auf die im Ausgangstest erreichte

Punktzahl nachgewiesen wurde, erfolgte eine Überprüfung, ob Lehrgangsteilnehmer mit diesen

Eigenschaften gehäuft in der Lerngruppe mit Medien im Vergleich zur Gruppe ohne Medien

vertreten sind. Es zeigte sich, dass beide Merkmale in den Probandengruppen fast mit gleicher

Häufigkeit vorlagen (der Durchschnittswert der Vorbildung betrug in beiden Gruppen 1,14, der

Durchschnittswert der Altersgruppen lag für die Gruppe mit Lernmedien mit 1,64 geringfügig

über den Lehrgangsteilnehmern ohne Lernmedien mit 1,59)

Vor dem Hintergrund der ermittelten Ergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass der

unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien eine signifikante Auswirkung auf den Zuwachs

an erreichten Punkten zwischen Eingangstest und Test nach Abschluss des Chemieunterrichts

besitzt. Die Annahme der Nullhypothese, welche das Auftreten signifikanter Unterschiede

zwischen den Ergebnissen der Durchgänge mit Lernmedien und dem Durchgang ohne

Lernmedien negiert, wird damit verworfen.

Um festzustellen, ob eine Lerngruppe überdurchschnittlich von der Nutzung

unterrichtsbegleitender Lernmedien profitiert, wurden innerhalb der Altersgruppen und der

Gruppen unterschiedlicher Vorbildung Probanden verglichen, die mit Medien ausgestatteten

Durchgängen und Durchgängen ohne Medien angehörten.

mit Medien ohne Medien

Durchschnittliche

Punktedifferenz n

Durchschnittliche

Punktedifferenz n

Signifikanz nach

Mann-Whitney

Alter Unter 25 15,1 137 13,6 27 0,110

25 - 29 16,2 75 14,6 22 0,153

Über 29 16,1 44 11,4 7 0,056

Vorbildung Sek I 16,1 219 14,2 50 0,008

Erweiterte

Kenntnisse 12,3 37 9,9 8 0,240

Tab. 21: Vergleich der unterschiedlichen Punktedifferenzen bezogen auf die Altersgruppen und Gruppen unterschiedlichen Vorwissens (die Differenz von n ist durch zwei Probanden ohne Altersnennung bedingt)

Tabelle 20 kann entnommen werden, dass der Unterschied der durchschnittlichen

Punktedifferenz zwischen Lehrgangsteilnehmern mit unterrichtsbegleitenden Lernmedien und

solchen ohne Lernunterlagen mit höherem Alter und mit erweiterten Kenntnissen größer

ausfällt. Allerdings sind die Vergleichsgruppen ohne Medien relativ klein und die Ergebnisse

zumeist nicht auf dem 5%-Niveau signifikant. Die Effektstärken liegen mit Werten größer 0,3 im

mittleren Bereich.

Page 161: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

156

4.2.2 Bewirken bestimmte unterrichtsbegleitend genutzte Lernmedien einen höheren

Lernzuwachs?

Nachdem sich ein grundsätzlich positiver Effekt von unterrichtsbegleitenden Lernmedien

bezogen auf die Punktdifferenzen zwischen Eingangs- und Ausgangstest gezeigt hat, stellt sich

die Frage einer Differenzierung zwischen den unterschiedlichen Medien. Zur Unterscheidung

der Vergleichsgruppen wurde ein Signifikanz-Test nach Mann-Whitney durchgeführt (Null-

Hypothese: „Die unterschiedlichen Lernmedien zeigen keinen signifikanten Unterschied im

Hinblick auf ihren Einfluss auf die Punktedifferenz“). Die Ergebnisse sind in der unten

angefügten Tabelle wiedergegeben.

Medium Punkte-

Differenz

Signifikanz nach Mann-Whitney zwischen den

Punktedifferenzen der Durchgänge

Skript CD Arbeitsheft +

Schülerversuch Film + CD

Skript 16,7 - 0,583 0,269 0,000

CD 16,5 - - 0,537 0,002

Arbeitsheft +

Schülerversuch 15,5 - - - 0,046

Film-CD 13,4 - - - -

Tab. 22: Asymptotische Signifikanz nach Mann-Whitney zwischen den durchschnittlichen Punktedifferenzen der Vergleichsgruppen.

Aus den Tabellenwerten kann entnommen werden, dass die Ergebnisse nur gegenüber dem

Durchgang mit Film-CD eindeutige Unterschiede zwischen den Lernmedien zeigten, die eine

Ablehnung der Nullhypothese gestatten würden. Dagegen lassen die Unterschiede zwischen

den übrigen Lernmedien bezüglich der Punktedifferenz keine Ablehnung der Nullhypothese zu.

Da die Film-Abschnitte der Film-CD und die Versuche des Arbeitsheftes nicht alle Test-Items

abgedeckten, wurden im Folgenden die Test-Items auf die erzielten Ergebnisse hin betrachtet,

welche in Schülerversuchen oder Filmabschnitten behandelt wurden, um ein differenziertes Bild

der Lernwirksamkeit gewinnen zu können.

Page 162: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

157

Der Anteil der richtigen Antworten für das Item „Nennen Sie ein Beispiel für das Trennen von

Gemischen aus dem Feuerwehrdienst“ stieg von 28% auf 82%. Das Item wurde ebenfalls von

den Teilnehmern mit CD bzw. Film-CD mit einer höheren Durchschnittspunktzahl beantwortet.

Diese Medien beinhalten eine kurze Videosequenz mit der Aufnahme eines entsprechenden

Unterrichtsversuchs. Die Gruppe mit dem Arbeitsheft führte einen Versuch dazu durch.

Auffällig ist der hohe Anteil an fehlenden bzw. falschen Nennungen innerhalb der Gruppe mit

Lernskript.

Trennen von Gemischen Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

falsch Anzahl (n) 24 9 8 5 46

% innerhalb von Medium 32,0% 13,2% 16,3% 7,8% 18,0%

richtig Anzahl 51 59 41 59 210

% innerhalb von Medium 68,0% 86,8% 83,7% 92,2% 82,0%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 23: Kreuztabelle für die Variablen „Nennen Sie ein Beispiel für das Trennen von Gemischen aus dem Feuerwehrdienst“ und Medien

Für das Item „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“ lagen Skript und elektronische Medien

mit 38% bis 40% richtiger Antworten etwa gleichauf. Die Gruppe mit dem Arbeitsheft erreichte

69%. In den elektronischen Medien wurde zur Knallgasreaktion ein Kurzvideo hinterlegt.

Durchschnittlich tendierten mehr Lehrgangsteilnehmer zur Lösung „Kohlendioxid“. Das bereits

im Eingangstest ermittelte Präkonzept der CO2-Entstehung konnte durch den Unterricht und

den Einsatz der begleitenden Lernunterlagen bei einem Großteil der Lehrgangsteilnehmer nicht

berichtigt werden.

Page 163: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

158

Knallgas-Reaktion Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 30 26 34 25 115

% innerhalb von Medium 40,0% 38,2% 69,4% 39,1% 44,9%

falsch /fehlend Anzahl 45 42 15 39 141

% innerhalb von Medium 60,0% 61,8% 30,6% 60,9% 55,1%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 24: Kreuztabelle für die Variablen „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“ und Medien

Das Item „Wie wirkt ein Katalysator?“ setzte mit 84% richtiger Antworten den Trend aus dem

Eingangstest (51% richtige Antworten) fort. Die Lerngruppe Film-CD mit entsprechendem Film

zeigte ein schwach überdurchschnittliches Ergebnis, das Arbeitsheft mit selbst durchgeführtem

Versuch erbrachte nur eine durchschnittliche Anzahl korrekter Antworten. Lernskript und Lern-

CD lagen in etwa gleich auf.

Katalysator Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 64 54 41 57 216

% innerhalb von Medium 85,3% 79,4% 83,7% 89,1% 84,4%

falsch/fehlend Anzahl 11 14 8 7 50

% innerhalb von Medium 14,7% 20,6% 16,3% 10,9% 15,6%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 25: Kreuztabelle für die Variablen „Wie wirkt ein Katalysator?“ und Medien

Für das Item „Eine Reaktion ist exotherm, wenn …“ lag der Prozentwert der richtigen Antworten

nur knapp über der Hälfte. Die Film-CD mit einem entsprechenden Kurzfilm zu dieser Thematik

erreichte den höchsten Wert an richtigen Nennungen, die anderen Lerngruppen lagen in etwa

gleichauf bei 50% korrekter Antworten. Der Antwort-Vorschlag „… die Aktivierungsenergie

höher als die bei der Reaktion gewonnene Energie ist.“ erhielt 25% Nennungen, im

Eingangstest waren es nur 21%, ein Hinweis, dass das Präkonzept noch immer nachwirkt.

Page 164: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

159

Exotherm - Endotherm Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 39 35 25 41 140

% innerhalb von Medium 52,0% 51,5% 51,0% 64,1% 54,7%

falsch/fehlend Anzahl 36 33 24 21 126

% innerhalb von Medium 48,0% 48,5% 49,0% 35,9% 45,3%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 26: Kreuztabelle für die Variablen „Eine Reaktion ist exotherm, wenn …“ und Medien

Das Item „Nennen Sie einen Faktor, der sich auf die Geschwindigkeit einer Reaktion auswirkt“,

welches eine selbst zu formulierende Antwort verlangte, zeigte fast 45% falsche oder fehlende

Antworten. Die Ergebnisse der einzelnen Lernmedien streuten um den Mittelwert. Die meisten

fehlerhaften Items waren Nennungen wie „Sauerstoff“ ohne Einordnung in einen Kontext, etwa

in Zusammenhang mit der Konzentration.

Einfluss auf RG Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 41 38 29 33 141

% innerhalb von Medium 54,7% 55,9% 59,2% 51,6% 55,1%

falsch/fehlend Anzahl 34 30 20 31 115

% innerhalb von Medium 45,3% 44,1% 40,8% 48,4% 44,9%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 27: Kreuztabelle für die Variablen „Nennen Sie einen Faktor, der sich auf die Geschwindigkeit einer Reaktion auswirkt“ und Medien

Für das Item „Eine Base färbt Indikatorpapier…“ zeigten die mit Printmedien und elektronische

Datenträgern ausgestatteten Durchgänge jeweils vergleichbare Ergebnisse. Die Lerngruppe mit

Arbeitsheft, welche zu diesem Thema einen entsprechenden Versuch durchführen musste,

erzielte durchschnittlich das beste Ergebnis. Die im Eingangstest von ca. 25% der

Lehrgangsteilnehmer gegebene Antwort „rot“ trat unter 10% auf (gleichauf mit „grün“).

Page 165: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

160

Verfärbung von Indikatorpapier Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 65 49 43 48 205

% innerhalb von Medium 86,7% 72,1% 87,8% 75,0% 80,1%

falsch/fehlend Anzahl 10 19 6 16 51

% innerhalb von Medium 13,3% 17,9% 12,2% 25,0% 19,9%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 28: Kreuztabelle für die Variablen „Eine Base färbt Indikatorpapier…“ und Medien

Die Frage nach den Eigenschaften der Säuren („Welche Aussage ist richtig?“) zeigte ein

deutlich unterdurchschnittliches Abschneiden der Film-CD.

Eigenschaften von Säuren Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 54 51 33 38 176

% innerhalb von Medium 72,0% 75,0% 67,3% 59,4% 68,8%

falsch/fehlend Anzahl 21 17 16 26 80

% innerhalb von Medium 28,0% 25,0% 32,7% 30,6% 31,2%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 29: Kreuztabelle für die Variablen „Welche Aussage (zu den Eigenschaften von Säuren) ist richtig?“ und Medien

Das Test-Item „Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und basischen

Bereich und tragen sie für die Endpunkte und den Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein“

konnte von 82% der Teilnehmer richtig und von 12% teilweise richtig beantwortet werden

(Eingangstest 10,8%). Lediglich 6% erzielten ein falsches Ergebnis (Eingangstest 56%). Unter

den Lernmedien tritt das Skript vorteilhaft hervor, Die Film-CD erreicht das niedrigste Ergebnis.

Page 166: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

161

Säuren und Basen Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 69 57 42 42 210

% innerhalb von Medium 92,0% 83,8% 85,7% 65,6% 82,0%

falsch/fehlend Anzahl 6 11 7 22 46

% innerhalb von Medium 8,0% 16,2% 14,3% 34,4% 18,0%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 30: Kreuztabelle für die Variablen Säure/Base und Medien

Das Item „Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen Metalloxide. Wie reagieren

diese beim Lösen in Wasser?“ wurde von 54% (Eingangstest 30%) richtig beantwortet. Die

ähnliche Verteilung auf die Antwortmöglichkeiten, die im Eingangstest zu beobachten war, ist

einer eindeutigeren Festlegung gewichen. Allerdings tendierten 36% zu der Lösung „Es entsteht

eine Säure“ (Anteil im Eingangstest 23,9%).

Metalloxyd Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 50 27 22 39 138

% innerhalb von Medium 66,7% 39,7% 44,9% 60,9% 53,9%

falsch/fehlend Anzahl 25 41 27 25 118

% innerhalb von Medium 33,3% 60,3% 55,1% 39,1% 46,1%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 31: Kreuztabelle für die Variablen „Wie reagieren diese (Metalloxide) beim Lösen in Wasser?“ und Medien

Zu dem Test-Item „Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem pH-Wert von 1 auf

einen pH-Wert von 6 gebracht werden?“ gaben 66% die korrekte Antwort („Durch vorsichtige

Zugabe von gelöschtem Kalk (Formel Ca(OH)2)“ 22,9%). Die Lösung „Durch Zugabe der

doppelten Menge Wasser“ wurde immerhin noch von 18% gewählt (Eingangstest 23,2%).

Im Vergleich der Lernmedien erzielte das Arbeitsheft mit zugehörigem Versuch ein deutlich

überdurchschnittliches positives Ergebnis, während Lern-CD und Film-CD (mit entsprechender

Filmsequenz) gleichauf lagen. Die mit dem Skript ausgestattete Lerngruppe erreichte nur ein

unterdurchschnittliches Ergebnis.

Page 167: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

162

Neutralisation Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 34 47 43 45 169

% innerhalb von Medium 45,3% 69,1% 87,8% 70,3% 66,0%

falsch/fehlend Anzahl 41 21 6 19 87

% innerhalb von Medium 54,7% 30,9% 12,2% 29,7% 34,0%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 32: Kreuztabelle für die Variablen Neutralisation und Medien

Die Testfrage „Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu

rechnen?“ beantworteten 87,5% richtig (Eingangstest 37,9%). Auch hier trat keine falsche

Antwort signifikant hervor. Das Ergebnis der mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Lerngruppe,

die einen Versuch zu diesem Item durchführte, lag im Durchschnitt, was als Hinweis gewertet

werden kann, dass ein Transfer der Beobachtung zu der Lösung des Test-Items nicht

vollständig möglich war.

Verbrennung von PVC Medium

Gesamt Skript CD Versuche CD + Film

richtig Anzahl 66 63 42 53 224

% innerhalb von Medium 88,0% 92,6% 85,7% 82,8% 87,5%

falsch/fehlend Anzahl 9 5 7 11 32

% innerhalb von Medium 12,0% 7,4% 14,3% 17,2% 12,5%

Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256

% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

Tab. 33: Kreuztabelle für die Variablen „Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu rechnen?“ und Medien

Page 168: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

163

Gezielte Betrachtung der Film-CD und des Arbeitsheftes

Da die Film-Schnitte der Film-CD nur zwei Kapitel („Die chemische Reaktion“ und „Säuren und

Basen“) abdeckten, wurde geprüft, ob der Unterschied der Durchschnittspunktzahlen aus einem

schlechteren Abschneiden bei den film-basierten Kapiteln oder aus einem Gesamttrend

herrührt. Für die Test-Items 21 und 23 bis 30 zeigte die Film-CD 63,6% richtige Antworten, die

Lern-CD 62,1% (der Durchschnittswert aller mit Lernmedien ausgestatteten Durchgänge betrug

65,1%). Die Film-CD lag damit im Rahmen der statistischen Schwankung.

Analog wurden die mit Schülerversuchen hinterlegten Test-Items einer gezielten Betrachtung

der Prozentzahlen richtiger Antworten unterzogen. Für die Items 5, 19, 23, 26, 28 und 30 zeigte

sich im Durchgang mit Arbeitsheft ein geringfügig besserer Lernerfolg (84,8% im Vergleich zum

Durchschnitt mit 79,1%).

Die Ergebnisse der vier Testfragen, die sowohl in Skript und CD, als auch als Filmsequenz bzw.

als Versuch dargestellt wurden, sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Skript CD Arbeitsheft+

Versuche Film + CD

Neutralisation 45 % 69 % 88 % 70 %

Säuren und Basen 92 % 84 % 86 % 66 %

Indikatorpapier 87 % 72 % 88 % 75 %

Katalysator 85 % 79 % 84 % 89 %

Tab. 34: Kreuztabelle für die Variablen Test-Items und Medien

Der Vergleich der Durchschnittswerte über die vier Items bestätigt diese Tendenz. Auch hier

erzielte der Durchgang mit Arbeitsheft ein überdurchschnittliches Ergebnis (86,5% richtige

Antworten gegenüber 76,5% richtiger Antworten der restlichen mit Lernmedien ausgestatteten

Lehrgangsteilnehmer).

Aufgrund der starken Schwankungen im Antwortverhalten kann auf der Basis der vorliegenden

Daten eine Ablehnung der Nullhypothese „Die unterschiedlichen Lernmedien zeigen keinen

signifikanten Unterschied im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Punktedifferenz“ nicht erfolgen.

Im weiteren Verlauf wurden deshalb gezielt Probandengruppen gesucht, die mit bestimmten

Lernmedien gesteigerte Ergebnisse erzielen.

Page 169: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

164

4.2.3 Lassen sich Lerner-Gruppen definieren, die mit bestimmten Medien einen

überdurchschnittlichen Lernerfolg erzielen?

Die Nullhypothese zu dieser Forschungsfrage lautet: „Es wird keine Probandengruppe definiert

werden können, die aufgrund der Nutzung eines spezifischen unterrichtsbegleitend genutzten

Lernmediums einen von den Durchschnittswerten anderer Gruppen abweichenden Lernerfolg

erzielt.“

Betrachtung des Einflusses der Vorkenntnisse der Lernenden auf den Lernerfolg unter

Nutzung unterschiedlicher Lernmedien

Dazu wurde in einem ersten Schritt der Einfluss der Lernmedien gegenüber den

Vorkenntnissen der Lehrgangsteilnehmer betrachtet.

Lern-

Medium

Punktzahl Chemie-

kenntnisse

Sek I

n Standard-

abweichung

Erweiterte

Kenntnisse

n Standard-

abweichung

Skript Nach 30,5 64 5,0 32,2 10 4,8

Differenz 16,8 3,9 16,4 5,5

CD Nach 29,7 56 5,3 33,0 12 2,8

Differenz 16,5 5,5 17,0 4,8

Arbeitsheft Nach 32,7 42 6,0 25,8 7 8,3

Differenz 15,9 5,5 13,2 8,3

Film-CD Nach 29,9 56 5,8 26,6 8 8,2

Differenz 13,7 5,3 11,6 6,3

Ohne Nach 29,0 50 4,5 36,1 8 2,6

Differenz 13,8 5,1 10,4 4,2

Tab. 35: Vergleich der erreichten Punkte des Ausgangstests und der Punktedifferenz der verschiedenen Durchgänge bezogen auf die Vorbildung (Nach beschreibt die durchschnittliche Punktzahl im Ausgangstest)

Das Ergebnis zeigte einen annähernd gleichen Lernzuwachs für die Unterrichtsmedien Skript

und CD. Für Lehrgangsteilnehmer mit geringerer Vorbildung ließen sich in den mit Arbeitsheft

oder Film-CD ausgestatteten Durchgängen geringfügig bessere Ergebnisse erkennen.

Um detailliertere Erkenntnisse zu gewinnen, wurden im Folgenden die Test-Items genauer

untersucht, die in den Medien unterschiedlich dargestellt sind.

Für das Item „Trennen von Gemischen im Feuerwehrdienst“ zeigte der Durchgang mit Film-CD

unter den Lehrgangsteilnehmern mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I ein

überdurchschnittliches Ergebnis.

Page 170: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

165

In der Lerngruppe, welche das Trennen zweier Flüssigkeiten als Handversuch durchführte,

erreichten die Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I ein

durchschnittliches Ergebnis, die Teilnehmer mit erweiterter Ausbildung erzielten ein

überdurchschnittliches Ergebnis.

Trennen von

Gemischen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 46 47 35 53 181

% 70,8% 83,9% 83,3% 94,6% 82,6%

Sonstige richtig n 5 12 6 6 29

% 50,0% 100,0% 85,7% 75,0% 78,4%

Tab. 36: Vergleich der im Item „Trennen von Gemischen“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

Die mit der Film-CD (diese enthielt einen Video-Mitschnitt eines Versuchs zur Wirkung des

Katalysators) ausgestatteten Lehrgangsteilnehmer mit Sekundarstufe I-Kenntnissen erzielten

durchschnittliche, die Teilnehmer mit erweiterten Kenntnissen sogar überdurchschnittliche

Prozentzahlen. Der Durchgang, welcher mit dem Arbeitsheft ausgestattet war, erzielte für die

Haupt- und Realschulabsolventen durchschnittliche Werte, die Teilnehmer mit erweiterter

Ausbildung zeigten im Vergleich nur unterdurchschnittliche Testergebnisse.

Katalysator Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 56 44 37 49 186

% 86,2% 78,6% 88,1% 87,5% 84,9%

Sonstige richtig n 8 10 4 8 30

% 80,0% 83,3% 57,1% 100,0% 81,1%

Tab. 37: Vergleich der im Item „Katalysator“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

In der Gruppe der Teilnehmer ohne erweiterte Kenntnisse der Chemie erzielte der Durchgang

mit Film-CD für das Test-Item „Eine Reaktion ist exotherm, wenn …“ einen deutlich besseren

Durchschnittswert. Dagegen erreichten die Probanden mit erweiterten Kenntnissen eher

unterdurchschnittliche Ergebnisse (im Vergleich mit den Durchgängen „Skript“ und „CD“).

Page 171: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

166

Exotherm-Endotherm Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 32 27 23 36 118

% 49,2% 48,2% 54,8% 64,3% 53,9%

Sonstige richtig n 7 8 2 5 22

% 70,0% 66,7% 28,6% 62,5% 59,5%

Tab. 38: Vergleich der im Item „Exotherm“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

Zu dem Test-Item „Verfärbung des Indikatorpapiers“ wurde von den Angehörigen des

Durchgangs mit Arbeitsheft ein Versuch durchgeführt. Die Film-CD zeigte zu diesem Thema

eine Sequenz. Innerhalb des mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Durchgangs erreichten die

Teilnehmer mit Sekundarstufe I-Abschluss ein überdurchschnittliches Ergebnis, Probanden mit

erweiterten Kenntnissen erzielten zumindest ein durchschnittliches Ergebnis. Der Durchgang

mit Film-CD erreichte in beiden Gruppen nur unterdurchschnittliche Werte.

Färbung Indikator-Papier Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 56 40 38 44 178

% 86,2% 71,4% 90,5% 78,6% 81,3%

Sonstige richtig n 9 9 5 4 27

% 90,0% 75,0% 71,4% 50,0% 73,0%

Tab. 39: Vergleich der im Item „Indikatorpapier“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

Für das Item („Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und basischen

Bereich und tragen sie für die Endpunkte und den Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein.“)

zeigte der Durchgang mit Film-CD jeweils nur unterdurchschnittliche Werte.

Säuren und Basen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 60 45 38 38 181

% 92,3% 80,4% 90,5% 67,9% 82,6%

Sonstige richtig n 9 12 4 4 29

% 90,0% 100,0% 57,1% 50,0% 78,4%

Tab. 40: Vergleich der im Item „Säure / Base“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

Page 172: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

167

Das Test-Item „Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen Metalloxide. Wie

reagieren diese beim Lösen in Wasser?“ liefert für die Lehrgangsteilnehmer mit Chemie-

Kenntnissen der Haupt- und Realschule überdurchschnittliche Ergebnisse. Von den

Teilnehmern mit erweiterten Kenntnissen wird dagegen nur eine unterdurchschnittliche

Prozentzahl erreicht.

Metalloxid Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 42 20 19 35 116

% 64,6% 35,7% 45,2% 62,5% 53,0%

Sonstige richtig n 8 7 3 4 22

% 80,0% 58,3% 42,9% 50,0% 59,5%

Tab. 41: Vergleich der im Item „Metalloxid“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

Der Durchgang mit Film-CD erreichtet für das Test-Item „Wie kann verdünnte Schwefelsäure

(H2SO4) mit einem pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht werden?“ unter den

Teilnehmern mit Grundkenntnissen der Chemie eine überdurchschnittlich hohe Prozentzahl

richtiger Antworten. Die Teilnehmer mit erweiterten Kenntnissen schnitten dagegen nur

unterdurchschnittlich ab. Die Teilnehmer, welche im Rahmen der Ausbildung das Arbeitsheft mit

entsprechendem Versuch nutzten, erzielten dagegen deutlich überdurchschnittliche Werte.

Neutralisation Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 29 39 39 42 149

% 44,6% 69,6% 92,9% 75,0% 68,0%

Sonstige richtig n 5 8 4 3 20

% 50,0% 66,7% 57,1% 37,5% 54,1%

Tab. 42: Vergleich der im Item „Neutralisation“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

Die Lerngruppe mit Arbeitsheft führte den Nachweis von Chlorwasserstoff in den Brandgasen

der PVC-Pyrolyse praktisch durch. Die Lehrgangsteilnehmer aus diesem Durchgang mit

Sekundarstufe I-Kenntnissen zeigten im Ausgangstest ein überdurchschnittliches Ergebnis.

Page 173: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

168

Auch hier ergab sich für die Gruppe mit erweiterten Fähigkeiten nur eine deutlich

unterdurchschnittliche Prozentzahl.

Verbrennung von PVC Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

HR richtig n 58 51 40 48 197

% 89,2% 91,1% 95,2% 85,7% 90,0%

Sonstige richtig n 8 12 2 5 27

% 80,0% 100,0% 28,6% 62,5% 73,0%

Tab. 43: Vergleich der im Item „PVC“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass unter den Teilnehmern mit den

Chemiekenntnissen der Haupt- und Realschule das Arbeitsheft durchschnittlich die besten

Erfolge erbracht hatte, gefolgt von der Film-CD. Innerhalb der Lerngruppe mit erweiterten

Chemiekenntnissen zeigte dagegen der Durchgang mit Skript die besten Ergebnisse. An

zweiter Stelle lagen in dieser Gruppe die Teilnehmer mit der Lern-CD.

Page 174: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

169

Untersuchung des Einflusses des Alters der Lernenden auf den Lernerfolg mit

unterschiedlichen Lernmedien

Für einen ersten Überblick sind nachfolgend die von den Altersgruppen erreichten

Durchschnittspunktzahlen bzw. Punktedifferenzen in einer Kreuztabelle gegenüber den

Lernmedien der einzelnen Durchgänge aufgetragen.

Lern-

Medium

Punkte jünger

als 25

Jahre

n Standard-

abweich-

ung

25 bis 29

Jahre

n Standard-

abweich-

ung

älter

als 29

Jahre

n Standard-

abweich-

ung

Skript Nach 29,4 42 5,6 31,8 21 3,8 33,0 12 2,6

Differ-

enz

15,6 5,0 18,1 3,6 18,0 5,6

CD Nach 29,9 32 5,4 30,4 25 4,4 30,1 11 5,9

Differ-

enz

16,3 5,4 16,6 5,1 17,0 5,8

Arbeits-

heft

Nach 31,4 27 7,4 30,1 9 4,6 33,6 13 6,7

Differ-

enz

14,3 5,9 15,3 5,1 18,2 6,0

Film-CD Nach 28,7 36 5,7 30,4 20 7,5 30,4 8 5,3

Differ-

enz

13,7 5,1 12,7 6,5 13,8 3,8

Ohne Nach 28,4 27 5,4 31,1 22 4,3 33,1 7 3,7

Differ-

enz

12,3 4,9 14,7 5,1 11,3 4,4

Tab. 44: Vergleich der im Ausgangstest erreichten Punkte und der Punktedifferenz der verschiedenen Durchgänge unterteilt nach Lernmedien bezogen auf das Alter (Nach beschreibt die durchschnittliche Punktzahl im Ausgangstest)

Vorbehaltlich der teilweise kleinen Probandengruppen zeigte sich hier die Tendenz, dass ältere

Lernende gegenüber jüngeren Probanden mit Printmedien bessere Lernergebnisse erzielten.

Für die Lern-CD zeigte sich dagegen ein weitgehend einheitliches Bild, dass der These

widerspricht, wonach ältere Lernende gegenüber Jüngeren bei der Nutzung digitaler

Lernmedien benachteiligt sind.

Für das Arbeitsheft zeigte die Tabelle ebenfalls eine Steigerung der Punktedifferenz mit Bezug

auf das zunehmende Alter, für die Film-CD ließ sich nur ein indifferentes Ergebnis feststellen.

Tatsächlich scheint jedoch das Alter bei der Mediennutzung eine Rolle zu spielen.

Page 175: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

170

Aufgrund der nicht durchgängigen Abdeckung aller Test-Items durch das Arbeitsheft bzw. die

Film-CD wurde für diese Durchgänge in einem nächsten Schritt geprüft, ob die beobachteten

Tendenzen aufgrund der Ähnlichkeit zu dem Printmedium bzw. der Lern-CD zustande kommen.

Dazu erfolgte die gezielte Betrachtung der Items, die auf der Film-CD bzw. im Arbeitsheft mit

Filmsequenzen bzw. Versuchen hinterlegt waren.

Für das Item „Trennen von Gemischen im Feuerwehrdienst“ wurden mit der Film-CD ebenso

wie die Lern-CD, die über dieselbe Video-Sequenz zum Binden von Gefahrstoffen verfügt, für

alle Altersklassen überdurchschnittliche Ergebnisse erzielt. Die Lerngruppe, welche das

Trennen zweier Flüssigkeiten als Handversuch durchführte, zeigte für die Altersklasse ≤ 24

Jahre ein überdurchschnittliches Ergebnis, die anderen Altersgruppen zeigten dagegen nur

unterdurchschnittliche Ergebnisse.

Trennen von

Gemischen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 25 26 24 34 109

% 59,5% 81,3% 88,9% 94,4% 79,6%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 17 22 6 17 62

% 81,0% 88,0% 66,7% 85,0% 82,7%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 9 11 11 8 39

% 75,0% 100,0% 84,6% 100,0% 88,6%

Tab. 45: Vergleich der im Item „Trennen von Gemischen“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Zum Knallgasversuch zeigte die Lerngruppe mit Film-CD, welche dazu eine kurze

Videosequenz ohne Kommentierung beinhaltet, in der Altersgruppe bis 24 Jahre und über 30

Jahre unterdurchschnittliche Ergebnisse, wogegen die Teilnehmer zwischen 24 und 30 Jahren

etwas besser abschnitten. Allerding traten für dieses Item über alle untersuchten Bereiche

streuende Werte ohne eindeutige Tendenz auf.

Page 176: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

171

Knallgas-Reaktion Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 19 8 18 12 57

% 45,2% 25,0% 66,7% 33,3% 41,6%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 6 12 5 10 33

% 28,6% 48,0% 55,6% 50,0% 44,0%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 5 6 11 3 25

% 41,7% 54,5% 84,6% 37,5% 56,8%

Tab. 46: Vergleich der im Item „Knallgas-Reaktion“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Die Film-CD verfügte über eine Sequenz, die einen Versuch zur Wirkung eines Katalysators

enthält. Dieser Versuch wurde auch von der mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Lerngruppe

durchgeführt. Die mit der Film-CD ausgestatteten Lehrgangsteilnehmer erzielten in der

Altersgruppe bis 24 Jahre durchschnittliche und in den anderen Gruppen überdurchschnittliche

Ergebnisse. Die experimentierende Lerngruppe zeigte über alle Altersklassen durchschnittliche

Werte.

Katalysator Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 34 25 21 30 110

% 81,0% 78,1% 77,8% 83,3% 80,3%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 19 20 8 19 66

% 90,5% 80,0% 88,9% 95,0% 88,0%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 11 9 12 8 40

% 34 25 21 30 110

Tab. 47: Vergleich der im Item „Katalysator“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Page 177: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

172

Zum Item „Exotherme Reaktion“ zeigt die Film-CD einen kommentierten Versuch. Die

Lehrgangsteilnehmer mit Film-CD schnitten in den Altersgruppen bis 24 Jahre und über 29

Jahre überdurchschnittlich und in der Gruppe der 25 bis 29 jährigen mit einem

durchschnittlichen Ergebnis ab.

Exotherm - Endotherm Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 20 17 15 25 77

% 47,6% 53,1% 55,6% 69,4% 56,2%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 11 13 3 10 37

% 52,4% 52,0% 33,3% 50,0% 49,3%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 8 5 7 6 26

% 66,7% 45,5% 53,8% 75,0% 59,1%

Tab. 48: Vergleich der im Item „Exotherme Reaktion“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Für das Test-Item „Eine Base färbt Indikatorpapier…“ mit einer frei zu formulierenden Antwort

erzielten die Altersgruppen bis 24 Jahre und über 29 Jahre schwach unterdurchschnittliche

Prozentzahlen. Die Gruppe von 25 bis 29 Jahre erreichte Durchschnittswerte.

Mit der Film-CD ausgestattete Lernende schnitten bei der Beantwortung des Test-Items zur

Charakterisierung von Säuren unabhängig vom Alter etwas schlechter ab, als der Durchschnitt

der Durchgänge. Dagegen erzielten die Lernenden mit Arbeitsheft ein überdurchschnittliches

Ergebnis.

Page 178: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

173

Färbung Indikatorpapier Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 34 23 23 27 107

% 81,0% 71,9% 85,2% 75,0% 78,1%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 19 18 8 15 60

% 90,5% 72,0% 88,9% 75,0% 80,0%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 12 8 12 6 38

% 100,0% 72,7% 92,3% 75,0% 86,4%

Tab. 49: Vergleich der im Item „Indikatorpapier“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Die Eigenschaften von Säuren konnten durch die jüngeren Lehrgangsteilnehmer, welche mit

der Film-CD ausgestattet waren, nur mit unterdurchschnittlichem Erfolg wiedergegeben werden.

Dagegen zeigte die Gruppe der 25 bis 29 jährigen ein durchschnittliches Ergebnis, während die

älteren Lehrgangsteilnehmer knapp überdurchschnittlich abschnitten.

Eigenschaften von

Säuren Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 27 24 16 16 83

% 64,3% 75,0% 59,3% 44,4% 60,6%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 17 18 6 15 56

% 81,0% 72,0% 66,7% 75,0% 74,7%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 10 9 11 7 37

% 83,3% 81,8% 84,6% 87,5% 84,1%

Tabelle 50: Vergleich der im Item „Protonenspender“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Die Eigenschaften des pH-Wertes konnte von den älteren Lernenden, welche mit der Film-CD

ausgestattet waren, mit überdurchschnittlichem Erfolg reproduziert werden. Dagegen zeigten

die beiden anderen Altersgruppen ein deutlich unterdurchschnittliches Ergebnis.

Page 179: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

174

Gegensätzlich verhält sich das Bild bei den Lernenden mit Arbeitsheft. Die unter 30jährigen

erzielten überdurchschnittliche Ergebnisse, während die älteren Lerner knapp unter dem Schnitt

blieben.

Säuren und Basen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 37 26 23 21 107

% 88,1% 81,3% 85,2% 58,3% 78,1%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 21 21 8 13 63

% 100,0% 84,0% 88,9% 65,0% 84,0%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 11 10 11 8 40

% 91,7% 90,9% 84,6% 100,0% 90,9%

Tab. 51: Vergleich der im Item „Säure / Base“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Bezogen auf das Item „Lösen von Metalloxiden in Wasser“ konnten die Lernenden der

Altersgruppen unter 30 Jahre des mit der Film-CD ausgestatteten Durchgangs ein

überdurchschnittliches Ergebnis erreichen, wogegen die älteren Lernenden deutlich

unterdurchschnittlich abschnitten.

Metalloxid Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 24 12 13 24 73

% 57,1% 37,5% 48,1% 66,7% 53,3%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 17 10 2 12 41

% 81,0% 40,0% 22,2% 60,0% 54,7%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 9 5 7 3 24

% 75,0% 45,5% 53,8% 37,5% 54,5%

Tab. 52: Vergleich der im Item „Metalloxid“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Die Lerngruppe mit Film-CD erreichte für das Test-Item „Neutralisation“ durchschnittliche

(Altersgruppen unter 30) bis überdurchschnittliche (Altersgruppe 30 Jahre und älter) Werte.

Page 180: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

175

Der Durchgang mit dem Arbeitsheft zeigte nach Durchführung eines Neutralisationsversuchs in

allen Altersgruppen deutlich bessere Ergebnisse als die Durchgänge mit „konventionellen“

Lernmedien.

Neutralisation Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 22 23 24 25 94

% 52,4% 71,9% 88,9% 69,4% 68,6%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 9 17 7 13 46

% 42,9% 68,0% 77,8% 65,0% 61,3%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 3 7 12 7 29

% 25,0% 63,6% 92,3% 87,5% 65,9%

Tab. 53: Vergleich der im Item „Neutralisation“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Page 181: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

176

Die Lerngruppe mit Arbeitsheft führte den Nachweis von Chlorwasserstoff in den Brandgasen

der PVC-Pyrolyse durch. Die ≤ 24 jährigen konnten die Beobachtung nur unterdurchschnittlich

reproduzieren. Ältere Lerner zeigten dagegen im Ausgangstest ein überdurchschnittliches

Ergebnis. Der Durchgang mit Film-CD zeigte in allen Altersgruppen leicht unterdurchschnittliche

Ergebnisse.

Verbrennen von PVC Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt

Jünger als 25 Jahre

Richtige Nennung

n 37 30 20 29 116

% 88,1% 93,8% 74,1% 80,6% 84,7%

25 – 29 Jahre

Richtige Nennung

n 18 24 9 17 68

% 85,7% 96,0% 100,0% 85,0% 90,7%

Älter als 30 Jahre

Richtige Nennung

n 11 9 13 7 40

% 91,7% 81,8% 100,0% 87,5% 90,9%

Tab. 54: Vergleich der im Item „PVC“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien

Zusammenfassend zeigten die Lehrgangsteilnehmer, welche über die Film-CD verfügten, für

die durch Filmabschnitte abgedeckten Items etwas schlechtere Durchschnittsergebnisse im

Vergleich zu dem Schnitt aller mit Lernmedien ausgestatteten Teilnehmer. Demgegenüber

erreichten die Lernenden für Test-Items, die mit Schülerversuchen unterstützt wurden, leicht

überdurchschnittliche Ergebnisse. Auf Grund der teilweise geringen Differenzen dieser Werte

waren zwar Tendenzen in den erreichten Durchschnittspunktzahlen ersichtlich, ein eindeutiger

Hinweis auf den Vorteil eines Lernmediums bezüglich einer Gruppe von Lernenden und damit

die Ablehnung der Nullhypothese konnte jedoch nicht abgeleitet werden..

Page 182: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

177

Betrachtung des Einflusses lernbiographischer Aspekte auf die Wirksamkeit von

Lernmedien

In einem nächsten Schritt wurde geprüft, ob anhand der im Eingangsfragebogen genannten

Items eine Voreinteilung in Lerngruppen getroffen werden kann, die mit einem bestimmten

Lernmedium einen besseren Lernerfolg erzielen. Als Maß wurde die Punktedifferenz zwischen

dem Ausgangstest und dem Eingangstest herangezogen.

Hierzu fand das Verfahren Two Step-Cluster von SPSS Anwendung. Um eine Betrachtung

mehrerer Medien zu ermöglichen, wurden nur Lösungen mit mehr als zwei Clustern und

weniger als fünf Cluster berücksichtigt. Dabei zeigte sich, dass mit den verfügbaren Items keine

Vier-Cluster-Lösungen auftraten, die eine ausreichende Trennung bezüglich der Punkte-

Differenz ermöglicht hätten.

Als aussichtsreichste Lösung wurde ein Two Step-Cluster anhand der Eingangsfragebogen-

Items „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“ (CHUSpass), „Im Nachhinein betrachtet

war der Chemieunterricht nutzlos“ (ChUNutzlos), „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“

(ChUBeliebt) und „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“

(ChUAlltag) gebildet.

Die Auftragung der ermittelten Cluster gegen die Punktzahlen der gesamten Teilnehmer sowie

der einzelnen Durchgänge ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben.

Durchgang Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 Gesamt

Gesamte

Teilnehmer

n (%) 120 (38%) 113 (36%) 81 (26%) 314 (100%)

Punkte Vor 14,7 16,7 13,7

Punkte Nach 30,1 31,5 29,1

Punktedifferenz 15,4 14,8 15,5

Nur Teilnehmer

mit Medien

n (%) 99 (39%) 93 (36%) 64 (25%) 256 (100%)

Punkte Vor 14,4 16,4 13,5

Punkte Nach 30,1 31,8 29,1

Punktedifferenz 15,8 15,4 15,6

Teilnehmer ohne

Medien

n (%) 21 (36%) 20 (34%) 17 (30%) 58 (100%)

Punkte Vor 16,2 18,3 14,4

Punkte Nach 29,8 30,4 29,7

Punktedifferenz 13,6 12,1 15,3

Teilnehmer mit

Skript

n (%) 31 (41%) 29 (39%) 15 (20%) 75 (100%)

Punkte Vor 12,3 16,2 13,4

Punkte Nach 30,0 32,1 29,2

Punktedifferenz 17,7 15,9 15,8

Page 183: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

178

Durchgang Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 Gesamt

Teilnehmer mit

CD

n (%)

25 (37%)

24 (35%)

19 (28%)

68 (100%)

Punkte Vor 14,0 14,4 12,6

Punkte Nach 30,4 31,9 28,2

Punktedifferenz 16,4 17,4 15,6

Teilnehmer mit

Arbeitsheft

n (%) 21 (42%) 14 (29%) 14 (29%) 49 (100%)

Punkte Vor 16,1 18,1 14,5

Punkte Nach 30,4 34,2 31,2

Punktedifferenz 14,4 16,1 16,8

Teilnehmer mit

Film-CD

n (%) 22 (34%) 26 (41%) 16 (25%) 64 (100%)

Punkte Vor 16,2 17,4 13,7

Punkte Nach 29,8 30,0 28,0

Punktedifferenz 13,7 12,6 14,4

Tab. 55: Vergleich der durchschnittlich von den Clustern erreichten Punktzahlen vor dem Unterricht und nach dem Unterricht erzielten Durchschnittspunktzahlen und der jeweiligen Punktedifferenz

Tabelle 54 zeigt für Cluster 1 mit unterrichtsbegleitenden Lernmedien einen um 2,2 Punkte

höheren Lernzuwachs im Vergleich zu dem Durchgang ohne Medien. Für Cluster 2 betrug die

Differenz sogar 3,3 Punkte. Demgegenüber wurde innerhalb des Cluster 3 durch den Einsatz

von unterrichtsbegleitenden Lernmedien nur eine Steigerung von 0,3 Punkten erreicht.

Im Bezug auf die unterschiedlichen Lernmedien zeigte Cluster 1 für das Skript mit einer

Punktedifferenz von 17,7 Punkten einen höheren Lernzuwachs sowohl im Vergleich zu den

Clustern 2 und 3 des gleichen Durchgangs, als auch innerhalb der querschnittlichen

Betrachtung des Clusters über alle Lernmedien. Innerhalb des Durchgangs mit Skript ließ sich

für Cluster 1 eine mittlere Effektstärke von 0,35 berechnen.

Demgegenüber erzielte Cluster 2 die größte Punktesteigerung im Durchgang mit der Lern-CD.

Auch dieser Wert ließ sich sowohl innerhalb des Durchgangs als auch bezogen auf den Cluster

beobachten. Für Cluster 3 trat innerhalb des mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Durchgangs

mit einer Punktedifferenz von 16,8 Punkten die höchste Zuwachsrate auf (diese konnte

ebenfalls querschnittlich beobachtet werden. Die berechnete Effektstärke für den Durchgang

mit CD entspricht mit 0,22 einem Wert zwischen schwachem und mittlerem Effekt.

Im Durchgang mit dem Arbeitsheft erreichte Cluster 3 das höchste Durchschnittsergebnis (16,8

Punkte). Auch dieses Ergebnis konnte innerhalb dieses Durchgangs, als auch querschnittlich

beobachtet werden und wies mit 0,28 eine mittlere Effektstärke auf. Der mit der Film-CD

ausgestattete Durchgang zeigte für diesen Cluster mit einer Punktedifferenz von 14,4 Punkten

ebenfalls den höchsten Lernzuwachs, allerdings lag dieser insgesamt unter dem Durchschnitt.

Damit zeigte sich für Cluster 3 nur mit dem Arbeitsheft ein überdurchschnittlicher Lernerfolg,

Page 184: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

179

alle anderen Durchgänge zeigten ein Ergebnis, welches dem ohne unterrichtsbegleitende

Medien entsprach.

Für die gefundene Clusterlösung erscheint damit die Ablehnung der Nullhypothese „Es wird

keine Probandengruppe definiert werden können, die aufgrund der Nutzung eines spezifischen

unterrichtsbegleitend genutzten Lernmediums einen von den Durchschnittswerten anderer

Gruppen abweichenden Lernerfolg erzielt.“, gerechtfertigt.

4.3 Untersuchung des Einflusses des Unterrichts und der Lernunterlagen auf die

Einstellung zur Chemie

4.3.1 Überprüfung eines Zusammenhangs zwischen der Einstellung zum Lernobjekt nach

dem Unterricht, dem zur Verfügung stehenden Lernmedium und den im Ausgangstest

erreichten Punktzahlen

Die Nullhypothese verneint den Zusammenhang von Einstellungen zum Lernobjekt und dem

Unterrichtserfolg (gemessen als Punktzahl im Ausgangstest). Zu ihrer Überprüfung wurde in

einem ersten Schritt das Antwortverhalten der Items, welche Einstellungen zum Unterricht und

zum Lernobjekt wiedergeben, auf eine Korrelation mit der Punktzahl im Ausgangstest hin

untersucht.

Items mit einem Korrelationsfaktor über 0,2 wurden daran anschließend mittels des Kruskal-

Wallis-Tests auf eine signifikante Unterscheidung der Likert-skalierten Antworten bezüglich der

Punktzahlen im Ausgangstest geprüft. Die Prüfung erfolgte getrennt nach Durchgängen mit

Unterrichtsmedien und dem Durchgang ohne Unterlagen. Das Ergebnis ist in der folgenden

Tabelle wiedergegeben.

Item Berufs-

nutzen

FWU

Struktur

FWU

Testfragen

FWU

Unbeliebt

FWU

Alltag

FWU

Beruf

FWU Gut

Folgen

Korr. nach

Pearson

Signifikanz (2-

seitig)

Durchgänge

mit Medien

(n=256)

-0.219

0,001

-0,214

0.003

-0,376

0.000

-0,234

0,000

-0,172

0,006

-0,234

0,000

-0,321

0,000

Page 185: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

180

Item Berufs-

nutzen

FWU

Struktur

FWU

Testfragen

FWU

Unbeliebt

FWU

Alltag

FWU

Beruf

FWU Gut

Folgen

Korr. nach

Pearson

Signifikanz (2-

seitig)

Durchgang ohne

Medien (n=58)

0,072

0,592

0,387

0,003

-0,452

0,000

-0,060

0,655

-0,100

0,456

-0,106

0,428

-0,274

0,037

Kruskal-Wallis-

Test (Asymptot-

ische Signifikanz)

Durchgänge mit

Medien

0,004 0,014 0,000 0,001 0,046 0,000 0,000

Kruskal-Wallis-

Test (Asymptot-

ische Signifikanz)

Durchgang ohne

Medien

0,744 0,030 0,056 0,461 0,374 0,594 0,300

Tab. 56: Korrelation der im Ausgangstest erreichten Punktzahl mit Lernobjekt-bezogenen Items getrennt nach Durchgängen mit Medien und dem Durchgang ohne Medien

Während der Kruskal-Wallis-Test für die Items der Durchgänge mit Lernmedien durchgängig

eine Ablehnung der Nullhypothese zulässt, traf dies im Durchgang ohne Medien nur auf die

Items „Ich habe die Testfragen lösen können“ (FWUTestfragen) und „Der Lernstoff war gut

strukturiert“ (FWUStruktur) zu. Für diese Items wurden die Ergebnisse der beiden Gruppen

mittels des Mann-Whitney-Tests auf das Auftreten signifikanter Unterschiede getestet. Für das

Item FWUTestfragen ließ der Signifikanzwert von 0,397 keine Unterscheidung erkennen.

Dagegen deutet das Item FwUStruktur mit einem Wert von 0,001 auf einen signifikanten

Unterschied zwischen den Durchgängen mit Medien und den Probanden ohne Unterlagen hin,

was auf eine verbesserte Einordnung der einzelnen Themen in das Gesamtkonstrukt

„Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“ durch den unterrichtsbegleitenden

Einsatz von Lernmedien schließen lässt.

Um festzustellen, ob die unterschiedlichen unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien einen

Einfluss auf die zuvor betrachteten Items ausüben, wurden die Ergebnisse der mit

Page 186: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

181

unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge einem Kruskal-Wallis-Test

unterzogen. Dabei zeigte kein Item einen signifikanten Unterschied.

Item Berufs-

nutzen

FWU

Struktur

FWU

Testfragen

FWU

Unbeliebt

FWU

Alltag

FWU

Beruf

FWU Gut

Folgen

Kruskal-Wallis-

Test

(Asymptotische

Signifikanz)

0,401 0,521 0,872 0,135 0,542 0,977 0,475

Tab. 57: Signifikanz-Werte der Untersuchung des Medieneinflusses auf die Lernobjekt-bezogenen Items

Die graphische Auftragung der einzelnen Item-Mittelwerte gegen die unterschiedlichen

Lernmedien lässt dagegen eine weitgehende einheitliche Tendenz der Einstellungen gegenüber

dem Lernobjekt im Verhältnis zu den Lernmedien erkennen. Mit elektronischen Speichermedien

ausgestattete Teilnehmer zeigten eine positivere Sichtweise des Chemieunterrichts und seiner

Auswirkungen auf das Berufs- bzw. Alltagsleben, während die Durchgänge mit Printmedien

geringere Item-Werte aufwiesen. Um eine innerhalb der Gruppen angelegte Tendenz im

Antwortverhalten ausschließen zu können, wurde den Items des Fragebogens nach dem

Unterricht die graphische Auftragung der entsprechenden Items vor dem Unterricht

gegenübergestellt. Diese Diagramme zeigen ein deutlich unterschiedliches Bild.

Page 187: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

182

Abb. 33: Mittelwerte der Items „Der Lernstoff war gut strukturiert“ (FWUStruktur) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Der Lernstoff war gut strukturiert“ (ChUStruktur) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge

Abb. 34: Mittelwerte der Items „Ich habe die Testfragen lösen können“ (FWUTestfragen) des Frage-bogens nach dem Unterricht und „Ich habe gute Noten im Chemieunterricht gehabt“ (ChUNoten) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge

Abb. 35: Mittelwerte der Items „Chemie war für mich eher ein unbeliebtes Fach“ (FWUUnbeliebt) des Fragebogens nach dem Unterricht und „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“ (ChUBeliebt) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge (die Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert).

Page 188: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

183

Abb. 36: Mittelwerte der Items „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ (FWUAlltag) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ (ChAlltag) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge

Abb.37: Mittelwerte der Items „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ (FWUBeruf) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ (ChBerufsleben) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge

Page 189: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

184

Abb. 38: Mittelwerte der Items „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ (FWUGutfolgen) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ (ChUGutfolgen) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge

Die erhaltenen Ergebnisse erlauben ein Zurückweisen der Nullhypothese insoweit, dass

grundsätzlich ein Zusammenhang zwischen dem die Einstellungen zum Lernobjekt erfassenden

Antwortverhalten und dem Lernerfolg sowie der Nutzung unterrichtsbegleitender Lernmedien

festgestellt werden konnte. Allerdings ließen sich spezifische Effekte der unterschiedlichen

Lernunterlagen auf die im Fragebogen nach dem Unterricht gezeigten Einstellungen zum

Lernobjekt nur tendenziell, nicht aber signifikant nachweisen.

4.3.2 Tritt durch den Unterricht ein Einstellungswandel gegenüber dem Lehrnobjekt bei

den Lehrgangsteilnehmern ein?

Zur Prüfung der Forschungsfrage lässt sich die Nullhypothese „Der Unterricht übt keinen

Einfluss auf die Einstellungen der Lernenden bezüglich des Lernobjekts aus“ formulieren. Für

die Untersuchung einer möglichen Veränderung von Einstellungen durch den Chemieunterricht

des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs wurden die Items des Fragebogens vor dem

Unterricht („Haben Sie in Ihrem bisherigen Berufsleben Kenntnisse der Chemie benötigt“ bzw.

der Item-Block „Fragen zum schulischen Chemieunterricht“, ChU) mit den entsprechenden

Fragen des Fragebogens nach dem Unterricht („Glauben Sie, in Ihrem weiteren Berufsleben

Kenntnisse der Chemie zu benötigen?“ bzw. Item-Block FwU „Fragen zum Chemieunterricht im

feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“) verglichen. Um aus den Frageblöcken vergleichbare

Items zu identifizieren wurden mittels Kendall‘s Tau-b die im Item-Block ChU

zusammengefassten Items des Eingangsfragebogens mit den Items des Blocks FwU im

Page 190: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

185

Ausgangsfragebogen auf Korrelation geprüft. Für Items, die eine Korrelation auf dem 0,01-

Signifikanzniveau aufwiesen, erfolgte die Betrachtung in einer vergleichenden Untersuchung.

Dabei wurde anhand der durchschnittlich erreichten Werte der Likert-Skala auf eine

Veränderung der Einstellungen bezüglich der Wertigkeit chemischer Grundlagenkenntnisse und

Einstellungen zum Chemieunterricht geschlossen.

Korrelation nach Kendall’s Tau-b ChU Spaß ChU

Nutzlos*

ChU

Beliebt* ChU Alltag ChU Beruf

Berufsnutzen

Korrelations-

koeffizient 0,179 0,192 0,165 0,179 0, 244

Sig. (2-seitig) 0,000 0,000 0,001 0,000 0,000

FWU Spaß

Korrelations-

koeffizient 0,206 0,096 0,182 0,111 0,126

Sig. (2-seitig) 0,000 0,059 0,000 0,029 0,013

FWU Nutzen*

Korrelations-

koeffizient 0,069 0,200 0,140 0,160 0,164

Sig. (2-seitig) 0,170 0,000 0,005 0,002 0,001

FWU Unbeliebt*

Korrelations-

koeffizient 0,278 0,195 0,290 0,186 0,148

Sig. (2-seitig) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,002

FWU Alltag

Korrelations-

koeffizient 0,173 0,211 0,184 0,297 0,320

Sig. (2-seitig) 0,000 0,000 0,000 0,000 0

Tab. 58: Übersicht korrelierender Items zur Einstellung gegenüber dem schulischen Chemieunterricht (ChU) bzw. zur Einstellung gegenüber dem Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang (FwU). Die rote Markierung entspricht der erwarteten Korrelation zwischen vergleichbaren Items (vergleichbare Items mit Korrelations-Koeffizienten unter 0,200 wurden nicht berücksichtigt). Die mit * gekennzeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert)

Die Korrelation zwischen den bisher benötigten chemischen Kenntnissen im Berufsleben und

einer zu erwartenden Nutzung im Beruflichen Alltag nach dem Lehrgang ist mit einem

Korrelationskoeffizienten von 0.188 nur gering ausgeprägt. Ebenso verhält es sich mit den

Items ChUBeruf und FwUBeruf (Kendall‘s Tau-b 0.182). Deshalb wurde das Item-Paar

ChUBeruf – Berufsnutzen miteinander verglichen (Kendall‘s Tau-b 0.244).

Page 191: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

186

Zur Überprüfung einer Veränderung der Einstellung zum Lernobjekt wurde der Wilcoxon-Test

verwendet. Die Betrachtung erfolgte über alle Teilnehmer des feuerwehrtechnischen

Grundlehrgangs. Zur besseren Vergleichbarkeit der erhaltenen Werte erfolgte eine

Differenzbildung durch Abzug der negativen von den positiven Rängen und die Umrechnung

der Ergebnisse in Prozente.

Item-Paar Mittelwert Negative Ränge Positive Ränge Differenz

ChUBeruf

Berufsnutzen

3,59

2,14

13 260

247

(79%)

ChUSpass

FwUSpass

2,74

1,41

12 250

238

(76%)

ChUNutzlos*

FwUNutzen*

2,50

1,50

21 216

195

(62%)

ChUBeliebt*

FwUUnbeliebt*

2,77

2,29

59 156

97

(31%)

ChUAlltag

FwUAlltag

3,49

3,26

62 124

62

(20%)

Tab. 59: Mittelwerte der Vergleichs-Items und Ränge des Wilcoxon-Tests über die gesamte Lerngruppe (n = 314, neutrale Nennungen blieben unberücksichtigt, die mit * gekennzeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert)

Aus der Tabelle kann sowohl die Veränderung der Mittelwerte hin zu positiveren Werten als

auch das Überwiegen positiver Ränge des Wilcoxon-Tests entnommen werden. Vor diesem

Hintergrund ist die Nullhypothese, die das Fehlen eines Zusammenhangs zwischen dem

Chemieunterricht und einem Einstellungswandel gegenüber dem Lernobjekt postuliert,

abzulehnen.

Page 192: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

187

4.3.3 Lässt sich ein Einfluss der unterschiedlichen Lernmedien auf diesen

Einstellungswandel beobachten?

Im Rahmen der Untersuchung eines Medieneinflusses auf die Einstellungen zum

Unterrichtsobjekt wird folgende Nullhypothese formuliert: „Unterrichtsbegleitend genutzte

Medien üben keinen Einfluss auf die Einstellungen der Lernenden zum Lernobjekt aus“. Um

diese Hypothese zu überprüfen, wurde der Wilcoxon-Test für die unter 4.3.2 identifizierten

korrelierenden Items getrennt nach dem Durchgang ohne Lernmedien und den Durchgängen

mit Lernmedien durchgeführt.

Medien

Item-Paare

Medien

insgesamt Skript CD

Arbeitsheft

+ Versuche

Film-CD Durchgang

ohne Medien

ChUBeruf

Berufsnutzen

222

(87%)

65

(87%)

59

(87%)

40

(82%)

58

(91%)

41

(71%)

ChUSpass

FwUSpass

195

(76%)

50

(65%)

58

(85%)

39

(80%)

48

(75%)

43

(74%)

ChUNutzlos*

FwUNutzen*

158

(62%)

49

(65%)

43

(63%)

28

(57%)

38

(59%)

37

(64%)

ChUBeliebt*

FwUUnbeliebt*

85

(33%)

18

(24%)

30

(44%)

17

(35%)

20

(31%)

12

(21%)

ChUAlltag

FwUAlltag

49

(19%)

4

(5%)

24

(35%)

8

(16%)

13

(20%)

13

(22%)

Tab. 60: Wilcoxon-Test der korrelierenden Item-Paare getrennt nach Durchgängen (die mit * gekenn-zeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert). Die angegebenen Werte stellen die Differenz der positiven Ränge abzüglich der negativen Ränge dar.

Der Vergleich der Ränge nach Wilcoxon zeigte für die Durchgänge mit unterrichtsbegleitenden

Lernmedien eine positivere Tendenz bezüglich des Berufsnutzens und der Beliebtheit des

Unterrichts gegenüber der Gruppe ohne Medien. Die Item-Paare ChUSpass – FwUSpass,

ChUNutzlos – FwUNutzen und ChUAlltag – FwUAlltag wiesen dagegen nur geringe Differenzen

Page 193: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

188

auf. Für die mit Lernmedien ausgestatteten Durchgänge ergaben die Prozentwerte der Rang-

Differenzen ein uneinheitliches Bild. Der Durchgang mit Skript lieferte für das Item-Paar

Berufsnutzen den positivsten Wert, gefolgt von Film-CD und Lern-CD. Die gleiche Rangfolge

zeigte sich für die Bewertung des Nutzens, allerdings nicht mit gleich deutlichem Abstand.

Auffällig erscheint, dass der Durchgang mit Skript den Nutzen des Erlernten im Alltag nur als

gering erachtet.

Dagegen liegen bei den Fragen zum Spaß und zur Beliebtheit des Unterrichts die Durchgänge

mit Lern-CD, Arbeitsbuch und Film-CD vorn.

Aufgrund der starken Schwankungen der Ergebnisse und da die erhaltenen Ergebnisse nur für

das Item-Paar ChUBeruf / Berufsnutzen eine Ablehnung der Nullhypothese zulassen, muss

davon ausgegangen werden, dass Lernmedien auch bei unterrichtsbegleitender Verwendung

einen Einfluss auf die Einstellungen des Lernenden zum Lernobjekt ausüben können, dieser

aber gegenüber dem Präsenzunterricht nur eine nachrangige Gewichtung besitzt. Eine

Differenzierung nach einzelnen Medien zeigte sich nicht.

4.3.4 Korreliert ein Einstellungswandel zum Lernobjekt mit dem Lernerfolg?

In einem nächsten Schritt wurde der Einfluss der Veränderung auf den Lernerfolg, gemessen

als Ergebnis des Ausgangstests bzw. der Punktedifferenz, untersucht. Die entsprechende

Nullhypothese sieht eine Ablehnung des Zusammenhangs zwischen Lernerfolg und einem

Wandel der Einstellung zur Wichtigkeit des Chemieunterrichts vor. Zur Prüfung der Hypothese

wurden in einer Kreuz-Tabelle die von den jeweiligen Durchgängen im Ausgangstest erreichten

durchschnittlichen Punktzahlen bzw. Punktedifferenzen gegen die Durchschnittswerte der unter

4.3.2 untersuchten Fragebogen-Items aufgetragen.

Medien

Item-Paare

Skript CD

Arbeitsheft

+ Versuche

Film-CD Durchgang

ohne Medien

ChUBeruf

Berufsnutzen

65

(87%)

59

(87%)

40

(82%)

58

(91%)

41

(71%)

ChUSpass

FwUSpass

50

(65%)

58

(85%)

39

(80%)

48

(75%)

43

(74%)

Page 194: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

189

Medien

Item-Paare

Skript CD

Arbeitsheft

+ Versuche

Film-CD Durchgang

ohne Medien

ChUNutzlos*

FwUNutzen*

49

(65%)

43

(63%)

28

(57%)

38

(59%)

37

(64%)

ChUBeliebt*

FwUUnbeliebt*

18

(24%)

30

(44%)

17

(35%)

20

(31%)

12

(21%)

ChUAlltag

FwUAlltag

4

(5%)

24

(35%)

8

(16%)

13

(20%)

13

(22%)

Punktedifferenz

(Durchschnittspunkt-

zahl des Ausgangs-

tests)

16,7

(30,6)

16,5

(30,3)

15,5

(31,7)

13,4

(29,5)

13,6

(30,0)

Tab. 61: Kreuztabelle mit den Rangwerten der korrelierenden Item-Paare in Bezug zu den Lernmedien und dem Durchgang ohne Medien. Die letzte Zeile gibt die Punktedifferenz zwischen Ausgangstest und Eingangstest wieder (in Klammern sind die Durchschnittspunktzahlen des Ausgangstests aufgeführt). Die mit * gekennzeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert.

Im Vergleich der Item-Durchschnittswerte der jeweiligen Durchgänge zeigte sich für die Lern-

CD ein durchgängiges positives Ergebnis. Der mit dem Skript ausgestattete Durchgang erzielte

die niedrigsten Werte, welche im Bereich des Durchgangs ohne Medien liegen. Die Durchgänge

mit Film-CD und Skript lagen bezüglich der Fragebogen-Items zwischen Lern-CD und Skript in

etwa gleich auf. Eine Verbindung zu den Punkte-Differenzwerten konnte nicht festgestellt

werden.

Die fehlende Korrelation zwischen der durchschnittlich im Ausgangstest erreichten Punktzahl

bzw. des Lernzuwachses anhand der Punktedifferenz und den Differenzen des Wilcoxon-Tests

legen eine Annahme der Nullhypothese nahe, welche den Zusammenhang zwischen dem

Einstellungswandel zum Lernobjekt und dem Testergebnis ablehnt.

Page 195: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

190

4.4 Untersuchung der nachhaltigen Wirkung von Lernmedien auf die

Behaltensleistung der Lernenden im Lehrfach Chemie.

4.4.1 Tritt durch den Unterricht ein längerfristiges Behalten ein?

Die Nachhaltigkeit des schulischen naturwissenschaftlichen Unterrichts muss, unter

Zugrundelegung der Ergebnisse von Hesse und Lumer als gering eingeschätzt werden. Im

Verlauf der Arbeit sollte untersucht werden, ob durch das Lehrfach Chemie ein langfristiger

Zuwachs des chemischen Grundlagenwissens erreicht werden kann. Als Nullhypothese wird die

Annahme formuliert, dass der Wissensstand unabhängig von den zur Verfügung stehenden

Lernunterlagen nach sieben Monaten wieder auf das Niveau vor dem Chemieunterricht

gesunken ist. In diesem Zusammenhang wurde untersucht, ob die unterschiedlichen im

Grundlehrgang ausgegebenen Lernunterlagen einen Einfluss auf die Behaltensleistung der

Lernenden ausüben.

Zur Erfassung des Wissensstandes wurde den Teilnehmern des Abschlusslehrgangs der

Chemie-Test aus dem Grundlehrgang erneut vorgelegt. Der Chemieunterricht lag zum

Zeitpunkt des Follow up-Tests im Durchschnitt ca. sieben Monate zurück. In diesem Zeitraum

wurden den Lehrgangsteilnehmern weitere Chemiekenntnisse u.a. in den Unterrichts-Einheiten

„Brennen und Löschen“ sowie „Gefährliche Stoffe und Güter“ vermittelt bzw. die Kenntnisse des

Chemieunterrichts im Grundlehrgang angewandt.

Die Ergebnisse umfassen drei Durchgänge mit den Lernmedien Skript, Arbeitsheft mit

Versuchen und CD mit Filmsequenzen. Ein Vergleichsdurchgang ohne Lernunterlagen wurde

nicht durchgeführt, da die Lehrgangsteilnehmer die Unterlagen zur Vorbereitung auf

laufbahnrelevante Prüfungen nutzten und dadurch Nachteile in Kauf nehmen müssten.

Für die 132 Teilnehmer am Abschlusslehrgang ergab sich eine durchschnittliche Punktzahl von

34,3 Punkten. Im Vergleich zum Durchschnittswert des Ausgangstests nach dem

Chemieunterricht im Grundlehrgang dieser Probanden (30,4 Punkte) wurde damit sogar eine

Steigerung erzielt. Damit ist die Nullhypothese, welche einen Rückgang der

Durchschnittspunktzahl im Follow up-Test erwartet, widerlegt.

4.4.2 Korreliert der Grad des Behaltens mit einem bestimmten Lernmedium?

In einem weiteren Schritt sollte geprüft werden, ob die erreichte Punktzahl mit dem zur

Verfügung stehenden Lernmedium korreliert. Dazu wurden die Durchschnittswerte der

erreichten Punktzahlen des jeweiligen Mediums miteinander verglichen.

Page 196: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

191

Medium Punkte Chemietest

Abschlusslehrgang

Punkte Ausgangstest

Grundlehrgang

Skript Mittelwert 35,5 32,1

n 52 48

Standardabweichung 4,2 3,8

Arbeitsheft Mittelwert 33,0 34,1

n 38 38

Standardabweichung 6,7 4,6

Film-CD Mittelwert 34,1 29,4

n 42 43

Standardabweichung 5,7 6,2

Tab. 62: Vergleich der von den Durchgängen im Grundlehrgang und im Abschlusslehrgang erreichten Punktzahlen

Bei der Berechnung der durchschnittlichen Punktzahlen des Ausgangstests im Grundlehrgang

sind bereits nur Lehrgangsteilnehmer berücksichtigt worden, die den Abschlusslehrgang

durchlaufen hatten (die geringfügige Differenz zwischen Grundlehrgang und Abschlusslehrgang

des Durchgangs mit Skript ergab sich aus einem Überhang des vorherigen Jahrgangs).

Mit Ausnahme der mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Lerngruppe konnte die Punktzahl aus

dem Grundlehrgang gesteigert werden. Die Durchschnittspunktzahl der mit dem Arbeitsheft

ausgestatteten Lerngruppe sank dagegen geringfügig. Die Untersuchung einer Signifikanz der

Ergebnisse (Mann-Whitney-Test) lieferte keine Ergebnisse, die eine Ablehnung der Null-

Hypothese „Die unterrichtsbegleitend genutzten Medien haben keinen signifikanten Einfluss auf

das Ergebnis des Follow up-Test zuließen (Skript - Versuch 0.120, Skript - Film-CD 0.125,

Versuch - Film-CD 0.649).

Dagegen zeigte die Betrachtung der Punktedifferenz (Follow up-Test – Ausgangstest) eine

deutliche Tendenz bezüglich der geringeren Punktzahl des Arbeitsheftes.

Aufgrund des mit dem Arbeitsheft erzielten abweichenden Ergebnisses wurden die Ergebnisse

der mit Versuchen verbundenen Items gesondert mit den anderen Lernmedien verglichen.

Page 197: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

192

Vergleich der Ergebnisse

der Test-Items (Anzahl

der richtige Antworten in

%)

Follow up-Test

Durchgang mit

Arbeitsheft/Ver-

suchen

Follow up-Test Durch-

schnittliche Anzahl

richtiger Antworten

Skript und Film-CD

Durchgang mit

Arbeitsheft/ Versuch-

en Ausgangstest

Grundlehrgang

Trennen von Gemischen 78,9% 80,9% 83,7%

Katalysatorwirkung 92,1% 92,5% 83,7%

Indikatorpapier 86,8% 96,8% 87,8%

Säure/Base 63,2% 83,0% 85,7%

Neutralisation 86,8% 81,9% 87,8%

Verbrennen von PVC 92,1% 96,4% 85,7%

Summe der Prozentsätze

richtiger Antworten 83,3% 88,6% 85,7%

Tab. 63: Vergleich der von den verschiedenen Durchgängen erzielten Prozentzahlen richtiger Antworten für die im Arbeitsheft durch Versuche abgebildeten Test-Items

Der Vergleich der Prozentwerte richtiger Antworten von Items, welche mit Schülerversuchen

hinterlegt waren, zeigte ein schlechteres Abschneiden des Durchgangs mit Arbeitsheft (mit

Ausnahme der Ergebnisse für die Items „Neutralisation“). Allerdings sind die Unterschiede nur

gering. Die Betrachtung der Differenzen anhand des Mann-Whitney-Tests, welche nur für das

Item Säure/Base ein signifikantes Ergebnis zeigte (Arbeitsheft/Versuch – Skript 0,011,

Arbeitsheft/Versuch – Film-CD 0,046), unterstreicht diese Vermutung.

Die Punktedifferenzen zwischen Follow up-Test und Ausgangstest zeigte einen deutlichen

Unterschied zwischen dem Arbeitsheft und dem Skript bzw. der Lern-CD. Der direkte Vergleich

der Test-Items, zu denen das Arbeitsheft Versuche vorsieht, lieferte jedoch nur einen geringen

Unterschied bezüglich der Wirksamkeit der Lernmedien. Die Ergebnisse lassen die Ablehnung

der Nullhypothese, welche einen signifikanten Einfluss unterrichtsbegleitend genutzter Medien

auf das Ergebnis des Follow up-Tests verneint, nicht zu.

4.4.3 Korreliert die durchschnittliche Punktzahl mit der Häufigkeit der Mediennutzung

bzw. der „Einstellung zur Notwendigkeit chemischer Kenntnisse?

Der Zusammenhang zwischen der Häufigkeit der Mediennutzung, den zur Verfügung

stehenden Lernmedien und der im Follow up-Test erreichten Punktzahl wurde mittels Kendall-

Tau-b geprüft.

Page 198: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

193

Item

ALUnterlWieoft

Medium Benötigt für

Ausbildung

Wissen Anwendbar PunkteAL

Korrelationskoeffizient 0,259 0,449 0,305 -0,179

Sig.(2-seitig) 0,001 0,000 0,000 0,008

Tab. 64: Korrelation zwischen der Häufigkeit der Mediennutzung und den im Ausgangstest erreichten Ergebnissen sowie mit den zur Verfügung stehenden Lernmedien (n=132)

Das Ergebnis der Untersuchung nach Kendall-Tau-b zeigte neben der signifikanten Korrelation

mit der erreichten Punktzahl und den daraus errechneten Noten auch eine Korrelation zu den

eingesetzten Medien und den Items, die die Nutzbarkeit des im Chemieunterricht des

Grundlehrgangs gewonnenen Wissens abfragen.

Im nächsten Schritt wurde der direkte Zusammenhang zwischen dem Antwortverhalten des

Items „Wie oft haben Sie die Chemie-Lernunterlagen seit Ende des Grundlehrgangs genutzt?“

und der von der Antwortgruppe durchschnittlich erreichten Punktzahl betrachtet.

Nutzung Lern-

unterlagen n

Mittelwert der Punkte

im Follow up-Test Standardabweichung Standardfehler

häufig 13 37,9 1,6 0,4

selten 54 34,7 5,4 0,7

sehr selten 29 34,3 4,9 0,9

nie 22 31,7 6,8 1,4

Gesamt 118 34,4 5,5 0,5

Tab. 65: Auftragung der im Chemietest während des Abschlusslehrgangs erreichten Punktzahl gegen die Häufigkeit der Mediennutzung

Die graphische Auftragung der Mittelwerte der Punktzahlen gegen die Häufigkeit der

Mediennutzung zeigt eine deutliche Tendenz, die sich allerdings nur bedingt im Signifikanztest

widerspiegelt (häufig – selten 0,019, selten – sehr selten 0.484, sehr selten – nie 0.146).

Page 199: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

194

Abb. 39: Die Auftragung der im Follow up-Test durchschnittlich erreichten Punktzahlen gegen die Häufigkeit der Mediennutzung (Item „Wie oft haben Sie die Chemie-Lernunterlagen seit Ende des Grundlehrgangs genutzt?“) zeigt einen graphischen Zusammenhang zwischen den beiden Items.

Medium n Mittelwert Standardabweichung

Skript 52 2,52 1,11

Versuch 38 3,95 1,23

Film-CD 42 3,12 1,53

Insgesamt 132 3,12 1,41

Tab. 66: Auftragung der Häufigkeit der Mediennutzung gegen die in den Durchgängen verfügbaren Lernmedien

Die Ergebnisse lagen signifikant vor (Skript – Arbeitsheft/Versuch 0,000, Skript – Film-CD

0,002, Arbeitsheft/Versuch – Film-CD 0,006).

Das Item „Haben Sie in Ihrer Feuerwehr-Ausbildung Kenntnisse der Chemie benötigt?“ lieferte

ebenfalls eine signifikante Korrelation mit den Test-Ergebnissen im Abschlusslehrgang.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4 Häufig selten sehr selten nie (n=13) (n=54) (n=29) (n=22)

Page 200: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

195

Item ALBenötigt für

Ausbildung

Medium AL Unterlagen

Wieoft

Wissen

Anwendbar

PunkteAL

Korrelationskoeffizient -0,001 0,449 0,463 -0,241

Sig.(2-seitig) 0,988 0,000 0,000 0,000

Tab. 67: Korrelation des Items „ALBenötigt für Ausbildung“ mit den genutzten Lernmedien, Häufigkeit der Mediennutzung, Anwendbarkeit des Wissens und erreichte Punktzahl (n=132)

Der Auftragung der Antwortgruppen des Items „Haben Sie in Ihrer Feuerwehr-Ausbildung

Kenntnisse der Chemie benötigt?“ gegen die von ihnen erreichte Durchschnittspunktzahl zeigte

einen Zusammenhang, der allerdings im Mann-Whitney-Test nicht durchgängig signifikant

auftritt (häufig – selten 0.072, selten – sehr selten 0,598, sehr selten – nie 0.001).

Wissen

anwendbar n

Mittelwert der Punkte

im Follow up-Test Standardabweichung Standardfehler

häufig 16 36,6 4,5 1,1

selten 39 35,9 2,7 0,4

sehr selten 41 34,7 5,5 0,8

nie 21 29,2 7,1 1,5

Gesamt 117 34,4 5,5 0,51

Tab. 68: Auftragung der im Chemietest während des Abschlusslehrgangs erreichten Punktzahl gegen das Item „ALBenötigt für Ausbildung“

Medium n Mittelwert Standardabweichung

Skript 52 3,1 1,5

Versuch 38 3,6 1,2

Film-CD 42 2,9 1,52

Insgesamt 132 3,2 1,5

Tab. 69: Auftragung des Items „ALBenötigt für Ausbildung“ gegen die in den Durchgängen verfügbaren Lernmedien

Das gleiche trifft auf die Auftragung der genutzten Medien gegen die Durchschnittswerte dieses

Items zu. Wie bereits für das Item „Wie oft haben Sie die Chemie-Lernunterlagen seit Ende des

Grundlehrgangs genutzt?“ trat auch hier eine Tendenz auf, die sich mit der durchschnittlich

erreichten Punktzahl deckt, jedoch nach Mann–Whitney nur gegenüber dem Durchgang mit

Arbeitsheft ein signifikantes Ergebnis zeigte (Skript – Versuch 0.033, Skript – Film-CD 0.841,

Versuch – Film-CD 0.021).

Page 201: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

196

Das Item „War das im Grundlehrgang vermittelte Wissen dafür anwendbar?“ zeigte dagegen

nur eine geringe Korrelation zu den genutzten Medien und der Punktzahl im Follow up-Test.

Der Auftragung der durchschnittlich erreichten Item-Werte gegen die Punktzahl des Follow up-

Tests erbrachte bezüglich der Lerngruppen für den Mann-Whitney-Test keine signifikanten

Ergebnisse (eher – teils 0.517, teils- eher nicht 0.079, eher nicht – überhaupt nicht 0.370).

Item ALWissen

anwendbar Medium

AL Unterlagen

Wieoft

Wissen

Anwendbar PunkteAL

Korrelationskoeffizient -0,037 0,305 0,463 -0,094

Sig.(2-seitig) 0,623 0,000 0,000 0,160

Tab. 70: Korrelation des Items „ALWissen anwendbar“ mit den genutzten Lernmedien, Häufigkeit der Mediennutzung, Anwendbarkeit des Wissens und erreichte Punktzahl

Die Nullhypothese „Die Häufigkeit der Mediennutzung und den Einstellungen zu den

erworbenen Kenntnissen ist unabhängig von den genutzten Medien“ kann teilweise abgelehnt

werden. So korreliert die Häufigkeit der Mediennutzung signifikant mit der verfügbaren

Lernunterlage. Bezüglich der Nutzbarkeit von Chemiekenntnissen im weiteren Lehrgang zeigte

das Arbeitsheft gegenüber den Lernunterlagen Skript und Lern-CD signifikant geringere Werte.

Zwischen diesen beiden Lernmedien konnte dagegen keine eindeutige Differenz erkannt

werden, die eine durchgängige Ablehnung der Nullhypothese gestattet hätte.

4.5 Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitend genutzten Lernunterlagen

im Bereich der Hochschul-Ausbildung

Die Daten wurden im Wintersemester 2009/2010 im Arbeitsbereich Chemie der Pädagogischen

Hochschule Weingarten unter den Teilnehmern an der Vorlesung „Einführung in die Allgemeine

und Anorganische Chemie“ der Abteilung für Chemie und Didaktik der Chemie der PH

Weingarten erhoben. In der Untersuchung wurden 27 Probanden berücksichtigt, die sowohl am

Eingangstest, als auch am Ausgangstest teilnahmen.

4.5.1 Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis an der PH Weingarten

Die für die Probandengruppe des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs widerlegte

Nullhypothese „Lebensalter und Vorbildung besitzen keinen Einfluss auf den nach dem

Unterricht ermittelten Lernzuwachs“ wird bezüglich der Vorbildung auch auf die

Probandengruppe der PH Weingarten angewendet.

Zur Prüfung des Einflusses der Vorbildung auf den Eingangstest wurde der schulische

Abschluss im Fach Chemie gegen die im Eingangstest erreichte Punktzahl aufgetragen.

Page 202: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

197

Vorbildung n Durchschnittspunkt-

zahl Eingangstest

Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest

Durchschnitts-

Punktedifferenz

Abwahl Chemie 8 47,9 72,1 24,2

Grundkurs Chemie 10 55,2 75,0 19,8

Leistungskurs Chemie 9 68,4 80,5 12,1

Insgesamt 27 57,4 76,0 18,6

Vergleichsgruppe 45 52,8 82,8 25

Tab. 71: Vergleich der im Eingangstest von den Probandengruppen mit unterschiedlicher Vorbildung erzielten Durchschnittspunktzahlen (100 Punktetest). Als Vergleichsgruppe dienen die Teilnehmer des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs mit über die Sekundarstufe I hinausgehenden Chemiekenntnissen (die Punktzahlen der Vergleichsgruppe wurden aus dem im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang genutzten 40 Punktetest errechnet).

Wie bereits bei der Untersuchung des Einflusses der Vorbildung im Feuerwehrtechnischen

Grundlehrgang zeigte sich auch hier eine eindeutige Tendenz, dass Personen mit höherer

Vorbildung auch eine durchschnittlich höhere Punktzahl im Eingangstest erreichen. Allerdings

liegen die Ergebnisse nicht signifikant vor (Studenten ohne Chemie in der Oberstufe (Abwahl) –

Teilnehmer am Grundkurs 0,573, Teilnehmer am Grundkurs – Teilnehmer am Leistungskurs

0,182).

Abb. 40: Auftragung der Mittelwerte der im Eingangstest erreichten Punktzahlen gegen die schulischen Vorkenntnisse

47,9

55,2

68,4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 Chemiekenntnisse Chemie- Chemie- Sek I Grundkurs Sek II Leistungskurs Sek II (n=8) (n=10) (n=9)

Page 203: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

198

In diesem Zusammenhang wurden auch die nach der Einführungsveranstaltung erhobenen

Test-Ergebnisse mit den Items des Fragebogens vor dem Unterricht verglichen. Wie bereits in

Stetten a.k.M. trat auch in diesem Fall eine höhere Punktzahl für Teilnehmer mit erweiterten

Kenntnissen auf, die in Zusammenhang mit der Vorbildung zu stehen scheint. Die Spannweite

der Durchschnittspunktzahlen war aber deutlich zusammengerückt. Allerdings ließ der Mann-

Whitney-Test auch hier keine signifikante Unterscheidung der Probanden mit unterschiedlichem

Bildungshintergrund zu (Studenten ohne Chemie in der Oberstufe (Abwahl) – Teilnehmer am

Grundkurs 0, 762, Teilnehmer am Grundkurs – Teilnehmer am Leistungskurs 0,549).

Der Vergleich mit den Ergebnissen der Feuerwehrausbildung zeigte für Teilnehmer mit

ähnlichem Vorwissen entsprechende Durchschnittswerte.

Abb. 41: Auftragung der Mittelwerte der im Test nach dem Unterricht erreichten Punktzahlen gegen die Vorkenntnisse

Die Ergebnisse lassen aufgrund der fehlenden Signifikanz die uneingeschränkte Ablehnung der

Nullhypothese, dass die Vorkenntnisse der Teilnehmer keinen Einfluss auf die im Eingangstest

und im Ausgangstest gezeigten Ergebnisse ausüben, für die Studierenden der PH Weingarten

nicht zu. Die Probandengruppe der PH zeigte eine deutlich höhere Homogenität als die

Teilnehmer an der Feuerwehrtechnischen Ausbildung.

72,1 75 80,5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3 Chemiekenntnisse Chemie- Chemie- Sek I Grundkurs Sek II Leistungskurs Sek II (n=8) (n=10) (n=9)

Page 204: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

199

4.5.2 Betrachtung des Antwortverhaltens von Studenten im Eingangstest bzw. Test nach

der Vorlesung „Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie“ und Vergleich

mit dem Antwortverhalten von Teilnehmern am feuerwehrtechnischen Grundlehrgang im

Bezug auf chemische „Post-Konzepte“ Erwachsener

Die Untersuchung des Antwortverhaltens von Studenten der PH Weingarten ermöglichte den

Vergleich mit den in Stetten a.k.M. gewonnenen Ergebnissen, um das Auftreten ähnlicher

Antwortmuster beobachten zu können.

Das Item „Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?“ wurde auf Anhieb von 59% der

Teilnehmer richtig beantwortet. Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Vorkenntnissen erreichten

40%. Nach dem Unterricht erreichte der gesamte Durchgang eine Rate von 74% korrekter

Antworten (Grundlehrgang 73%).

Für das Item „Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors?“ zeigte sich ein Anstieg der

prozentual richtigen Antworten von 37% auf 52% (im Vergleich dazu konnte der Grundlehrgang

eine Zunahme der richtigen Antworten von 19% auf 65% verbuchen).

Für das Item „Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen Elementen?“ konnte vor dem

Unterricht eine Punktzahl von 59% erzielt werden. Nach dem Unterricht gaben 96% der

Probanden eine richtige Lösung an. Auch hier zeigt sich eine gute Übereinstimmung mit dem

feuerwehrtechnischen Grundlehrgang (53% bzw. 96%).

Die Leitfähigkeit wurde von 70% schon vor dem Unterricht richtig zugeordnet, der Prozentsatz

stieg nach Abschluss auf 82% und lag damit ebenfalls höher als das Ergebnis des

Grundlehrgangs (66%).

Für das Item „Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden Effekt, Trockeneis aber

nicht?“ zeigte sich eine deutliche Zunahme von 11% auf 82% (Grundlehrgang 36% zu 80%).

Das Item „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“ zeigte keine Veränderung zwischen

Eingangstest und Test nach dem Unterricht (jeweils 33%). Demgegenüber konnte der

Grundlehrgang einen Zuwachs von 24% auf 45% verbuchen.

Page 205: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

200

NaCl Masse-

zahl Cl

Edel-

gase

Leitfähig

-keit

Lösch-

mittel

CO2

Knallgas-

reaktion

Eingangs-

test

falsch/

unvollständig

n 11 17 11 8 24 18

% 40,7% 63,0% 40,7% 29,6% 88,9% 66,6%

richtig n 16 10 16 19 3 9

% 59,3% 37,0% 59,3% 70,4% 11,1% 33,4%

Ausgangs-

test

falsch/

unvollständig

n 7 12 1 5 5 18

% 26,0% 48,0% 3,7% 18,5,0% 18,5,0% 66,6%

richtig n 20 15 26 22 22 9

% 74,0% 52,0% 96,3% 81,5% 81,5% 33,4%

Tab. 72: Übersicht der im Eingangstest und im Ausgangstest durch Studenten der PH Weingarten gegebenen Antworten in Prozent

Aufgrund der geringen Probandenzahl wurde keine weitergehende Untersuchung des

Antwortverhaltens analog 4.1.3 vorgenommen. Aus dem Vergleich der Anzahl der korrekten

Antworten zeigte sich jedoch eine Übereinstimmung zwischen den Vergleichsgruppen

Probanden PH Weingarten und Lehrgangsteilnehmer des feuerwehrtechnischen

Grundlehrgangs mit erweiterten Chemie-Kenntnissen. Die dortige Beobachtung, dass

Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Kenntnissen auch bessere Ergebnisse im Eingangstest

erzielten, zeigte sich an den Ergebnissen der PH-Studenten bestätigt.

4.5.3 Vergleich der Ergebnisse des Ausgangstests von Lernenden mit unterschiedlichen

unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien

Um einen Vergleich des eingesetzten Online-Lernprogramms bezüglich eines Wissens-

zuwachses mit anderen Medien zu ermöglichen, wurden die Ergebnisse der Test-Items mittels

Kreuztabellen analysiert, deren Resultate im Folgenden wiedergegeben sind. Der Vergleich

erfolgte aufgrund der unterschiedlichen Größe der Lerngruppen anhand der Prozentwerte in

Bezug auf den jeweiligen Mittelwert. Bedingt durch die relativ kleinen Vergleichsgruppen

können die Ergebnisse nur als Tendenz gewertet werden.

Page 206: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

201

Item

Anzahl der korrekten Antworten im Ausgangstest

Lernende mit anderer Mediennutzung (n=20) n (%)

Nutzer der Lern-Plattform (n=7) n (%)

Aggregat-zustände 20 (100%) 7 (100%)

NaCl 15 (75%) 5 (71%)

Verbindung 20 (100%) 7 (100%)

Übergänge 13 (65%) 7 (100%)

Trennen von Gemischen 10 (50%) 6 (86%)

Atombau 16 (80%) 7 (100%)

Atombausteine 15 (75%) 5 (71%)

Beryllium-Atom 8 (40%) 4 (57%)

Ordnungszahl 20 (100%) 7 (100%)

Cl-Isotope 12 (60%) 3 (43%)

PSE 20 (100%) 6 (86%)

Edelgase 19 (95%) 7 (100%)

Gruppe 11 (55%) 3 (43%)

Periode 19 (95%) 6 (86%)

Anzahl Außenelektronen 14 (70%) 5 (71%)

Chem. Bindung 10 (25 %) 4 (57%)

Leitfähigkeit 16 (80%) 6 (86%)

Methan 12 (60 %) 5 (71%)

H-Brücke 17 (85 %) 5 (71%)

Lewis-Formel HCl 14 (70 %) 4 (57%)

Knallgas 6 (30 %) 3 (43%)

Oxidation 19 (95 %) 4 (57%)

Katalysator 18 (90 %) 5 (71%)

Exotherm 15 (75 %) 7 (100%)

Einfluss auf RG 15 (75 %) 6 (86%)

Tab. 73: Vergleich der je Test-Item mit dem Online-Lernprogramm im Vergleich zu den Probanden ohne Zugang zur Lernplattform erzielten Ergebnisse

Die Lerngruppe der MOODLE-Nutzer erzielte mit 77% richtiger Antworten gegenüber den

Lehrgangsteilnehmern, die nicht auf die Lernplattform zugreifen konnten oder wollten (74%

richtiger Antworten), ein vergleichbares Ergebnis. Allerdings war die Anzahl der Teilnehmer zu

gering, als dass eine statistische Auswertung vorgenommen werden könnte, sodass die

Zahlenangaben nur als Tendenz gewertet werden.

4.5.4 Bewertung der Lernplattform MOODLE

Anhand verschiedener Items wurden die Seminarteilnehmer zu ihren Erfahrungen und

Eindrücken bezüglich der MOODLE-Plattform befragt. Um die möglichen Einflüsse auf den

Wissenserwerb zu erfassen, erfolgte die Auftragung der Ergebnisse gegen die

Durchschnittspunktzahl des Ausgangstests.

Das Item „Den Schwierigkeitsgrad der Inhalte empfand ich als...“ wurde von 10 der 27

Teilnehmer beantwortet. Die acht Teilnehmer, welche mit „gut gewählt“ antworteten, erzielten

eine deutlich höhere durchschnittliche Punktzahl im Ausgangstest, als die beiden Teilnehmer,

Page 207: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

202

welche den Umfang für weniger gut gewählt hielten, sowie eine leicht höhere durchschnittliche

Punktzahl, als die von den Teilnehmern ohne Nennung erreichte.

Schwierigkeitsgrad n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

gut gewählt 8 77,4 16,8

weniger gut 2 67,4 9,0

Gesamt 27 76,0 13,2

Tab. 74: Vergleich der für das Item „Schwierigkeitsgrad“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punktzahlen

Bei der Beantwortung der Items „Der Umfang der Aufgaben (Tests, Rechnungen) war in

meinen Augen...“ und „Videolinks und Animationen auf der Plattform haben mir beim

Verständnis der Inhalte geholfen“ ließ sich kein eindeutiger Trend erkennen. Sowohl eher

befürwortende als auch eher ablehnende Stimmen erreichten nur unterdurchschnittliche

Punktzahlen.

Plattform hat Erwartungen erfüllt n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

stimme eher zu 5 70,2 17,5

teils/teils 3 87,6 12,2

stimme eher nicht zu 2 69,9 6,5

Gesamt 27 76,0 13,2

Tab. 75: Vergleich der für das Item „Erfüllung der Erwartungen“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punkten

Page 208: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

203

Die Videos haben geholfen n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

stimme eher zu 5 70,2 17, 5

teils/teils 3 87,8 12,2

stimme eher nicht zu 2 69,9 6,5

Gesamt 27 75,9 13,2

Tab. 76: Vergleich der für das Item „Erfüllung der Erwartungen“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punkten

Allerdings wurde das Item „Die Bilder, Schemata, Diagramme haben mir beim Verständnis der

Inhalte weitergeholfen“ von Teilnehmern mit überdurchschnittlicher Punktzahl eher positiv

beantwortet. Die Lehrgangsteilnehmer, welche die Plattform nicht genutzt haben, sich aber

dennoch an der Umfrage beteiligten, zeigten dagegen deutlich unterdurchschnittliche

Punktzahlen.

Die Abbildungen haben geholfen n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

stimme voll zu 1 93,3 .

stimme eher zu 4 79,6 15,2

stimme eher nicht zu 1 90,5 .

nicht angeschaut 4 62,9 9,8

Gesamt 27 76,0 13,2

Tab. 77: Vergleich der für das Item „Abbildungen haben geholfen“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punkten

Das Item „Erwartungen an die Lernplattform“ wurde eher positiv beantwortet, wobei auch hier

die Nichtnennung deutlich überwiegt.

Erwartungen an MOODLE n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

stimme voll zu 1 65,3 .

stimme eher zu 8 76,8 17,3

nicht angeschaut 1 74,5 .

Gesamt 27 76, 0 13,2

Tab. 78: Vergleich der für das Item „Erwartungen an die Lernplattform“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punkten

Page 209: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

204

Für das Item zum Erscheinungsbild der Lernplattform traten mit „gut“ und „befriedigend“ nur

zwei Gruppen (jeweils mit fünf Stimmen) an Nennungen auf.

Erscheinungsbild der Plattform n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

gut 5 74,1 18,4

befriedigend 5 76,8 14,6

Gesamt 27 76, 0 13,2

Tab. 79: Vergleich der für das Item „Erscheinungsbild der Lernplattform“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punkten

Für das Item MOODLE-Navigation zeigte sich nur eine geringe Differenz der Mittelwerte der

Punktzahlen im Test nach dem Unterricht. In Verbindung mit dem geringen Stichprobenumfang

ließ es der niedrige Wert nicht zu, einer bestimmten Lerngruppe ein entsprechendes Ergebnis

im Test zuzuordnen.

MOODLE Navigation n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

gut 8 75,8 16,4

befriedigend 2 74,0 18,4

Gesamt 27 76, 0 13,2

Tab. 80: Vergleich der für das Item „MOODLE-Navigation“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punkten

Teilnehmer mit höherer Durchschnittspunktzahl betrachten das Lernen mit MOODLE als

gleichwertig mit der Seminar-Teilnahme. Sie wären auch eher bereit, auf

Präsenzveranstaltungen zu verzichten und via Online-Plattform zu lernen. Dagegen

bevorzugten Teilnehmer mit geringerer Punktzahl Lehrveranstaltungen mit direkter

Anwesenheit. Keine befragte Person stimmte für die alleinige Nutzung der virtuellen

Lernplattform unter Verzicht auf die Teilnahme an einer Präsenzveranstaltung.

Page 210: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

205

MOODLE oder Seminar n Durchschnittspunkt-

zahl Ausgangstest Standardabweichung

keine Nennung 17 76,3 12,0

eher Seminar 7 67,7 11,7

beide gleichwertig 3 93,3 2,9

Gesamt 27 76, 0 13,2

Tab. 81: Vergleich der für das Item „MOODLE oder Seminar“ erfolgten Nennungen mit den jeweils im Ausgangstest erreichten Punkten

Insgesamt zeigte sich eine relativ geringe Nutzung der Lernplattform durch die

Seminarteilnehmer. Es muss davon ausgegangen werden, dass von 27 Probanden, welche am

Eingangs- und am Ausgangstest teilnahmen, nur etwa sieben Personen tatsächlich die

MOODLE-Plattform regelmäßig besucht hatten. Die gewonnenen Daten können aufgrund des

geringen Stichprobenumfangs nur als Tendenz gewertet werden.

Page 211: Dokument_46.pdf (2593 KB)

4. Untersuchungsergebnisse

206

4.5 Zusammenfassung

Von den untersuchten Faktoren zeigte sich das Vorwissen als signifikant bezüglich des

Einflusses auf das Testergebnis. Der Trend einer altersbezogenen Zunahme der

Durchschnittspunktzahlen tritt nach dem Unterricht verstärkt auf, ist aber nicht durchgängig

signifikant.

Es kann davon ausgegangen werden, dass der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien

eine signifikante Auswirkung auf den Zuwachs an erreichten Punkten hat. Allerdings konnte für

die Einteilung nach Altersgruppen als auch nach Vorbildung keine durchgängige Zuordnung von

Lernmedien erfolgen. Dagegen gelang es eine Clustereinteilung der Lerngruppen zu finden, die

rechnerisch die gezielte Zuordnung eines Lernmediums ermöglichte.

Bei der Betrachtung eines möglichen Einflusses der Lernmedien auf die Einstellung zum

Unterricht zeigt sich eine positivere Sichtweise bezüglich des Chemieunterrichts bei

Lehrgangsteilnehmern, die mit elektronischen Lernunterlagen ausgestattet wurden. Eine

Korrelation mit der durchschnittlich erreichten Punktzahl im Ausgangstest konnte nicht

festgestellt werden.

Bei der Betrachtung des Chemie-Tests im Abschlusslehrgang konnte ein Punktezuwachs für

die Lernmedien Skript und Film-CD festgestellt werden. Dagegen erzielte der mit dem

Arbeitsheft ausgestattete Durchgang eine geringere Punktzahl.

Die im Einführungskurs Chemie der PH Weingarten angebotene Lernplattform MOODLE wurde

nur von einer geringen Anzahl der Kursteilnehmer genutzt.

Teilnehmer mit höherer Durchschnittspunktzahl betrachten das Lernen mit MOODLE als

gleichwertig mit der Seminar-Teilnahme. Dagegen bevorzugen Teilnehmer mit geringerer

Punktzahl das Seminar.

Page 212: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

207

5. Diskussion und Ausblick

5.1 Einfluss der Lernbiographie auf die Lernleistung

Im Erwachsenenalter überwiegt das Anschlusslernen gegenüber dem Erwerb neuen

Wissens, wobei die Lerninhalte mit dem vorhandenen Wissen verglichen und verknüpft

werden (Siebert, 2005). Demgemäß sieht Kaiser neben dem Lebensalter die Vorbildung als

entscheidenden Faktor des adulten Lernens (Kaiser, 2007). Lernen gilt dann als möglich,

wenn der Lernende zu Selektion, Organisation und Integration in der Lage ist. In diesem

Konzept spielt das Vorwissen eine zentrale Rolle.

Gestützt auf die Theorie des Anschlusslernens muss aufgrund der in verschiedenen

Untersuchungen (Hesse u. Lumer, 2000) zutage getretenen geringen wissenschaftlichen

Kenntnisse mit einem geringfügigen Lernzuwachs durch unterrichtliche Maßnahmen

gerechnet werden. Der vorhandene Wissensbestand ist zudem kompartimentalisiert,

lückenhaft und mit Alltagswissen durchsetzt (Schrader, 2004). Es kann damit nicht von

einem einheitlichen Präkonzept ausgegangen werden. Zu den schulischen „Postkonzepten“

und dem Alltagswissen, welche das präkonzeptionelle Fundament des Wissensaufbaus in

der Erwachsenenbildung darstellen, liegt für den Bereich Chemie nur eine überschaubare

Datenbasis vor (Schrader, Stadler u. Körber, 2008; Bader, 2003).

Wie im schulischen Chemieunterricht so ist auch für das adulte Lernen von einem Einfluss

solcher Präkonzepte auszugehen. Um fehlerhafte Vorstellungen gegen neues Wissen

auszutauschen, müssen die angebotenen Konzepte von den Lernenden als viabel anerkannt

werden (Siebert, 2003).

In der vorliegenden Untersuchung konnte in der Probandengruppe des

feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs ein signifikanter Einfluss des Vorwissens auf die

Testergebnisse sowohl vor als auch nach dem Unterricht nachgewiesen werden. Auch unter

den Probanden der Pädagogischen Hochschule Weingarten trat diese Beobachtung auf,

ohne jedoch signifikant zu sein, was als Indikator für die größere Homogenität der Gruppe

gewertet werden kann. Aus dem Vergleich der Anzahl der korrekten Antworten zeigt sich

eine Übereinstimmung zwischen den Probanden der PH Weingarten und

Lehrgangsteilnehmern des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs mit vergleichbaren

Chemie-Kenntnissen. Der Befund, dass Probanden mit erweiterten schulischen bzw.

beruflichen wissenschaftlichen Kenntnissen auch bessere Ergebnisse in Tests zu Fragen der

Biologie erzielen als Personen mit dem Bildungsstand der Sekundarstufe I (Hesse u. Lumer,

2000), konnte in dieser Untersuchung auch für die Chemie bestätigt werden. Probanden mit

einer über die Sekundarstufe I hinausgehenden Ausbildung mit Bezug zur Chemie

(Sekundarstufe II, Berufsausbildung) zeigten höhere Werte sowohl im Eingangs- als auch im

Page 213: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

208

Ausgangstest. Hier ergaben sich für die Teilnehmer am feuerwehrtechnischen

Grundlehrgang und die Studenten der PH Weingarten ähnliche Ergebnisse.

Allerdings ließ sich im Ausgangstest eine Angleichung der durchschnittlichen Punktzahlen

zwischen den Gruppen mit unterschiedlichem Vorwissen beobachten. Unter Zugrundelegung

der These, dass im Erwachsenenalter das Anschlusslernen überwiegt, müsste mit einem

größeren Wissenszuwachs in der Gruppe mit erweiterten Kenntnissen gerechnet werden.

Dies konnte nicht bestätigt werden, was die Gültigkeit dieser These insoweit einschränkt, als

dass mit zunehmender Dauer der Unterrichtung eine Nivellierung der Kenntnisse zu

erwarten wäre. Das wirft die Frage der Bedeutung weiterer Lernfaktoren auf, die neben dem

Anknüpfen an vorhandenes Wissen eine Rolle spielen.

Für den Einfluss des Lebensalters zeigte die Untersuchung die Tendenz, dass Lernende mit

zunehmendem Alter eine höhere Durchschnittspunktzahl erzielten. Auch fiel der

Lernzuwachs, gemessen als Punktedifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangstest mit

höherer Altersklasse größer aus. Der Trend einer altersbezogenen Zunahme der

Durchschnittspunktzahlen trat nach dem Unterricht sogar verstärkt, allerdings nicht

durchgängig signifikant auf.

Die Betrachtung der Einstellungen gegenüber dem schulischen Chemieunterricht ergab für

die entsprechenden Items keine eindeutigen Ergebnisse, die auf eine Korrelation des

Antwortverhaltens mit den Punktzahlen des Eingangstests hindeuteten. Auch ließen die

Items, welche sich auf die Präsenz der Chemie in Beruf und Alltag beziehen, keine Tendenz

erkennen, die auf einen Zusammenhang mit den im Eingangstest erreichten Punktzahlen

hindeutete.

Die Resultate legen die Annahme nahe, dass weder die Einstellung der Lernenden zum

schulischen Chemieunterricht noch zum Nutzen chemischer Kenntnisse in Beruf und Alltag

eine signifikanten Auswirkungen auf die zu Beginn der Lernveranstaltung gezeigten

Kenntnisse besitzen.

Bei der Betrachtung der Test-Items traten Antwortmuster auf, welche die These einer

Durchsetzung der Chemiekenntnisse mit teils falschen Präkonzepten untermauern. Dazu

wurden inkorrekte Antworten indiziert, deren Anteil an den Nennungen im Eingangstest über

25% der abgegebenen Antworten lag. So war der überwiegenden Mehrheit der Teilnehmer

am feuerwehrtechnischen Grundlehrgang die chemische Zusammensetzung von Kochsalz

nicht bekannt. 75% tendierten zum Carbonat-Ion als Bestandteil dieser Verbindung. Nach

dem Unterrichtsblock Chemie sank der Anteil zwar auf 17%, war aber noch immer deutlich

vertreten.

Page 214: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

209

Als Produkt der Knallgasreaktion wurde im Eingangstest von fast drei Viertel der Teilnehmer

Kohlendioxid angegeben. Auch nach dem Unterricht, in dessen Verlauf ein entsprechender

Lehrerversuch demonstriert wurde, lag diese Antwortoption von der Anzahl der Nennungen

gleichauf mit der korrekten Nennung „Wasser“.

Die fehlende bzw. geringe Reaktivität der Edelgase wird im Eingangstest von 35% mit einer

die Edelgasatome umgebenden Oxidschicht in Verbindung gebracht. Nach dem Unterricht ist

diese Vorstellung fast völlig verschwunden.

Das Wissen über Säuren und Basen beschränkt sich auf die phänomenologische Ebene. Die

Hälfte der Befragten beantwortete die Frage der Verfärbung des pH-Papiers nach Kontakt

mit einer Base richtig. Dagegen war die Eigenschaft einer Säure, Protonen abzugeben, nur

etwa 30% der Befragten bekannt. Eine Darstellung der Bereiche des pH-Werts konnten nur

elf Prozent korrekt wiedergeben. Einflüsse auf den pH-Wert durch Lösen von Substanzen

und die Neutralisation waren ebenfalls nur wenigen Lehrgangsteilnehmern geläufig.

Diese Präkonzepte erwiesen sich teilweise als so manifest, dass sie auch nach der

unterrichtlichen Intervention noch im größeren Umfang vorlagen. Auffallend ist der teilweise

aufgetretenen Wechsel von Probanden von einer falschen Antwort zu einer anderen falschen

Lösung. Hier trug der Unterricht offenbar zu einer Verfestigung falscher Vorstellungen bei.

Dies deutet darauf hin, dass chemische Präkonzepte beim Lernen eine nicht unwesentliche

Rolle spielen. Aufgrund der relativ kurzen Unterrichtsdauer ließ sich deren Einfluss nicht

zuverlässig übersteuern. Im weiteren Ausbildungsverlauf nahm der Anteil falscher

Nennungen weiter ab. Es scheint, dass erwachsene Lernende diese Präkonzepte leichter

überwinden können, sobald neu angebotene Konzepte als viabel anerkannt werden, als dies

etwa bei Schulkindern der Fall ist.

5.2 Einflüsse der unterrichtsbegleitend genutzten Medien auf die Lernergebnisse

Nach Banduras Modell des Lernens bewirkt eine klare eindeutige Gliederung, die

angemessene Komplexität, der Neuigkeitscharakter und das Ansprechen verschiedener

Sinneskanäle eine gezielte Förderung des Lernvorgangs (Schlag, 2009). Als eine

Maßnahme zur individuellen Lernförderung kann die Bereitstellung unterschiedlicher

Lernzugänge gesehen werden (Kremer u. Zeuke, 2009).

Einer der Gründe der geringen Akzeptanz und des damit verbundenen geringen Beitrags

naturwissenschaftlicher Inhalte innerhalb der Erwachsenenbildung wird in der methodischen

Vorgehensweise und einer häufig nicht adressatenorientierten Präsentation vermutet

(Schrader, 2004). Besonders das unterrichtsbegleitende Lernen ist auf Lernmedien

angewiesen, welche die Inhalte in einer Form präsentieren, welche die Lernenden zur

selbständigen Beschäftigung mit dem Lernstoff anregt.

Page 215: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

210

Zur dieser unterrichtsbegleitenden Nutzung von Medien und deren Wirksamkeit lagen keine

Daten vor. Für diese Untersuchung konnte mit dem Einsatz von unterrichtsbegleitenden

Lernmedien ein positiver Einfluss auf den Lernzuwachs beobachtet werden. Im Fall der

feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr unterschied sich die Punktedifferenz um

ca. 15% zwischen dem Durchgang ohne Lernmedien und den Durchschnittswerten der mit

unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien. Anhand der ermittelten Ergebnisse ließ sich

feststellen, dass der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien eine signifikante

Auswirkung auf den Zuwachs an erreichten Punkten zwischen Eingangstest und Test nach

Abschluss des Chemieunterrichts besitzt.

Bisherige Versuche, bestimmten Lernmedien Lerneffekte zuordnen zu können, lieferten kein

abschließendes Ergebnis. Die Untersuchungen von Stiller (Stiller, 2006) und Brell (Brell,

2007) bezüglich des Unterschieds der Effekte von verschiedenen Informationsträgern auf

Basis der Printmedien bzw. elektronischer Datenträger deuten zwar in diese Richtung.

Allerdings sind die vorliegenden Ergebnisse oft widersprüchlich, was durch Schulmeister mit

der Aussage kommentiert wird, wonach ein Nachweis des Einflusses der (im Unterricht

eingesetzten) Lernmedien in das „Land der Nullhypothesen“ gehöre (Schulmeister, 1997,

nach: Göhlich, Zirfas, 2007).

In einem direkten Vergleich zwischen den prozentual erreichten richtigen Antworten mit den

unterschiedlichen Medien Skript, Lern-CD, Arbeitsheft mit Versuchen und Film-CD konnte in

der vorliegenden Untersuchung kein Medium festgestellt werden, das gegenüber den

Vergleichsgruppen einen eindeutigen Vorteil bezüglich der erreichten Punktzahlen geliefert

hätte. Im Vergleich der Durchschnittswerte erzielte zwar der Durchgang mit Arbeitsheft und

Schülerversuchen ein überdurchschnittliches Ergebnis (86,5% richtige Antworten gegenüber

76,5% richtigen Antworten der restlichen mit Lernmedien ausgestatteten

Lehrgangsteilnehmer). Aufgrund der starken Schwankungen im Antwortverhalten ließ sich

auf der Basis der vorliegenden Daten jedoch kein statistisch signifikanter Unterschied

zwischen den Medien im Hinblick auf die Punktedifferenz feststellen.

Bei der gezielten Betrachtung des Medieneinflusses wurde der Lernerfolg der verschiedenen

Altersgruppen und Lernergruppen mit unterschiedlicher Vorbildung untersucht. Wie bereits

von Heibach postuliert, zeigten in dem mit dem Lernskript ausgestatteten Durchgang

Lernende über 24 Jahre eine signifikant höhere Punktedifferenz im Ausgangstest als

Lernende bis 24 Jahre. Der Befund stützt die These, wonach es jüngeren Lernenden

schwerer fällt, sich über einen längeren Zeitraum mit schriftlichen Unterlagen zu befassen

(Heibach, 2001).

Vor dem Hintergrund der von Rebel (Rebel, 1999) geäußerten These, dass jüngere

Lernende dagegen durch das Lernen mit dem Computer begünstigt werden, wurde der

Einfluss elektronischer Medien bezogen auf das Lebensalter der Lernenden untersucht. Die

Page 216: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

211

Lerngruppe der unter 25jährigen verzeichnete im Vergleich mit den anderen Altersgruppen

einen geringeren Lernzuwachs. Dagegen erzielten die über 30-jährigen zwar mit der Lern-

CD ein schlechteres Ergebnis als die gleichaltrige mit dem Lernskript ausgestattete

Vergleichsgruppe. Innerhalb des Durchgangs mit Lern-CD konnte sie jedoch ein

durchschnittliches Ergebnis erreichen. Ein ähnliches Resultat lieferte die Film-CD, auch hier

liegen die Altersgruppen gleich auf. Die These Rebels kann damit nicht (mehr) bestätigt

werden. Für das Arbeitsheft mit zugehörigen Schülerversuchen zeigte sich ein deutlicher

Vorsprung der älteren Lernenden. Der Transfer der experimentellen Beobachtungen in

abrufbares Wissen scheint Lernenden mit höherem Lebensalter besser zu gelingen.

Daraus lässt sich eine Tendenz ableiten, die eine gesellschaftliche Entwicklung

widerspiegelt. Zwar sind ältere Lernende lernbiographisch (noch) stärker durch Printmedien

geprägt. Die Erfordernisse des Alltags scheinen aber eine Heranführung an die

elektronischen Datenträger zu bewirken. Die überdurchschnittlich positive Bewertung der

Lern-CD durch diese Gruppe bestätigt das. Der Lehrgangsteilnehmer über 30 Jahre

erscheint damit bezüglich der Lernmedien als der universellere Lernende.

Mit Blick auf die Vorbildung der Probanden lässt sich feststellen, dass unter den Teilnehmern

mit den Chemiekenntnissen der Haupt- und Realschule das Arbeitsheft mit

Schülerversuchen durchschnittlich die besten Erfolge erbracht hat, gefolgt von den

Filmsequenzen. Innerhalb der Lerngruppe mit erweiterten Chemiekenntnissen zeigte

dagegen der Durchgang mit Skript die besten Ergebnisse. An zweiter Stelle liegen in dieser

Gruppe die Teilnehmer mit der Lern-CD.

Die These, dass die elektronischen Medien eine Equilibrierung der Lerngruppen durch eine

bessere Förderung von bildungsferneren Lernenden bewirkt, konnte damit nicht bestätigt

werden. Im Gegenteil lag in dem mit der CD als Lernmedium ausgestatteten Durchgang die

Punktedifferenz der Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Haupt- und Realschule

geringfügig unter der Differenz der Teilnehmer mit erweiterten Kenntnissen. Im Vergleich

dazu haben die Lernenden mit Kenntnissen der Sekundarstufe I im Durchgang mit Skript

eine geringfügig höhere Punktedifferenz erreicht, als Probanden mit erweiterten

Kenntnissen.

Die im Einführungskurs Chemie der PH Weingarten angebotene Lernplattform MOODLE

wurde nur von einer geringen Anzahl der Kursteilnehmer genutzt. Es muss davon

ausgegangen werden, dass von 27 Probanden, welche am Eingangs- und am Ausgangstest

teilnahmen, nur sieben tatsächlich die MOODLE-Plattform regelmäßig besucht hatten.

Aufgrund des geringen Stichprobenumfangs können die gewonnenen Daten allerdings nur

als Tendenz gewertet werden. Sie decken sich aber mit der Erfahrung anderer Plattform-

Anbieter (Simeit, 2009).

Page 217: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

212

Teilnehmer mit höherer Durchschnittspunktzahl betrachteten das Lernen mit MOODLE als

gleichwertig mit der Seminar-Teilnahme. Dagegen bevorzugten Teilnehmer mit geringerer

Punktzahl das Seminar. Damit zeigt sich die These bestätigt, dass mit der Möglichkeit von E-

Learning nicht automatisch auch der Übergang zur web-basierten Kommunikation,

einschließlich der Nutzung des Tele-Tutors stattfindet. Stattdessen überwiegt (noch) die

Tendenz zur Präsenzbetreuung (vergl. Böhm, 2006).

Um Lernende gezielt mit Medien fördern zu können, wurde unter den Probanden des

feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs anhand der Fragen-Items eine Cluster-Analyse

durchgeführt. Die Untersuchung lieferte drei Cluster, die mit den Medien Skript, Lern-CD und

Arbeitsheft mit Schüler-Versuchen jeweils optimierte Lernleistungen erzielten. Die

Ergebnisse lagen mit mittleren Effektstärken vor. Als Klassifizierungsgrundlage dienten die

Items „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“ und „Chemie war eher ein unbeliebtes

Fach“ welche die Dimension „Schulischer Chemieunterricht“ erfassen, sowie „Der

Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ und

„Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“ (Dimension „Präsenz der

Chemie in Beruf und Alltag“). Anhand der gewonnenen Ergebnisse erscheint die gezielte

Auswahl von Lernmedien abgestimmt auf die Lernenden möglich. Die Lernenden der Cluster

1 und 2 ließen eine Affinität gemäß dem Erfahrungskegel nach Dale zu Medien ikonischer

Erfahrung, die zu Cluster 3 zugehörigen Teilnehmer bessere Ergebnisse mit Medien direkter

Erfahrung erkennen. In diesem Zusammenhang muss die Frage der Übertragbarkeit der

Ergebnisse auf Lerngruppen außerhalb der spezifischen Lernumgebung des

feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs gestellt werden.

5.3 Auswirkungen unterrichtsbegleitend genutzter Medien auf die Einstellung zum

Unterricht bzw. den Lerninhalten

Der Einsatz von Lernmedien für das unterrichtsbegleitende Lernen berührt wesentlich die

Aspekte der Selbststeuerung von Lernprozessen. Görn nennt die Lernmotivation einen

wesentlichen Punkt für das selbstgesteuerte Lernen (Görn, 2006). Das Erleben positiver

Emotionen stellt damit einen gewichtigen Einflussfaktor für die intrinsische Motivation und

den Internalisierungsprozess dar. Ziel der Didaktik muss es sein, den Lernenden zu

motivieren und anzuleiten, sich lernend mit einem Thema auseinander zu setzen (Siebert,

2003).

Die Lernmotivation wird wesentlich durch eine größtmögliche Kongruenz zwischen

Lernthema und Wissensbedarf beeinflusst (Jung, 1994). Um die Lernmotivation anzuregen

müssten Lernziele die Interessen der Lernenden wiedergeben, die Lerninhalte müssten

einen Bezug zur Lebenswirklichkeit aufweisen und die Art der Vermittlung sollte der

Lernsituation angepasst sein (Faulstich u. Zeuner, 2008). Demgegenüber scheint der

Page 218: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

213

Chemieunterricht selbst häufig ein Grund für die Ablehnung des Unterrichtsgegenstandes zu

sein (Bierbaum, 2007). Nicht zuletzt der niedrige Stellenwert naturwissenschaftlicher

Kenntnisse in der Gesellschaft trägt zur geringen Motivation bei, sich mit

naturwissenschaftlichen Fragen auseinanderzusetzen. Der geringe Anteil der

Erwachsenenbildung zur Vermittlung von Allgemeinwissen und Grundkompetenzen in den

Naturwissenschaften wird u.a. in einem Mangel an methodischen Vorgehensweisen und

einer ansprechenden Präsentation gesehen. Unter dem Einfluss der Lernbiographie, die den

schulischen Chemie-Unterricht häufig als uninteressant und abstrakt erlebt hat, wird häufig

auch der Unterricht der Erwachsenenbildung mit geringem Interesse bedacht. Vor diesem

Hintergrund wurde anhand verschiedener Items zur Wahrnehmung und Sinnhaftigkeit des

Unterrichts untersucht, in welchem Umfang die Einstellung beeinflusst wird und ob sich

daraus ein Zusammenhang mit der erreichten Punktzahl herleiten lässt.

Diese unterrichts- bzw. fachbezogenen Items, wie Spaß am Unterricht, die Struktur der

Unterrichtsveranstaltung oder der erwartete Nutzen der Unterrichtsinhalte für die weitere

Ausbildung und das Berufsleben durch Lehrer und Schüler, zeigten keine signifikante

Korrelation mit der erreichten Punktzahl im Eingangstest bzw. im Ausgangstest. Allerdings

ließen sich Tendenzen erkennen, die auf einen Zusammenhang schließen lassen. Während

Fragen mit Unterrichtsbezug keine eindeutigen Ergebnisse lieferten, ließen Items mit Bezug

zur Anwendung der Kenntnisse in der Ausbildung und im Beruf sowie nach den Ergebnissen

des Unterrichts (Items „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ und „Ich habe die Testfragen

lösen können“) eine Korrelation mit den im Ausgangstest erreichten Punkte erkennen. Ein

Unterschied zwischen den Lehrgangsteilnehmern ohne Lernunterlage und den mit

Lernunterlagen ausgestatteten Probanden lag für das Item „Der Lernstoff war gut strukturiert“

des Fragebogens nach dem Chemieunterricht vor. Hier zeigten Teilnehmer mit

unterrichtsbegleitenden Lernunterlagen einen höheren Durchschnittswert als Teilnehmer

ohne Unterlagen. Daraus lässt sich ableiten, dass unterrichtsbegleitende Lernmedien den

Lernenden beim Strukturieren und des im Unterricht angebotenen Lernstoffs und dem

Selektieren essentieller Inhalte unterstützen. Bezogen auf das eigenständige

unterrichtsbegleitende Lernen kann dem Lernmedium damit eine Lenkungsfunktion

zugesprochen werden.

Zur Feststellung eines Einstellungswandels durch den Unterricht bzw. die

unterrichtsbegleitend genutzten Medien wurden die nach dem Unterricht erhobenen Items

des Blocks „Chemie im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“ auf das Vorliegen einer

Korrelation mit dem im Fragebogen vor dem Unterricht erfassten Item-Block „Schulischer

Chemieunterricht“ untersucht. Die korrelierenden Items Berufsnutzen, Spaß, Nutzen in der

Ausbildung, Beliebtheit und Nutzen im Alltag, zeigten durchgängig eine Zunahme der

Page 219: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

214

positiven Einstellung nach dem Unterricht. Dabei konnten keine signifikanten Unterschiede

zwischen Teilnehmern, die ein Lernmedium für den unterrichtsbegleitenden Einsatz erhalten

hatten und solchen ohne Medien erkannt werden. Der Einstellungswandel bezüglich dieser

Items scheint wesentlich durch den Unterricht geprägt zu werden, ohne dass die

unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien einen direkt nachweisbaren Einfluss ausgeübt

hätten.

Bei der Betrachtung eines möglichen Einflusses der Lernmedien auf die Einstellung zum

Unterricht zeigte sich eine positivere Sichtweise bezüglich des Chemieunterrichts bei

Lehrgangsteilnehmern, die mit elektronischen Lernunterlagen ausgestattet wurden. Im

Vergleich der Item-Durchschnittswerte der jeweiligen Durchgänge gab die mit der Lern-CD

ausgestattete Lerngruppe durchgängig positivere Nennungen ab. Der mit dem Arbeitsheft

ausgestattete Durchgang erzielte dagegen die schlechtesten Werte während die

Durchgänge mit Film-CD und Skript kein eindeutiges Bild bezüglich der Fragebogen-Items

erkennen ließen. Eine signifikante Korrelation mit den Punkte-Differenzwerten konnte nicht

festgestellt werden, die Betrachtung der durchschnittlichen Punktzahlen des Ausgangstests

lieferte sogar ein gegensätzliches Ergebnis.

Aus den gewonnenen Ergebnissen lässt sich nur ein indifferentes Bild des Einflusses der

durch ein Lernmedium bewirkten Veränderung der Einstellungen und der Korrelation mit der

durchschnittlich im Ausgangstest erreichten Punktzahl bzw. des Lernzuwachses anhand der

Punktedifferenz gewinnen, was das Vorliegen eines direkten Zusammenhangs zwischen

dem Einstellungswandel gegenüber dem Lernobjekt und den unterrichtsbegleitend genutzten

Lernmedien als gering erscheinen lässt.

5.4 Vergleich der längerfristigen Effekte unterrichtsbegleitend genutzter Medien auf

das Behalten der Unterrichtsinhalte

Bader bewertet den nachhaltigen Erfolg des Unterrichts anhand der chemischen

Grundkonzeptionen und Kenntnisse, über die ein Teilnehmer dauerhaft verfügt (Bader,

2003). Als erodierende Faktoren wirken dem das Vergessen von Lerninhalten und die

Rückkehr zu Präkonzepten entgegen. Unterrichtsbegleitend genutzte Medien können zum

nachhaltigen Wissenserwerb beitragen, wenn sie neben der kurzfristigen Anregung des

Lernenden, sich mit einem Lernstoff auseinander zu setzen, langfristig den Erwerb von

Kenntnissen, Fertigkeiten und Einstellungen unterstützen (Rebel, 1999). Dabei entscheidet

der Neuigkeitswert eines Mediums über die Zuwendung des Lerners (Schlag, 2008). Bei

einer längerfristigen Nutzung muss allerdings mit dem Verlust des Neuigkeitseffekts

gerechnet werden, der gemäß Sacher auch mit dem Wegfall der motivierenden Wirkung des

Lernmediums verbunden ist (Balli u. Sauter, 2001, Sacher 2001).

Page 220: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

215

Die erwartete Erosion der chemischen Kenntnisse konnte für die Durchgänge mit Skript und

Lern-CD nicht nachgewiesen werden. Der sieben Monate nach dem Chemieunterricht zur

Feststellung des Wissensstands durchgeführte Follow up-Test zeigte sogar eine Steigerung

gegenüber dem Ausgangstest. Dagegen erreichte der mit dem Arbeitsheft zur Durchführung

von Schülerversuchen ausgestattete Durchgang im Follow up-Test nur eine geringere

Durchschnittspunktzahl sowohl gegenüber dem Ausgangstest-Ergebnis dieses Durchgangs,

als auch im Vergleich mit den Ergebnissen des Follow up-Tests der mit Skript und Lern-CD

ausgestatteten Lerngruppen. Zwischen den Ergebnissen des Durchgangs mit Arbeitsheft

und den Durchgängen mit Skript bzw. der Lern-CD lag der Unterschied signifikant vor,

während zwischen den Ergebnissen von Skript und Lern-CD nur eine geringe Differenz

auftrat.

Die im Bereich der naturwissenschaftlichen Bildung von Kindern und Jugendlichen

postulierten Einflüsse von Präkonzepten bis hin zur Nichtannahme des Lernstoffes (Spägele,

2008) ließen sich in dieser Form im vorliegenden Fall der Erwachsenenbildung nicht

beobachten. Im Gegenteil schienen die Inhalte der Unterrichtseinheit „Grundlagen der

Chemie“ durch die Folgeunterrichte „Brennen und Löschen“ und „Gefährliche Stoffe und

Güter“ für die Lernenden an Viabilität zu gewinnen. Die Feststellung, dass im

Beobachtungszeitraum keine Rückkehr zu ursprünglichen falschen Konzepten erfolgte,

bestätigt dies. Abweichungen von den durchschnittlichen Punktzahlen lassen sich eher durch

Unterschiede bei der Vermittlung erklären.

Die Häufigkeit der Mediennutzung korrelierte signifikant mit den genutzten Lernunterlagen.

Hier lag das Skript vorn, was die These bestätigt, dass Lernmedien, die einen unmittelbaren

Zugang zu den gespeicherten Informationen gestatten, im unterrichtsbegleitenden Lernen

bevorzugt werden. Die im Grundlehrgang durchgeführten Schülerversuche zeigten dagegen

nur eine geringere langfristige Auswirkung auf das Behalten. Eine eigenständige

unterrichtsbegleitende Wiederholung der Schülerversuche in einer späteren Lehrgangsphase

scheint nicht erfolgt zu sein.

Page 221: Dokument_46.pdf (2593 KB)

5. Diskussion und Ausblick

216

5.5 Fazit

Ein grundlegendes Problem stellt das Fehlen systematisch erhobener Daten zu den

Chemiekenntnissen Erwachsener dar. Neben einzelnen erfassten Bereichen gibt es

beispielsweise keine verlässlichen Angaben zu Präkonzepten Erwachsener vor dem Eintritt

in Maßnahmen einer Weiterqualifizierung. Als einzige zuverlässige Aussage scheint zu sein,

dass Erwachsene in den Naturwissenschaften nur über lückenhafte Kenntnisse verfügen.

Andererseits besteht seitens Wissenschaft und Politik ein erhöhter Erkenntnisbedarf zur

Wissensentwicklung nach dem Verlassen der Schule und zu den Anforderungen an Wissen

und Kompetenzen, welche durch das Arbeitsleben gestellt werden. Das wachsende

Interesse an solchen Fragen zeigt, dass Wissen und Kompetenzen im Bereich der

Naturwissenschaft und der Technik auch zukünftig bestimmende Themen bleiben. Da im

Rahmen dieser Erhebung nur ein kleiner Ausschnitt des Bereichs „Chemisches

Grundlagenwissen“ Erwachsener erfasst werden konnte, sind weitere Untersuchungen nötig,

um abgerundete Daten dieses für die berufliche Aus- und Weiterbildung interessanten

Bereichs zu erhalten. Zur Schaffung einer umfassenderen Wissensbasis chemischer

Grundkenntnisse von Erwachsenen sind verstärkt Maßnahmen der Erwachsenenbildung

notwendig, welche wiederum als Sonden zur Feststellung der aktuellen

naturwissenschaftlichen Wissenssituation dienen könnten.

Die Ergebnisse bezüglich der Auswahl von Lernmedien anhand der Cluster-Bildung unter

Nutzung von Items der Einstellung zum Lerngegenstand sollten einer weiteren Untersuchung

unterzogen werden. Von Interesse ist besonders die Übertragbarkeit auf andere

Lernsettings. Das Ziel liegt darin, ein Instrumentarium zu entwickeln, das die Auswahl eines

für den jeweiligen Lerntyp optimalen Lernmediums gestattet und eine Variabilität aufweist,

welche die Anwendung auf eine größere Bandbreite von Unterrichtssituationen erlaubt.

Die Ergebnisse der Untersuchung des Lernprogramms Chemie an der PH Weingarten

können aufgrund der geringen Probandenzahl nur orientierend gewertet werden. Als

Lösungsmöglichkeit bietet sich die Ausweitung der Untersuchung auf die Teilnehmer eines

gesamten Semesters an, welchem das MOODLE-basierte Lernprogramm im internen Netz

der PH Weingarten zur Verfügung steht. Über einen Datenvergleich mit einem

Folgesemester, welchem dann keine Lernplattform zur Verfügung steht, ließe sich der

Einfluss der Lernplattform auf die Lerngruppen ermitteln.

Vor dem Hintergrund des in dieser Arbeit gewonnenen Bildes der chemischen

Grundlagenkenntnisse Erwachsener ist man versucht zu fragen, wie Lehrveranstaltungen

zur Vermittlung naturwissenschaftlichen Wissens in der Berufs- und Erwachsenenbildung

geplant und durchgeführt werden, ohne den Vorwissensstand der potentiellen Teilnehmer zu

kennen.

Page 222: Dokument_46.pdf (2593 KB)

6. Abstract

217

6. Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Prüfung des Einflusses von unterrichtsbegleitend

genutzten Medien auf das Lernen Erwachsener. Dazu wurden bei konstanten

Rahmenbedingungen verschiedenen Probandengruppen unterschiedliche Lernmedien mit

identischem Inhalt zur Verfügung gestellt. Als Lernunterlagen kamen ein Lernskript, eine

Lern-CD, ein Arbeitsheft mit Schülerversuchen und eine CD mit Filmsequenzen zur

Anwendung. Die Ergebnisse wurden zwischen den Gruppen und mit einer Vergleichsgruppe

ohne Lernmedien verglichen.

Parallel erfolgte der Einsatz eines Chemie-Online-Lernprogramms über die Lern-Plattform

MOODLE im Rahmen des ersten Semesters für Chemielehrerinnen bzw. Chemielehrer an

der Pädagogischen Hochschule Weingarten. Lerninhalte und Testinventar waren

weitestgehend identisch mit den im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang eingesetzten

Unterlagen.

Das Untersuchungsdesign folgte dem Aufbau einer Longitudinalstudie. Die Erfassung der

Veränderungen des Wissensstandes erfolgte mit jeweils identischen Testbögen vor und

nach dem achtstündigen Unterrichtsblock „Chemie“, der Follow up-Test zur Erfassung des

langfristig verfügbaren Wissens fand zehn Monate nach dem Chemieunterricht statt. Neben

dem aktuellen Wissensstand wurden Aspekte der Einstellung gegenüber dem

Unterrichtsgegenstand mittels Fragebögen vor und nach dem Unterrichtsblock Chemie

erfasst.

Der positive Effekt von unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien auf das Lernen konnte

für den Wissenszuwachs nachgewiesen werden. Die verschiedentlich postulierten

differierenden Medieneinflüsse auf das Lernen von Erwachsenen unterschiedlicher

Altersklassen und Vorbildung ließen sich nur teilweise bestätigen. Im Gegensatz zu der in

der Literatur vertretenen These zeigte sich, dass auch ältere Probanden erfolgreich mit

elektronischen Medien lernten und mit diesen durchschnittlich sogar bessere Ergebnisse als

jüngere Lernende erzielten. Auch bezüglich der Medien Skript und Schülerversuch konnte

die Gruppe der lebensälteren Lernenden durchschnittlich bessere Punktzahlen erreichen, als

die jüngeren Teilnehmer. Die Effekte der unterschiedlichen Lernmedien traten allerdings

nicht durchgängig signifikant auf.

Die Probanden, welche im Rahmen der Untersuchung an der Pädagogischen Hochschule

Weingarten das Lernprogramm MOODLE nutzten, erzielten ein leicht überdurchschnittliches

Ergebnis bezogen auf die Punktzahlen im Ausgangstest. Aufgrund der geringen

Probandenzahl kann diese aber nur tendenziell gewertet werden.

Um gezielt Lehrgangsteilnehmer mit Lernmedien unterstützen zu können, wurde unter

Nutzung von Items des Eingangsfragebogens versucht, mittels Cluster-Analyse Teilnehmer-

Page 223: Dokument_46.pdf (2593 KB)

6. Abstract

218

Gruppen zu identifizieren, die mit spezifischen unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien

einen überdurchschnittlichen Lernzuwachs erreichten. Dabei gelang es, drei Cluster zu

bilden, die jeweils mit den Medien Skript, Lern-CD und Arbeitsheft/Schülerversuch einen

überdurchschnittlichen Lernzuwachs erzielen konnten. Damit scheint eine gezielte Förderung

durch die Bereitstellung entsprechender Medien möglich.

Ein Einfluss der unterrichtsbegleitenden Lernmedien auf die Einstellung zum Unterricht bzw.

zu den Unterrichtsinhalten konnte nicht nachgewiesen werden. Allerdings zeigten die mit

Lernmedien ausgestatteten Gruppen ein positives Ergebnis hinsichtlich des Strukturierens

und Einordnens des Lernstoffs in das bestehende Wissenskonstrukt.

Im Rahmen des Follow up-Tests zeigten die mit Skript und Lern-CD ausgestatteten

Probanden eine leicht verbesserte Durchschnittspunktzahl gegenüber dem Ausgangstest.

Dagegen erreichte die Gruppe, welche während des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs

die Schülerversuche durchführte, sowohl im Vergleich zum Ausgangstest als auch im

Vergleich mit den Medien Skript und Lern-CD im Follow up-Test eine niedrigere

Durchschnittspunktzahl. Damit erscheint der Schülerversuch für den Wissenserwerb von

Vorteil, erreicht aber nicht den Wiederholungseffekt, den Lernskript und elektronische

Speichermedien aufweisen.

Ausblickend auf weiterführende Arbeiten ist von Interesse, ob die Ergebnisse auch auf

andere Bereiche der Erwachsenenbildung übertragbar sind. Insbesondere die Clusterbildung

mit dem Ziel einer optimierten Medienauswahl sollte auf eine Nutzbarkeit für andere

Lerngruppen bzw. Lernsituationen getestet werden.

Page 224: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

219

7. Literatur

Kapitel 1 Einleitung

Rolf Arnoldt, Weiterbildung und Beruf, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung, Wiesbaden, 2005, S. 246

Peter Faulstich, Weiterbildung und Technik, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 257

Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 15

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 99 ff.

Frank Hornig, Die Maus für Erwachsene, DER SPIEGEL, 13/2003

Harald Bierbaum, Untersuchung zum Stand naturwissenschaftlicher Bildung, in: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 43 f.

Riccarda Sailer-Burckhardt, et. al., Integrated Learning, Kilchberg, 2002, S. 12

Gerhard Tulodziecki, Bardo Herzog, Handbuch Medienpädagogik, Band 2, Stuttgart, 2004, S. 21 ff.

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 83

Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.114 f.

Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 19 ff.

Kapitel 2 Theoretischer Hintergrund

Arnim Kaiser, Die Projekte Variation von Lernumgebungen und Lernerfolg und Lernerfolgskontrolle in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 18 f.

Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 22

Nicole Becker, Gerhard Roth, Hirnforschung und Didaktik, in: EB 50 (2004), Heft 3, S. 106 ff.

Manfred Spitzer, Gehirnforschung und lebenslanges Lernen, in: Maike Franzen (Hrsg.), Die Zukunft von eLearning, Solothurn, 2004, S. 75 f.

Martin Thome, Die Fähigkeit zur Fähigkeit, in: EB 3/2004, S. 116 u. S. 119

Horst Siebert, a.a.O, 2003, S. 19

Ansgar A. Plassmann, Günter Schmitt, Lernpsychologie, Duisburg, 2007, [Online-Dokument] www.uni-due.de/edit/lp/behavior/behavior.htm (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Page 225: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

220

F. Halisch, J. Butzkamm und N. Posse, Selbstbekräftigung, Zeitschrift für Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie, 1976 (8), S. 145 ff., nach: Walter Edelmann, Lernpsychologie, 3. Aufl., Weinheim, 1993, S. 131 f.

Hans-Peter Nolting, Paulus, Peter, Psychologie lernen, 2. Aufl., Weinheim, 1988, S. 158

Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, S. 24

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 56

Jürg Aeppli, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden in einem Blended-Learning-Arrangement, Dissertation, Zürich, 2005, S. 34

Gabi Reinmann-Rothmeier, Heinz Mandl, Forschungsbericht Nr. 60, Ludwig-Maximilians- Universität, Lehrstuhl für Pädagogische Psychologie und Empirische Pädagogik, München, 1999, S. 9

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 57

Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, S. 24 f.

Eckhard Klieme, Empirische Unterrichtsforschung: aktuelle Entwicklungen, theoretische Grundlagen und fachspezifische Befunde, in: Zeitschrift für Pädagogik, 52, 2006 (6), S. 765 f.

Thomas Hallmayer, Realität statt Konstruktion?, in: EB 3/2002, S.133 ff.

Dieter Lenzen, Orientierung Erziehungswissenschaft, Reinbek, 1999, zitiert nach: Wolfgang Sander, Handbuch politische Bildung, Bonn, 2007, S. 156

Klaus-Peter Hufer, Konstruktivismus in der Kritik, in: EB, 1/2001, S. 5

Gerd Macke, Gerald A. Straka, Beiträge der Didaktik zum Erwerb von Expertise, in: Personalführung, 42 (2009), Heft 3, S. 25

Sonja Bieg, Waldemar Mittag, Die Bedeutung von Unterrichtsmerkmalen und Unterrichtsemotionen für die selbstbestimmte Lernmotivation, in: Empirische Pädagogik, 23 (2) 2009, S. 121 ff.

Ingo Langosch, Weiterbildung, Stuttgart, 1993, S.10

Horst Siebert, a.a.O., S. 19

Bernhard Schlag, Lernmotivation, 3. Aufl., Wiesbaden, 2009, S. 20 f.

Bernhard Schlag, a.a.O., S. 54 ff.

Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 42

Hermann Giesecke, Methodik des politischen Unterrichts, München, 1973, S. 45

Thorsten Schulze, Lehrgangsarbeit, Führungsakademie der Bundeswehr, Hamburg, 2002, S. 41

Franz E. Weinert, zitiert nach: Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 42

Erhard Meueler, Didaktik der Erwachsenenbildung, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung, Wiesbaden, 2005, S. 686

Page 226: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

221

Peter Faulstich, Christine Zeuner, a.a.O., S. 42

Stephan Dietrich, Elisabeth Fuchs-Brüninghoff, Selbstgesteuertes Lernen – auf dem Weg zu einer neuen Lernkultur, DIE-Materialien, Band 18, Frankfurt, 1999, S. 14 ff.

Heinz Neber, Selbstgesteuertes Lernen, in: Heinz Neber (Hrsg.), Selbstgesteuertes Lernen, Weinheim, 1978, S.22

Titus Guldimann, Eigenständiger Lernen, Bern, 1996, S. 35

John Erpenbeck, 1997, S. 312, zitiert nach: Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, S. 12

Horst Siebert, a.a.O., S. 12

Bundesministerium für Bildung und Forschung, Selbstgesteuertes Lernen , Bonn, 1998, S.12

M. Mallwitz-Schütte, Selbstgesteuertes und selbstorganisiertes Lernen in der Weiterbildung älterer Erwachsener, Bielefeld, 2000, S. 37, zitiert nach: Hermann J. Forneck, Die große Aspiration 2001, [Online-Dokument] www.die-bonn.de/esprid/dokumente/doc-2001/forneck01_01.pdf (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Klaus Konrad, Selbstgesteuertes Lernen – Profile und Lernwirksamkeit, in Unterrichtswissenschaft, 37, 2009 (1), S. 61

Kommission der Europäischen Gemeinschaft, Memorandum über lebenslanges Lernen, Brüssel, 2000, S. 16

Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, München, 2006, S. 5

Ulrich Schiefele und Inge Schreyer, Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, (8) 1994, 1, S. 1 ff., zitiert nach: Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, München, 2006, S. 5

Klaus Konrad, a.a.O., S. 71 ff.

Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 169

Gesetz zur Förderung der Erwachsenenbildung des Freistaat Bayern, Art. 1 Begriff und Aufgaben der Erwachsenenbildung

Horst Siebert, a.a.O., S. 15, S. 49

Peter Faulstich, Weiterbildung und Technik, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 257

Jürgen Dollmann, Schlüssel zur Zukunft, in: Erwachsenenbildung, 53 2007 (3), S. 148

Bundesministerium für Bildung und Forschung, Berichtssystem Weiterbildung, Bonn, 2006, S. IV

Volker Bank, Ausbildung im Bildungs-Aus?, in Empirische Pädagogik, 23 (1) 2009, S. 98 f.

Klaus Ahlheim, Mehr als Qualifikation, in: Erwachsenenbildung, (47) 2001, Heft 1, S. 185

Richard Gris (Pseudonym), Weiterbildung – bringt nichts, in: Psychologie heute, September 2008, S. 76 ff.

Page 227: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

222

Peter Faulstich, Christine Zeuner, a.a.O., S. 35

Nuissl von Rein, zitiert in: Johannes Schillo, Weiterbildung ist kein Luxus, in EB 3/2008, S. 143

Horst Siebert, Seminarplanung und Organisation, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S.711

Bernhard Schlag, a.a.O., S. 47 ff.

Horst Siebert, a.a.O., S. 22 ff.

Hermann Jung, Grundlagen der Militärpädagogik, Frankfurt/M, 1994, S.106

Peter Faulstich, Christine Zeuner, a.a.O., S. 37 ff.

Siebert, a.a.O., S. 22

Peter Faulstich, Lernen braucht Support, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/doc-2002/faulstich02 01.pdf, S. 13 (letzter Zugriff: 02.10.2010)

André Büssing, Lernen mit neuen Medien in Organisationen, in: EB 1/1999, S. 19 f.

Erhard Meuler, Didaktik der Erwachsenenbildung, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 679

Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 714

Horst Siebert, a.a.O., S. 13

Erhard Schulz, Dienstleistung oder Selbstbedienung?, in: Rainer Brödel (Hrsg.), Weiterbildung als Netzwerk des Lernens, Bielefeld, 2004, S. 134

Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 21

Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 713 f.

Peter Faulstich, Christine Zeuner, a.a.O., S. 151

OECD, Motivating Students for Livelong Learning, Paris, 2000, S. 39

Ludger Deitmer, Peter Gerds, Ist die Berufsschule reformierbar?, in: Personalführung, 7/2004, S. 38 f.

Ludger Deitmer, Zur Präzisierung der Modellversuchsziele im BLK-Programm „Neue Lernkonzepte in der dualen Berufsausbildung“, in: Angelika Busse, Karin Przygodda (Hrsg.), Curriculums-Entwicklung – Teamentwicklung – Schulentwicklung, Bielefeld, 2002, S. 6

Peter Faulstich, Lernen braucht Support, a.a.O., S. 13

John Erpenbeck, Kompetenzentwicklung und Lernkultur im Bild moderner Selbstorganisationstheorien, in: Rainer Brödel (Hrsg.), Weiterbildung als Netzwerk des Lernens, Bielefeld, 2004, S. 86

Helmut Felix Friedrich, Heinz Mandl, Analyse und Förderung selbstgesteuerten Lernens; aus: Franz Weinert/Heinz Mandl (Hrsg.): Psychologie der Erwachsenenbildung (Enzyklopädie der Erwachsenenbildung, Serie I: Pädagogische Psychologie, Band 4, Göttingen, 1997, S. 260 f.

Page 228: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

223

Knowles, Self-directed Learning, Chicago, 1975; zitiert nach: Peter Faulstich, Lernen braucht Support, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/doc-2002/faulstich02 01.pdf, S. 3 (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Eckhard Klieme, Empirische Unterrichtsforschung: aktuelle Entwicklungen, theoretische Grundlagen und fachspezifische Befunde, in: Zeitschrift für Pädagogik, 52, 2006 (6), S. 766

Horst Siebert, 1978, Allgemeine Didaktik der Erwachsenenbildung, in: REPORT Literatur- und Forschungsreport Weiterbildung, 1/1978, S. 5, [Online-Dokument] www.die-bonn.de/doks/siebert7801.pdf (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 706 ff.

Friedrich W. Kron, Grundwissen Didaktik, 4. Aufl., München 2004, S. 32 nach: Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S. 44 f.

Franz Deutering, Selbstgesteuertes Lernen, Göttingen, 1995, S. 22

H.-Hugo Kremer, Andrea Zoyke, Individuelle Förderung von Kompetenzen – Curriculare und didaktisch-methodische Optionen, in: Erziehungswissenschaften und Beruf 2/2009, S.164 ff.

Arnim Kaiser, Die Bestimmung von Lernertypen, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 103 f.

Frederik Vester, Denken, Lernen, Vergessen, 25. Aufl., München, 1998, S. 49 ff.

Maike Looß, Lerntypen?, in: Die Deutsche Schule, 93 (2001) 2, S. 199 f.

Horst Siebert, Seminarplanung und Organisation, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S.710

Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S.36

Brigitte Stiller-Lorenz, Alexander Krause, Lernen im Internet – keine Frage der richtigen Technologie, eine Frage des richtigen Typs, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 56

Ruth Kaiser, Arnim Kaiser, Metakognitiv gestützte Selbstlernprozesse, in Erwachsenenbildung 3/2001, S.142

Klaus Konrad, Selbstgesteuertes Lernen – Profile und Lernwirksamkeit, in Unterrichtswissenschaft, (37) 2009, Heft 1, S. 56 f.

Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, Forschungsbericht der Universität der Bundeswehr, München, 2006, S. 14 ff.

Jochen Kade, Dieter Nittel, Wolfgang Seitter, Einführung in die Erwachsenenbildung / Weiterbildung, 2. Aufl., Stuttgart, 2007, S. 102

Arnim Kaiser, Die Bestimmung von Lernertypen, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 112

Klaus Konrad, a.a.O., S. 71 ff.

Ulrike Creß, Lernorientierungen, Lernstile, Lerntypen und kognitive Stile, in: Heinz Mandl, Helmut Felix Friedrich, Handbuch Lernstrategien, Göttingen, 2006, S. 375

Hans Joachim Bader, Chemieunterricht interessant gestalten: für das Leben lernen, in: Forschung Frankfurt, 2/2003, S. 50

Page 229: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

224

Detlef Urhahne, Kerstin Kremer, Jürgen Mayer, Welches Verständnis haben Jugendliche von der Natur der Naturwissenschaften, in: Unterrichtswissenschaft, 36. Jg. 2008, Heft 1, S. 72

Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule, Institut für Didaktik der Biologie, 9 (2000), S. 38 f.

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 106 f.

Silvia Schmidt, Mirjam Steffensky, Ilka Parchim, Alltagsvorstellungen und chemische Erklärungskonzepte, in Chemie in unserer Zeit, 39, 2005, S. 274 ff.

Armin Kremer, Lutz Stäudel, Das Scheitern des naturwissenschaftlichen Unterrichts, 1993, zitiert nach: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 42 f.

Josef Schrader, Matthias Stadler, Klaus Körber, Die Bedeutung informeller Lernumgebungen für die naturwissenschaftliche Grundbildung Erwachsener, in: Unterrichtswissenschaft, 36. Jg., 2008, Heft 2, S. 99

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 186

Hans Joachim Bader, a.a.O., S. 49

Manfred Hesse, Jutta Lumer, a.a.O., 9 (2000), S. 38

Harald Bierbaum, a.a.O., S. 43 f.

Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, EB und die Popularisierung der Wissenschaft, Bielefeld, 2004, S. 200

Harald Bierbaum, a.a.O., S. 65

Josef Schrader, Matthias Stadler, Klaus Körber, a.a.O., S. 101 f.

Harald Bierbaum, Wissenschaftsverständigkeit als Konzept Allgemeiner Weiterbildung: Prinzipien kritischen Verstehens der Naturwissenschaften, in: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 76

Bundesministerium für Bildung und Forschung, Delphi-Befragung 1996/1998, München, 1998, S. 51 ff.

Nolda, Vom Verschwinden der Wissenschaft in der Erwachsenenbildung, in: Zeitschrift für Pädagogik 47, H. 1, 2001, S.103 ff.

Matthias Stadler, Schattendasein – Mathematik, Naturwissenschaften, Technik in der organisierten Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, EB und die Popularisierung der Wissenschaft, Bielefeld, 2004, S. 51 f.

Matthias Stadler, Im Rampenlicht – Offene freizeit- und erlebnisorientierte Lernumgebungen für Wissenschaft im Überblick, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler (Hrsg.), a.a.O., S. 55 ff.

Klaus Körber, „Hands On!“ – Wissenschaft zum Anfassen im Science Center, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 171 f.

Page 230: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

225

Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 196 f.

Harald Bierbaum, a.a.O., S. 70

Josef Schrader, a.a.O., S. 214 f.

Hans-Dieter Barke, Günther Harsch, Chemiedidaktik Heute, Heidelberg, 2001, S. 66

Harald Bierbaum, Untersuchungen zum Stand naturwissenschaftlicher Bildung, a.a.O., S. 46

Wikipedia, Organon-Modell nach Bühler, 1965, [Online-Dokument], http://de.wikipedia.org/wiki/Organon-Modell (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Wolfgang Sander, Theorie der politischen Bildung, in: Wolfgang Sander, Handbuch politische Bildung, Bonn, 2007, S. 30

Arnim Kaiser, Die Projekte Variation von Lernumgebungen und Lernerfolg und Lernerfolgskontrolle in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 21

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 383

Ingo Langosch, Weiterbildung, Stuttgart, 1993, S. 147 f.

Gerhard Tulodziecki, Bardo Herzig, Handbuch Medienpädagogik, Band 2, Stuttgart, 2004, S. 32

Ben Bachmair, Analyse und Planungsmodell zur Medienverwendung, in: Die deutsche Schule, 68, (3) 1976, S. 205

Gerhard Tulodziecki, Medien in Erziehung und Bildung, 3. Aufl., Bad Heilbrunn, 1997, S. 39

Michael Henninger, Heinz Mandl, Zuhören – verstehen - miteinander reden, Bern, 2003, S. 58

Haymo Mitschian, Lernsoftware, München, 2004, S. 54 ff.

Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 718

Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.), Leben und Lernen für eine lebenswerte Zukunft – die Kraft der Erwachsenenbildung Confintea VI-Bericht Deutschland, Bonn, 2008

Bardo Herzig, Medien machen Schule – Lesarten schulischer Medienbildung, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S. 10

Rüdiger G. Klimecki, Hermann Laßleben, Markus Thomae, Organisationales Lernen, in: Rüdiger G. Klimecki (Hrsg.), Management Forschung und Praxis Universität Konstanz, Nr. 26, 1999, S. 6 ff.

Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 161

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 384 f.

Page 231: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

226

Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, Abb. S. 44 f.

Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, a.a.O., S. 72 ff

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 53

Gabi Reinmann-Rothmeier, Heinz Mandl, Unterrichten und Lernumgebungen gestalten (Ludwig-Maximilians-Universität Forschungsbericht Nr. 60), München, 1999, S. 9

Cornelia Gräsel, Lernstrategien in Lernumgebungen, in: Heinz Mandl, Helmut Felix Friedrich, Handbuch Lernstrategien, Göttingen, 2006, S. 327

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, a.a.O., S. 55 ff.

Cornelia Gräsel, a.a.O., S. 328

Hans Dietmar Jäger, Nachhaltiger, kooperativer Einsatz spezifischer Medien in der Erwachsenenbildung, München, 2004, S. 1 (www.mendeley.com/research/ nachhaltiger-kooperativer-einsatz-spezifischer-medien-in-der-erwachsenenbildung, Zugriff 10.06.2010)

Hans Gruber, Heinz Mandl, Alexander Renkl, Was lernen wir in Schule und Hochschule: Träges Wissen?, in: Heinz Mandl, Jochen Gerstenberger (Hrsg.), Die Kluft zwischen Wissen und Handeln, Göttingen, 2000, S. 144 f.

Jochen Kuhn, Andreas Müller, MAI-Ansatz im Physikunterricht, in: Empirische Pädagogik, 19, 2005 (3), S. 282 ff.

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, a.a.O., S. 60,

Cornelia Gräsel, a.a.O., S. 329 f.

Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, S. 174f.

Zimmer, 2005, S. 36, zitiert nach Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 83

Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S. 121

Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 227

Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 168

Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S.729 f.; ebenso Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.124

Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S. 118 ff.

Ulrich Schiefele, Lilian Streblow, Motivation aktivieren, in: Heinz Mandl, Helmut Felix Friedrich, Handbuch Lernstrategien, Göttingen, 2006, S. 242

Page 232: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

227

Universitätsverbund Multimedia NRW, Lehr- und Lernsoftware für die Lehrerausbildung [Online-Dokument] http://miteb.ifs-dortmund.de/medio/ab21/g-info.htm (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Günter Dörr, Peter Strittmatter, Multimedia aus pädagogischer Sicht, in: Ludwig J. Issing, Paul Klimsa (Hrsg.), Information und Lernen mit Multimedia und Internet, 3. Aufl., Weinheim, 2002, S. 42

Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, S. 88 f.

Ruth Kaiser, Informelles Lernen – Informelle Lerner, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 93

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 83

Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.114 f.

Janina A. Bindernagel, Ingo Eilks, Modelle und Modelldenken im Chemieunterricht und ein Einblick in das Verständnis von erfahrenen Lehrkräften, Chemkon 15, 4/2008, S. 182

Markus Höffer-Mehlmer, Programmplanung –Organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 700

Reinhard Demuth, Bernd Ralle, Ilka Parchmann, Basiskonzepte – eine Herausforderung an den Chemieunterricht, in: Chemkon 2005, 12, Nr.2, S. 55 ff.

Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 252 ff.

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 428

Walter Wagner, Peter Keusch, Medien, in: Peter Pfeifer, Bernd Lutz, Hans Joachim Bader (Hrsg.), Konkrete Fachdidaktik Chemie, München, 2002

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 397 ff.

Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 257

Hans-Werner Kuhn, Mit Texten lernen: Textquellen und Textanalyse, in: Wolfgang Sander, Handbuch politische Bildung, Bonn, 2007, S. 510 f.

Maria-Anna Bäuml-Roßnagl, Wissensorientierte Lernzieldimension des Experiments im Unterricht, in: Lernzielorientierter Unterricht, 1, 1981, S. 17 f.

Manuela Weizel, Kerstin Haller, Milena Bandiera, Dörte Hammelev, Panagiotis Koumaras, Hans Niedderer, Albert Paulsen, Karine Robinault, Stefan von Aufschnaiter, Ziele, die Lehrende mit dem Experimentieren in der naturwissenschaftlichen Ausbildung verbinden, in: Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, (1) 4, 1998, S. 39 ff.

Hans-Dieter Barke, Günther Harsch, Chemiedidaktik Heute, Heidelberg, 2001, S. 67 f.

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 336 ff.

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 373ff.

Page 233: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

228

Hans Joachim Bader, Heinz Schmidkunz, Das Experiment im Chemieunterricht, in: Peter Pfeiffer, Bernd Lutz, Hans Joachim Bader, Konkrete Fachdidaktik Chemie, 3. Aufl., München, 2002, S. 292 ff.

Heinz Moser, Einführung in die Medienpädagogik, Opladen, 1995, S. 212 f.

Ingo Langosch, a.a.O., S.148

Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 444 f.

Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, S. 12

Back, Bendel, Stoller-Schai, S. 34, zitiert in: Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 95

Sven Claußen, Entwürfe einer personalisierten Lernumgebung, Aachen, 2004, S. 83

Back, Bendel, Stoller-Schai, a.a.O., S. 95

Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 5

Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, Berichtssystem Weiterbildung IX, Berlin, 2006, S. 211 ff.

Dagmar Steiner, Multimedia-Chemieunterricht digitale Medien und Computeranwendungen, in: Peter Pfeiffer, Bernd Lutz, Hans Joachim Bader, Konkrete Fachdidaktik Chemie, 3. Aufl., München, 2002, S. 345 ff.

Gerhardt von der Handt, Medien als Grundlage für eine neue Lernorganisation, DIE, Januar 1999, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/doc-1999/ vonderhandt99_01.htm (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Sabine Seufert, Dieter Euler, a.a.O., S. 13

OECD, Motivating Students for Livelong Learning, Paris, 2000, S. 29

Thomas Lang, Nicht allein das ABC …, PC-Magazin, 2/2002, S. 39

Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 89

Jürgen Holtkamp, Neue Technologien – Neue Herausforderungen, in: EB 3/2007, S.151

Riccarda Sailer-Burckhardt, et. al., Integrated Learning, Kilchberg, 2002, S. 72

Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, Berichtssystem Weiterbildung IX, Berlin, 2006, S. 214 f.

Andreas Büsch, Megatrends medialer Wissensvermittlung, in: EB 2/2006, S. 80 ff.

Hermann Buschmeyer, Internetbasiertes Lernen im Kontext, in: Rainer Brödel (Hrsg.), Weiterbildung als Netzwerk des Lernens, Bielefeld, 2004, S. 170 f.

Thomas Reglin, Eckart Severing, Konzepte und Bedingungen des Einsatzes von eLearning in der betrieblichen Bildung, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 20

Page 234: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

229

Michael Schneider, Dana Schröder, Ulrich Steimle, Klaus Wienecke, Reorganisationssimulator – Umsetzung betriebsorganisatorischer Lehrinhalte in eine multimediale Plattform, in: FB/IE 52 (2003) 4, S. 161

Ulrich Iberer, Ulrich Müller, E-Learning mit einfachen Mitteln, EB 2/2003 S. 78 ff.

Christoph Schmidt-Taube, Lehrgangsarbeit, LGAN, Hamburg, 2005, S. 15

Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S.22

Andreas Schmal, Melanie Haaser, Anforderungen an Tutoren beim Telelearning, in: EB 1/2001, S. 34 ff.

Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 724 ff.

Ludger Deitmer, Peter Gerds, Ist die Berufsschule reformierbar?, in: Personalführung, 7/2004, S. 38 f.

Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 14, S. 18 f.

Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 157

Sabine Seufert, Dieter Euler, a.a.O., S. 19 ff.

Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Selbstgesteuertes Lernen, Bonn, 1998, S. 18 f.

Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg – reale und virtuelle Materialien im Physikunterricht, Bremen, 2007, S. 2

Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.), Berichtssystem Weiterbildung 7, Bonn, 2003, S. 183 ff.

Michael Henninger, Heinz Mandl, Zuhören – verstehen - miteinander reden, Bern, 2003, S. 59

Michael Henninger, Heinz Mandl, a.a.O., S. 59 ff.

Klaus Stiller, Computerpräsentierte und gedruckte Texte, in Empirische Pädagogik, 20 (2) 2006, S. 186 ff.

Michael Henninger, Heinz Mandl, a.a.O., S. 61 f.

Klaus Stiller, a.a.O., S. 196

F. Sander, Verbindung von Theorie und Experiment im physikalischen Praktikum, 2000, zitiert nach: Claus Brell, 2007, S. 5 f.

Sven Claußen, Entwürfe einer personalisierten Lernumgebung, Aachen, 2004, S. 9

Klaus Stiller, a.a.O., S. 190 f.

Michael Brater, Anna Maurus, Über einige Grenzen multimedialen Lernens, in: Berufsbildung in Wissenschaft und Praxis, 26 (1997) 2, S. 36 ff.

Page 235: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

230

Josef Schrader, Frank Berzbach, Empirische Lernforschung in der Erwachsenenbildung / Weiterbildung, Deutsches Institut für Erwachsenenbildung, August 2005, [Online-Dokument], www.die-bonn.de/esprid/dokumente/doc-2005/schrader05_01.pdf (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Horst Siebert, Wie lernen Erwachsene?, in: EB 2/2001, S. 83 ff.

Jens-Volker Ginschel, Neue Formen des Lernens in der Bundeswehr, Koblenz, 2002, S. 57

Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 259

Christiane Heibach, Vom Nutzen und Nachteil der Medientheorie für die Erwachsenenbildung, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/ doc-2001/heibach01_01.htm, S. 9, (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Ulrich Iberer, Ulrich Müller, E-Learning mit einfachen Mitteln, EB 2/2003 S. 78 ff.

Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 218

Hans Gruber, Heinz Mandl, Alexander Renkl, Was lernen wir in Schule und Hochschule: Träges Wissen?, in: Heinz Mandl, Jochen Gerstenberger (Hrsg.), Die Kluft zwischen Wissen und Handeln, Göttingen, 2000, S. 148 ff.

Haymo Mitschian, Lernsoftware, München, 2004, S. 53

Riccarda Sailer-Burckhardt, et. al., Integrated Learning, Kilchberg, 2002, S. 12

Maren Wolter, Blended Learning, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 125 ff.

Gabi Reinmann-Rothmeier, Didaktische Innovation durch Blended-Learning, Bern (Huber), 2003, S. 41

Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S. 16 ff.

Ilona Diesner, Dieter Euler, Sabine Seufert, Bildung im Wandel, in: Personal, Heft 06/2006, S. 8

Brigitte Reetz, Lebenslanges Lernen und Weiterbildung als Organisationskultur, in: Innovative Verwaltung 9/2006, S. 21-24

Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 7

Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S. 74

Harald Simeit, Fernausbildung – E-Learning auch an der AKNZ, in: Bevölkerungsschutz, 3/2009, S. 27 ff.

Frank Böhm, a.a.O., S. 80 f.

Hans Gruber, Heinz Mandl, Alexander Renkl, Was lernen wir in Schule und Hochschule: Träges Wissen?, in: Heinz Mandl, Jochen Gerstenberger (Hrsg.), Die Kluft zwischen Wissen und Handeln, Göttingen, 2000, S. 148

Eckart Severing, Anforderung an eine Didaktik des eLearning in der betrieblichen Bildung, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 70 ff.

Page 236: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

231

Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 156

Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 161 f.

Kapitel 3 Methodischer Teil

Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 22

Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 37

Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, 173 ff.

Franz Deutering, Selbstgesteuertes Lernen, Göttingen, 1995, S. 22

Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 227

Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule?, IDB Münster, 9/2000, S. 27 ff.

Bundesministerium der Verteidigung, „Verordnung über die Laufbahn, Ausbildung und Prüfung für den mittleren feuerwehrtechnischen Dienst in der Bundeswehr (LAP-mftDBwV)“, Bonn, 2002

Bundesministerium der Verteidigung, „Verordnung über die Laufbahn, Ausbildung und Prüfung für den mittleren feuerwehrtechnischen Dienst in der Bundeswehr (LAP-mftDBwV)“, Bonn, 2002

Bundesministerium der Verteidigung, Lehrgangskatalog der Bundeswehr, Bonn, 2009

Bundesministerium der Verteidigung, Zentrale Dienstvorschrift 3/1 „Grundsätze der Ausbildungslehre“, Bonn, 1997, 211-214

Hessisches Kultusministerium, Lehrplan Chemie Bildungsgang Hauptschule Jahrgangsstufe 5 bis 9/10, 2010, [Online-Dokument] www.hessisches-kultusministerium.de/irj/ HKM_Internet?cid=770244b3f3f61faf79f08f0f0db32a30 (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Staatsministerium für Unterricht und Kultus, Lehrplan Hauptschule, Jahrgangsstufe 7-9, München, 2004

Thüringisches Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur, Lehrplan für die Regelschule Chemie, 1999 [Online-Dokument] www.thillm.de/thillm/start_serv_lp.html (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Staatliche Feuerwehrschule Würzburg (Hrsg.), Feuerwehr-Dienstvorschrift 500 „Einheiten im ABC-Einsatz“, Würzburg, 2003, S.64 ff.

Ulrich Iberer, Ulrich Müller, E-Learning mit einfachen Mitteln, in: Erwachsenenbildung 2/2003, S. 78 ff.

Karlheinz Martin, Wolfgang Pfeil, Willi Wörstenfeld, Das neue Tafelwerk Sekundarstufe, Berlin, 2007

Ulrich Müller, Üben, in: EB 3/2002, S.136

Page 237: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

232

Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport, Lehramt an Grund- und Hauptschulen, 2009, (www.kultusportal- bw.de/servlet/PB/show/ 1208761/LA_GHS_2006)

Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport, Lehramt an Realschulen, 2009, [Online-Dokument] www.kultusportal-bw.de/servlet/PB/show/1208764/LA_RSS_ 2006 (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Hans-Christoph Koller, Grundbegriffe, Theorien und Methoden der Erziehungswissenschaft, 3. Auflage, Stuttgart, 2008, S. 190 f.

F. Sander, Verbindung von Theorie und Experiment im physikalischen Praktikum, Bremen, 2000, zitiert nach: Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg, Berlin, 2008, S. 5 f.

J. Petri, Lehren und Lernen mit neuen Medien an Gymnasien, 2007, zitiert nach: Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg, Berlin, 2008, S. 6

Hans Dietmar Jäger, Nachhaltiger kooperativer Einsatz spezifischer Medien in der Erwachsenenbildung, München 2004, S. 2 f. (www.mendeley.com/research/ nachhaltiger-kooperativer-einsatz-spezifischer-medien-in-der-erwachsenenbildung, Zugriff 10.06.2010)

Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg, Berlin, 2008, S. 101

Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule?, IDB Münster, 9/2000, S. 29 f.

Heinz Muckenfuß, Lernen im sinnstiftenden Kontext, Berlin 1995, zitiert nach: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf, Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld 2007, S. 43

Karl Josef Klauer, Forschungsmethoden der Pädagogischen Psychologie, in: Andreas Krapp, Bernd Weidemann (Hrsg.), Pädagogische Psychologie, 5. Aufl., Weinheim, 2006, S. 78

Matthias Wesseler, Evaluation und Evaluationsforschung, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, 2. Aufl., Wiesbaden, S. 745

Rainer Zech, Qualität in der Weiterbildung, Weinheim 2008, S. 90 ff.

Jürgen Bortz, Nicola Döring, Forschungsmethoden und Evaluation, Berlin, 2. Aufl., 1995, S. 200

Markus Bühner, Einführung in die Test- und Fragebogenkonstruktion, München, 2004

Nathaniel L. Gage, David C. Berliner, Pädagogische Psychologie, 4. Aufl., Weinheim, 1986, S. 705 ff.

Frank Elsner, Statistische Datenanalyse mit SPSS für Windows, Osnabrück, 2009 (www.home.uni-osnabrueck.de/elsner/skripte/SPSS)

Bernhard Baltes-Götz, Statistisches Praktikum mit SPSS 13.0 für Windows, Trier, 2007, S. 142 ff.

Felix Brosius, SPSS für Dummies, Weinheim, 2007, S.269 ff.

Gerhard Tulodziecki, Bardo Herzig, Handbuch Medienpädagogik, Band 1, Stuttgart, 2004, S. 80

Page 238: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

233

Kapitel 5 Diskussion und Ausblick

Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 713 ff.

Arnim Kaiser, Die Bestimmung von Lernertypen, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.), Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 112

Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule, Institut für Didaktik der Biologie, 9 (2000), S. 38 f.

Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 214 f.

Josef Schrader, Matthias Stadler, Klaus Körber, Die Bedeutung informeller Lernumgebungen für die naturwissenschaftliche Grundbildung Erwachsener, in: Unterrichtswissenschaft, 36. Jg., 2008, Heft 2, S. 99

Hans Joachim Bader, Chemieunterricht interessant gestalten: für das Leben lernen, in: Forschung Frankfurt, 2/2003, S. 50

Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 22 ff.

Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule, Institut für Didaktik der Biologie, 9 (2000), S. 38

Bernhard Schlag, Lernmotivation, 3. Aufl., Wiesbaden, 2009, S. 54 f.

H.-Hugo Kremer, Andrea Zoyke, Individuelle Förderung von Kompetenzen – Curriculare und didaktisch-methodische Optionen, in: Erziehungswissenschaften und Beruf 2/2009, S.164 ff.

Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 196 f.

Klaus Stiller, Computerpräsentierte und gedruckte Texte, in Empirische Pädagogik, 20 (2) 2006, S. 186 ff.

Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg – reale und virtuelle Materialien im Physikunterricht, Bremen, 2007

Rolf Schulmeister, 1997, Grundlagen hypermedialer Lernsysteme, 2. Aufl. München, 1997, nach: Göhlich, Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, S. 177

Christiane Heibach, Vom Nutzen und Nachteil der Medientheorie für die Erwachsenenbildung, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/ doc-2001/heibach01_01.htm, S. 9 (letzter Zugriff: 02.10.2010)

Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 259

Harald Simeit, Fernausbildung – E-Learning auch an der AKNZ, in: Bevölkerungsschutz, 3/2009, S. 27 ff.

Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S.22

Page 239: Dokument_46.pdf (2593 KB)

7. Literatur

234

Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, München, 2006, S. 11, S. 25

Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 19

Hermann Jung, Grundlagen der Militärpädagogik, Frankfurt/M, 1994, S.106

Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 37 f.

Harald Bierbaum, Untersuchungen zum Stand naturwissenschaftlicher Bildung, in: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 43 f.

Hans Joachim Bader, Chemieunterricht interessant gestalten: für das Leben lernen, in: Forschung Frankfurt, 2/2003, S. 50

Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 227

Bernhard Schlag, Lernmotivation, 3. Aufl., Wiesbaden, 2009, S. 20 f.

Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S.729 f.; ebenso: Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.124

Eckart Spägele, Naturwissenschaftliches Vorverständnis und Fertigkeiten von Schulanfängern (Dissertation), Weingarten, 2008, S. 81