Strukturierung von Lehr-Lernsequenzen .Die Verwendung des Begriffs der Strukturierung erfolgt in

Click here to load reader

download Strukturierung von Lehr-Lernsequenzen .Die Verwendung des Begriffs der Strukturierung erfolgt in

of 203

  • date post

    08-Apr-2019
  • Category

    Documents

  • view

    216
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Strukturierung von Lehr-Lernsequenzen .Die Verwendung des Begriffs der Strukturierung erfolgt in

Strukturierung von Lehr-Lern-Sequenzen

DISSERTATION ZUR ERLANGUNG DES DOKTORGRADES DER NATURWISSENSCHAFTEN(DR. RER. NAT.) DER FAKULTT FR PHYSIK

DER UNIVERSITT REGENSBURG

vorgelegt von

Christian Maurer

aus Bogen

im Jahr 2016

Promotionsgesuch eingereicht am: 18.01.2016

Die Arbeit wurde angeleitet von: Prof. Dr. Karsten Rincke

Prfungsausschuss:Prof. Dr. Richter (Vorsitzender)Prof. Dr. Karsten Rincke (1. Gutachter)Prof. Dr. Oliver Tepner (2. Gutachter)Prof. Dr. Huber (weiterer Prfer)

Termin Promotionskolloquium: 17.03.2016

2

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 5

2. Strukturierung 92.1. Begriffliche Klrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2. Strukturierung als Qualittsmerkmal von Unterricht . . . . . . 202.3. Arten von Strukturvorgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.3.1. Strukturvorgaben zum Inquiry-Learning . . . . . . . . . 292.3.2. Direct Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.3.3. Forschend-entwickelndes Unterrichtsverfahren . . . . . 432.3.4. Basismodelltheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502.3.5. Beziehungen zwischen den Strukturvorgaben . . . . . . 61

2.4. Zusammenfassung des Forschungsstandes und Formulierungder Forschungsfragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3. Konzeption und Durchfhrung der Studie 753.1. Studiendesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.2. Auswahl der Strukturvorgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.3. Konzeption der Unterrichtseinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . 813.4. Analyse der Unterrichtseinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.5. Methoden der Datenerhebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

3.5.1. Variablen der Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . 943.5.2. Ablauf der Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 953.5.3. Wissenstest Impuls (WTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 963.5.4. Test zur Kompetenz zur Erkenntnisgewinnung (WTE) . 993.5.5. Kognitiver Fhigkeitstest (KFT) . . . . . . . . . . . . . . 1003.5.6. Schlerfragebogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.6. Stichprobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1043.7. Methoden der Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

4. Ergebnisse der Studie 1114.1. Ergebnisse zu den Kontrollvariablen . . . . . . . . . . . . . . . . 1114.2. Ergebnisse zu den abhngigen Variablen . . . . . . . . . . . . . 1144.3. Zusammenfassende Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

4.3.1. Analyse der Gesamtstudie . . . . . . . . . . . . . . . . . 1174.3.2. Analyse von Teilgruppen der Gesamtstudie . . . . . . . 1204.3.3. Zusammenfassung der Ergebnisse der Kovarianzanalysen127

3

Inhaltsverzeichnis

4.3.4. Effekte der Intervention unter Kontrolle der Kompetenzder Erkenntnisgewinnung (WTE) . . . . . . . . . . . . . 128

4.3.5. Effekte der Intervention unter Kontrolle der kognitivenGrundfhigkeiten (KFTk) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

4.3.6. Einfluss des Ergebnisses im Vortest des WTI . . . . . . . 1314.4. Zusammenhang der Merkmale des Schlerfragebogens mit dem

WTI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

5. Interpretation und Einordnung der Ergebnisse 1395.1. Wirkungen der Interventionen hinsichtlich der Forschungsfragen 139

5.1.1. Umsetzbarkeit und Lernwirksamkeit des FeU . . . . . . 1405.1.2. Lernwirksamkeit der Interventionsstunden . . . . . . . 1415.1.3. Lernwirksamkeit der Intervention bei Teilgruppen . . . 1455.1.4. Schlerwahrnehmung der Interventionsstunden . . . . 1495.1.5. Abschlieender Vergleich der Strukturvorgaben . . . . . 152

5.2. Interventionsgruppenunabhngige Studienergebnisse . . . . . . 1545.2.1. Geschlechterspezifische Unterschiedlichkeit des generel-

len Lernzuwachses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1545.2.2. Einfluss verschiedener Kontrollvariablen auf das Nach-

testergebnis im WTI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1555.2.3. Ausprgung der allgemeinen Qualittsmerkmale und

deren Zusammenhang mit dem Nachtestergebnis im WTI 160

6. Die Studie in der kritischen Rckschau 165

7. Zusammenfassung und Ausblick 169

A. Unterrichtsmaterialien 173

B. Instrumente der Datenerhebung 181

C. Ergebnisse der Kovarianzanalysen zum Moderatoreneffekt 193

Danksagung 195

Literaturverzeichnis 197

4

1. Einleitung

Wie gestalte ich Unterricht lernwirksam? - dazu gehrt auch immer die berle-gung wie die Vermittlung von Informationen erfolgen soll. Diese Informationenmssen dabei korrekt sein und so klar und verstndlich prsentiert und struktu-riert werden, dass sie auf Schlerseite Lernprozesse anregen (Helmke, 2009,S. 191; Hervorhebungen im Original). In diesem Zitat zeigen sich grundstzlichdrei in der Realitt oft eng zusammenhngende aber unterschiedliche Aspekte,welche fr das Lernen im Unterricht von groer Bedeutung sind: Klarheit, Ver-stndlichkeit und Strukturierung. Die Klarheit weist inhaltliche und sprachlicheAspekte auf und ist dabei im Gegensatz zur rein von sprachlichen Merkmalengeprgten Verstndlichkeit eher sender- denn empfngerbezogen. Die Struk-turierung beschreibt die Planung und Sequenzierung von Unterricht geradein der Art, dass beim Lernenden eine gut organisierte Wissensbasis aufgebautwird (Helmke, 2009, S. 191f). Diese Planung und Sequenzierung beinhaltetberlegungen zu eingesetzten Methoden, aber auch zur Entscheidung, welchePhasen im Unterricht vorkommen sollen, wie diese ausgestaltet und verbundenwerden knnen. Den Rahmenkontext dieser Arbeit bildet die Strukturierungdes Unterrichts, wobei der Schwerpunkt des Interesses auf den unterrichtli-chen Auswirkungen verschiedener Phasierungen oder Sequenzierungen vonUnterricht liegt. Fr diese existieren verschiedene Vorschlge.

Einer der vielleicht am weitesten verbreiteten und zugleich missverstandenstenVorschlge ist die Direct Instruction. Missverstanden ist diese dahingehend,das man es flschlicherweise mit dem gleichsetzt, was man im Deutschen un-ter Frontalunterricht oder im Englischen schlicht unter teacher led talkingfrom the front versteht. Direct Instruction hingegen, ist ein sehr lernwirksa-mer Vorschlag die Phasierung und Sequenzierung von Unterricht zu gestalten(Hattie, 2009, S. 204ff). Direct Instruction ist dabei sogar so erfolgreich, dassAdams und Engelmann (1996, S. 98) als Ergebnis ihrer Metastudie zur Untersu-chung der Wirksamkeit eben dieser Art der Sequenzierung von Unterricht alsFazit formulieren: Direct Instruction has no peer in this enterprise. Dabei istdieser Vorschlag nicht der einzige, dem eine optimale Gestaltung des Ablaufsvon Unterricht zugeschrieben wird. So sprechen Schmidkunz und Lindemann(1992, S. 51) von der Idealstruktur des Forschend-entwickelnden Unterrichts-verfahrens, welches Vorgaben ber die Gestaltung naturwissenschaftlichenUnterrichts liefert, und Oser und Baeriswyl (2001, S. 1043) davon, dass in ihrerfachunspezifischen Theorie der Basismodelle eben diese durch nichts anderesersetzt werden knnten. Jede dieser drei exemplarisch ausgewhlten Vorgaben

5

1. Einleitung

erlaubt eine Planung von Physikunterricht und hegt den Anspruch diesen op-timal zu gestalten. Eine Entscheidung fr oder gegen eine der Vorgaben kannauf dieser Basis nicht getroffen werden. Eine geeignete Basis knnte aber derjeweilige Einfluss auf den Lernerfolg sein.

Ein bedeutsamer Einfluss auf den Lernerfolg scheint generell durch Elementeder Strukturierung gegeben zu sein (z.B. Brophy, 2000; Meyer, 2004; Helmke,2009). Rakoczy et al. (2007, S. 116) konnten diesen Zusammenhang mit denErgebnissen einer deutsch-schweizerischen Studie an 37 Schulen auch eindeu-tig belegen. With these results, the present study confirms one of the centralfindings from research on instructional quality: that clear systematic structu-ring is one of the essential components of good instruction. Dabei wird derBegriff der Strukturierung aber nicht einheitlich verwendet (Lipowsky, 2009,S. 83). Lipowsky (2009, S. 83) kategorisiert diesen Begriff fr eine systematischeBetrachtung in drei Bedeutungsfacetten (didaktische Strukturiertheit, Struk-turiertheit auf der Verhaltensebene und kognitionspsychologisch verstandeneStrukturiertheit). Die Phasierung und Sequenzierung von Unterricht zhlt dabeifr Lipowksy zur sogenannten didaktischen Strukturierung. Ein Mindestmadieser Facette der Strukturierung stellt fr Lipowsky dabei eine notwendigeVoraussetzung dafr dar, dass Elemente der anderen beiden Bedeutungsfa-cetten berhaupt ihre Wirkung entfalten knnen (Lipowsky, 2009, S. 86). Derdidaktischen Strukturierung, damit auch der Sequenzierung von Unterrichtund der Frage nach der geeignetsten Vorgabe hierzu, wird folglich eine bedeut-same Rolle hinsichtlich ihres Einflusses auf die Qualitt von Unterricht zuteil.Der Einfluss verschiedener Strukturvorgaben wie der Direct Instruction, demproblem-based learning, oder dem inquiry-based teaching auf den Ler-nerfolg ist dabei unterschiedlich und abhngig vom jeweiligen Kontext, Fachund Verwendungszweck (Hattie, 2009, S. 201ff). Der Einfluss anderer Vorgabenwie dem Forschend-entwickelndem Unterrichtsverfahren oder der Basismo-delltheorie ist nicht oder noch unzureichend empirisch erforscht, oft fehlendabei auch faire Vergleiche mit echten Kontrollgruppen, denen ebenfalls einetheoretische Fundierung fr die Unterrichtsgestaltung zugrunde liegt.

Unklar ist allerdings, welche dieser Vorgaben zur Strukturierung von Unterrichtnun fr das Fach Physik oder auch nur fr spezielle Kontexte zur lernwirksa-meren Gestaltung fhrt. Die Basis fr eine Entscheidung bei der Auswahl derim spezifischen Fall geeignetsten Vorgabe ist damit nicht gegeben. Dabei ist di