Förderung von Fachwissen und Erklärqualität durch die Erstellung von Podcasts im Sachunterricht (SPEAK)

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Projektzeitraum
Mittelart
Eigenmittelprojekt

    • Beschreibung

      Theoretischer Hintergrund

      Naturwissenschaftliches Fachwissen ist ein zentraler Bestandteil naturwissenschaftlicher Grundbildung (scientific literacy) (Kleickmann, 2020). Dementsprechend stellt die Entwicklung von Fachwissen ein grundlegendes Ziel im Sachunterricht dar. Laut der TIMMS Studie von 2023 liegt die naturwissenschaftliche Kompetenz von Viertklässler:innen jedoch signifikant unter dem Durchschnitt der OECD-Staaten. Zudem lassen die Befunde vermuten, dass sowohl leistungsstärkere als auch leistungsschwächere Kinder im Hinblick auf das naturwissenschaftliche Fachwissen nicht hinreichend gefördert werden. Hieraus ergibt sich die Frage, wie die Entwicklung des Fachwissens gut gefördert werden kann. Untersuchungen zeigen, dass der Prozess des Erklärens die Entwicklung des Fachwissens unterstützen kann (Alamneh et al., 2023; Chi et al., 1994; Fiorella & Mayer, 2013; Hoogerheide et al., 2016). Das Erklären und das Fachwissen stehen somit in einem engen Zusammenhang. Dies lässt vermuten, dass Erklärgelegenheiten in der Schule die Entwicklung von Fachwissen fördern können.
      Aufgrund unterschiedlicher Erwerbskontexte weisen Grundschulkinder jedoch sehr heterogene Erklärkompetenzen auf, die in der Grundschule oft für weitere Lernprozesse vorausgesetzt, aber selten explizit gefördert werden (Krupinski, 2017; Morek 2018; Quasthoff et al. 2021). Auch für den Sachunterricht der Grundschule wurde bislang kaum untersucht, wie das Erklären gefördert werden kann und wie dies mit der Entwicklung von Fachwissen zusammenhängt. (Morek, 2015; Gadow, 2019) Das Erstellen eigener Medienprodukte wie z. B. Podcasts stellt in diesem Zusammenhang einen innovativen, wenig erforschten methodischen Zugang zur Förderung von fachinhaltlichen und sprachlichen Kompetenzen dar (Kulgemeyer, 2019; Kulgemeyer 2020; Wolf 2018). 

      Ziel & Forschungsfragen

      Das Ziel des Projekts ist es, zu überprüfen, inwiefern sich das Fachwissen und die Erklärqualität durch die Erstellung von eigenen Podcasts zu einem naturwissenschaftlichen Lerngegenstand im Sachunterricht verändert. Dabei werden folgende Forschungsfragen näher untersucht: 
      1.    Inwiefern unterstützt das Erklären bei der Erstellung von Podcasts die Entwicklung von Fachwissen von Kindern der vierten Klasse? 
      2.    Inwiefern unterstützt das Erklären bei der Erstellung von Podcasts die Entwicklung von Erklärqualität von Kindern der vierten Klasse? 
      3.    a) Inwiefern hat die Erklärqualität einen Effekt auf die Entwicklung des Fachwissens?
      b) Inwiefern hat Fachwissen einen Effekt auf die Entwicklung der Erklärqualität?

      Studiendesign

      Zur Untersuchung der Forschungsfragen wird eine quasi-experimentelle Studie im Interventions-Kontrollgruppen-Design mit Prä- und Post-Tests bei ca. 150 Kindern der vierten Klasse durchgeführt. 

       

      Hier wird das Studiendesign des Projekts SPEAK angezeigt.
      Abb. 1: Studiendesign
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      Im Rahmen der Intervention erstellen die Kinder zu zweit einen Podcast, in dem sie Gleichaltrigen ein naturwissenschaftliches Phänomen erklären. Im Rahmen der Intervention werden zunächst Kriterien für einen guten Podcast und eine gute Erklärung erarbeitet. In der Podcast-Produktion werden die Kinder vor allem bezüglich der Vollständigkeit und logischen Struktur ihrer Erklärungen durch Impulse aktiviert und unterstützt. 

      Methode

      Das Fachwissen zum naturwissenschaftlichen Lerngegenstand wird mithilfe eines selbst entwickelten Fachwissenstests vor und nach der Intervention erfasst. Dieser wird quantitativ mittels ANOVA ausgewertet, um einen möglichen Zuwachs im Fachwissen zu untersuchen. 
      Um den Einfluss der Intervention auf die Erklärqualität jedes Kindes zu untersuchen, werden vor und nach der Intervention zusätzlich Sprachaufnahmen der Kinder erhoben. Dadurch kann ein möglicher Zuwachs auf Individualebene gemessen werden. Die Sprachaufnahmen und die Podcast-Produkte werden mithilfe eines deduktiv erstellten Kategoriensystems im Rahmen einer qualitativen Inhaltsanalyse (Mayring, 2015) ausgewertet und um induktive Kategorien ergänzt.

      Literatur 

      • Ahlbach, V. G. F. (2024). Podcasts: Innovative Lernprodukte für den Sachunterricht? Eine empirische Untersuchung zur alternativen Dokumentation eines naturwissenschaftlichen Unterrichtsversuchs. Verfügbar unter: https://kups.ub.uni-koeln.de/71953/1/Druckversion%20Dissertation%20Ahlbach.pdf
      • Alameh, S., Abd‐El‐Khalick, F., & Brown, D. (2023). The Nature of Scientific Explanation: Examining the perceptions of the nature, quality, and “goodness” of explanation among college students, science teachers, and scientists. Journal of Research in Science Teaching, 60(1), 100-135.
      • Alpay, E., & Gulati, S. (2010). Student-led podcasting for engineering education. European Journal of Engineering Education, 35(4), 415–427. https://doi.org/10.1080/03043797.2010.487557
      • Chi, M. T. H., & Wylie, R. (2014). The ICAP Framework: Linking Cognitive Engagement to Active Learning Outcomes. Educational Psychologist, 49(4).
      • Fiorella, L., & Mayer, R. E. (2013). The relative benefits of learning by teaching and teaching expectancy. Contemporary Educational Psychology, 281–288. 
      • Gadow, A. (2019). 'Also wann, war eigentlich egal, ja, und die Größe zählt': Interdisziplinäre Perspektiven auf das Erklären im frühen naturwissenschaftlichen Unterricht. Deutsch als Fremdsprache, 56(1), 1. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6893875
      • Hoogerheide, V., Deijkers, L., Loyens, S. M., Heijltjes, A., & van Gog, T. (2016). Gaining from explaining: Learning improves from explaining to fictitious others on video, not from writing to them. Contemporary Educational Psychology, 44-45, 95–106. https://doi.org/10.1016/j.cedpsych.2016.02.005
      • Kleickmann, T., Hardy, I., Pollmeier, J., & Möller, K. (2011). Zur Struktur naturwissenschaftlichen Wissens von Grundschulkindern. Zeitschrift für Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie, 43(4), 200–212. https://doi.org/10.1026/0049-8637/a000053
      • Krupinski,J.,  Rau-Patschke, S., & Rumann, S. (2017). Sprachbildung im Sachunterricht durch Förderung der Erklärkompetenz. In C. Maurer (Hrsg.), Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht- normative und empirische Dimensionen: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Regensburg 2017 (S. 876).
      • Kulgemeyer, C. (2019). Qualitätskriterien zur Gestaltung naturwissenschaftlicher Erklärvideos. In C. Maurer (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe (S. 285–288). Universität Regensburg. 
      • Kulgemeyer, C. (2020). A Framework of Effective Science Explanation Videos Informed by Criteria for Instructional Explanations. Research in Science Education, 50, 2441–2462. 
      • Mayring, P. (2015). Qualitative Inhaltsanalyse: Grundlagen und Techniken (12., überarb. Aufl.). Beltz Verlag. 
      • Morek, M. (2015): Dissensbearbeitung unter Gleichaltrigen – (k)ein Kontext für den Erwerb argumentativer Gesprächsfähigkeiten? In: Mitteilungen des Deutschen Germanistenverbandes 62 (1), S. 34–46.
      • Morek, M. (2018). Explanative Diskurspraktiken in schulischen und ausserschulischen Interaktionen: Ein Kontextvergleich. Swiss Journal of Educational Research, 33(2), 211–230.
      • Quasthoff, U. M., Heller, V., & Morek, M. (Hrsg.). (2021). Diskurserwerb in Familie, Peergroup und Unterricht. Passungen und Teilhabechancen (Reihe germanistische Linguistik, Bd. 324). Berlin: De Gruyter. 
      • Schwippert, K., Kasper, D., Eickelmann, B., Goldhammer, F., Köller, O., Selter, C., & Steffensky, M. (Hrsg.). (2024). TIMSS 2023. Mathematische und naturwissenschaftliche Kompetenzen von Grundschulkindern in Deutschland im internationalen Vergleich. Waxmann. https://doi.org/10.31244/9783830999591