Förderung der Falsifikationsfähigkeit durch Unterstützung von Modellbildungsprozessen im Rahmen eines scientific inquiry-orientierten Unterrichts in der Primarstufe
2. Förderabschnitt
Beschreibung
Das Falsifizieren von Hypothesen basiert auf der Wahrnehmung von Diskrepanzen zwischen angenommenen Vermutungen und vorliegenden Evidenzen. Hierzu müssen Lernende allerdings bestätigende, widerlegende und für die Prüfung der Hypothese irrelevante Ereignisse unterscheiden können. Nach der in Anlehnung an Johnson-Laird modifizierten mental models theory des deduktiven Schließens beruht die hypothesen-bezogene Evaluation von Ereignissen auf der Fähigkeit zur Repräsentation relevanter mentaler Modelle im Arbeitsgedächtnis. Bei Kindern sind solche Schlussfolgerungen über den Wahrheitsgehalt von Hypothesen allerdings noch unzureichend entwickelt. Das vorliegende Projekt zielt auf die Verbesserung der Schlussfolgerungs- und Falsifikationsfähigkeit im naturwissenschaftlichen Grundschulunterricht. Eine im ersten Antragszeitraum durchgeführte Querschnittstudie an Elementar- und Grundschulkindern hatte signifikante Zusammenhänge zwischen dem Schlussfolgerungsvermögen und der Inhibitionsfähigkeit, dem Arbeitsgedächtnis und dem Wissenschaftsverständnis gezeigt. Diese Ergebnisse wurden für die Gestaltung von im Ausmaß an Unterstützung variierenden Lernsettings genutzt, um die notwendigen kognitiven Operationen zu unterstützen. Die Instruktion, die sich unter Laborbedingungen am wirksamsten erwiesen hat, wird nun in eine Instruktion für natürliche Klassen überführt. Dabei soll quasi-experimentell untersucht werden, wie sich eine explizite Förderung des Schlussfolgerungsvermögens auf die Fähigkeit zur Falsifikation von Hypothesen sowie auf die Veränderung von Konzepten auswirkt. Es wird angenommen, dass eine explizite Förderung adäquater Schlussfolgerungen in einem Unterricht mit strukturierten Phasen der Hypothesengenerierung und -prüfung notwendig ist, um kognitiv anspruchsvolle Schlussfolgerungs- und Falsifikationsprozesse wirksam zu fördern und konzeptuelle Veränderungen zu begünstigen. Der gewählte Unterrichtsgegenstand „Wie kommt es, dass ein Ball springt?" kann als exemplarisch für einen aktuellen scientific inquiry- und conceptual change-orientierten Unterricht in der Primarstufe angesehen werden. Nach Projektende sollen die Erkenntnisse für die Entwicklung von Instruktionsbeispielen für Grundschullehrkräfte genutzt werden. Publikationen
Forschungsartikel (Zeitschriften)
- . (). Förderung hypothesenbezogener Schlussfolgerungen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht durch gezieltes Scaffolding – Gelingt dies unter Feldbedingungen? Zeitschrift für Grundschulforschung, 11(2), 349–363. doi: 10.1007/s42278-018-0019-z.
- (). Die Förderung deduktiver Schlussfolgerungen bei Grundschulkindern in naturwissenschaftlichen Kontexten. Unterrichtswissenschaft, 39(1), 7–20.
Forschungsartikel in Sammelbänden (Konferenzen)
- . (). Förderung des Schlussfolgerns bei heterogenen Lernvoraussetzungen. In (Hrsg.): Qualitätsvoller Chemie- und Physikunterricht - normative und empirische Dimensionen , S. 320–323.
- . (). Testing hypotheses in inquiry-based science education - Does scaffolding foster evidence-based reasoning in primary science teaching? In (Eds.): Research, Practice and Collaboration in Science Education , pp. 971–979.
Forschungsartikel (Buchbeiträge)
- . (). Lässt sich das hypothesenbezogene Schlussfolgerungsvermögen im naturwisseschaftlichen Sachunterricht fördern? In (Hrsg.), Handeln im Sachunterricht (S. 109–116). Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt.
- (). Die Förderung der Schlussfolgerungsfähigkeit beim naturwissenschaftlichen Lernen im Primarbereich. In (Hrsg.), Individuelle Förderung und Lernen in der Gemeinschaft (S. 154–157). Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften.