Forschungsbericht 2008 - Pädagogische Hochschule - Schwäbisch ...

MNW-Kolleg – Zum Einfluss der Repräsentationsform von
Experimenten auf die Vertrauenswürdigkeit der aus ihnen
gewonnenen Evidenzen
Institut für Naturwissenschaften – Chemie
Leitung: Prof. Dr. Roger Erb,
Prof. Dr. Hans-Dieter Körner
Kontakt: stefan.schroedter@ph-gmuend.de
Projektmitarbeit: Wolfgang Becker, Anna Stolz, Christian Mezes, Marcus Böhret,
Stefan Schroedter
Projektpartner: Pädagogische Hochschule Ludwigsburg,
Pädagogische Hochschule Weingarten
Schlagwörter: Experimentieren, Experimente
Kurzinhalt:
1) Ausgangssitutation
Schülerinnen und Schülern soll ein adäquates Bild der Natur der Naturwissenschaften
(Nature of Science) vermittelt werden. Unter anderem sollen Sie Wege der
naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung durchdringen und selbst beschreiten.
(KM-BW, 2004; BMBF, 2007). Neben der Generierung von Hypothesen gehören
hierzu die Überprüfung derselben auf experimentellem Wege sowie die Evaluation
der anfallenden Evidenzen (siehe z. B. Chinn & Brewer, 1993; Sodian, Zaitchik &
Carey, 1991; Zimmerman, 2005). Um den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg
abzubilden, liegt ein validiertes Modell von Klahr (2002) vor (SDDS-Modell), welches
als Grundlage für diese Studie dient.
Es ist bekannt, dass kontextuelle und prozedurale Vor- und Alternativkonzepte einen
erheblichen individuellen Einfluss auf das Experimentieren im naturwissenschaftlichen
Unterricht ausüben (z. B. Duit, 1989).
2) Studie
In der hier vorgestellten Studie wird untersucht, inwieweit die Art der Repräsentation
des Experiments einen Einfluss auf die Beurteilung der Vertrauenswürdigkeit der
Ergebnisse hat. Dazu werden Experimente jeweils mit realem Gerät, in einer interaktiven
Computersimulation und in rein darbietender Weise (z. B. Video) durchgeführt
bzw. präsentiert. Die einzelnen Experimentierumgebungen sind soweit angeglichen,
dass die Darstellungen bzw. Handlungen des praktischen Arbeitens weitgehend
identisch sind.
Es wurden schulkompatible Unterrichtsszenarien entwickelt, deren Kontext so
gewählt ist, dass zum einen ein mittlerer Schwierigkeitsgrad gewährleistet wird. Zum
anderen werden durch die gewählten Sachverhalte kognitive Konflikte zwischen der
Vorhersage und dem tatsächlichen Ausgang des Experiments provoziert. Um die
nicht erwarteten Experimentergebnisse als „wahr“ einzustufen, sind die Schülerinnen
und Schüler dazu gezwungen den angefallenen Daten Vertrauen zu schenken.
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