KiP : Kids Participation in Research - AECC-Bio - Universität Wien

KiP 2 : Kids Participation in ResearchForschen und Lernen in biologischen ForschungsprojektenAuf dem Weg zu einer dauerhaften Partnerschaft vonBio-Wissenschaft und SchuleSPA/03-020/KiP 2Zwischenverwendungsnachweis des AECC-BIOfür Sparkling Science,Oktober 2011Österreichisches Kompetenzzentrum für Didaktik der BiologieAustrian Competence Centre for Educational Research - Biology (AECC-BIO)Fakultät für Lebenswissenschaften, Universität WienPorzellangasse 4/2, 1090 Wienhttp://aeccbio.univie.ac.at

Abbildung 1: Organigramm des Projektteams inkl. Partnerschulen (aus: Projektantrag KiP 2 )

Inhaltsverzeichnis1. EINLEITUNG ZUM ZWISCHENBERICHT KIP 2 ............................................................................. 12. ALLGEMEINE PROJEKTBESCHREIBUNG .................................................................................. 33. ZWISCHENBERICHT ÜBER DIE ERSTEN WISSENSCHAFTLICHEN ERGEBNISSE ............... 53.1. Aktueller Stand der Modellentwicklung für „authentisches Inquiry Learning“ in KiP 2 .............. 63.2. KiP² als Forschungsfeld für die Entwicklung von Wissenschaftsverständnis ....................... 173.3. Summative Evaluation in KiP 2 - Exposé ................................................................................ 243.4. Fachdidaktisches „LehrerInnen-Wissen“ zu Inquiry Learning ............................................... 263.5. KiP 2 auf wissenschaftlichen Tagungen ................................................................................. 314. PARTIZIPATIVES FORSCHEN IN DEN BIO-KIPS ...................................................................... 444.1. SEA-KiP 2 ............................................................................................................................... 454.2. PALY-KiP 2 ............................................................................................................................. 504.3. NEURO-KiP 2 .......................................................................................................................... 534.4. Fachdidaktik-KiP (FD-KiP)..................................................................................................... 574.5. NAT-KiP 2 ................................................................................................................................ 644.6. Bericht über die Arbeitskonferenz der Bio-KiPs am 20.06.2011 ........................................... 695. SONDIERUNG ERSTER IMPLEMENTIERUNGSSCHRITTE IN KIP² ......................................... 756. FINANZBERICHT ......................................................................................................................... 83ANHANG ............................................................................................................................................... 84

1. Einleitung zum Zwischenbericht KiP 2 Oktober 20111. EINLEITUNG ZUM ZWISCHENBERICHT KIP 2Das Projektteam und die Kooperationspartner von KiP² arbeiteten im Projektjahr 2010/11 an den dreizentralen, im Projektantrag festgelegten Zielen:1. Theorieentwicklung zum Problem Inquiry Learning an authentischen Lernorten mit demFokus: Wirkfaktoren der Lernumgebungen und Entwicklung der fachlichen undepistemologischen Diskurse von SchülerInnen.2. Partizipatives Forschen: WissenschaftlerInnen, LehrerInnen und SchülerInnen sind inForschung und Entwicklung eingebunden. Die Erkenntnisgewinnung erfolgt partizipativ.3. Modellentwicklung & schrittweise Implementierung mit dem Fokus: Analyse der sozialenRollendynamik, der Barrieren und Interventionsmuster durch prozessbegleitende Forschung.Aus der Abfolge der Zielsetzungen ergibt sich auch der Aufbau des hier vorgelegten Zwischenverwendungsnachweises:Nach einer allgemeinen Projektbeschreibung (Kapitel 2) beginnen wir mit einem Zwischenberichtüber die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse (Kapitel 3). Dabei unterstreichen wir zunächstbesonders die Entwicklung unseres wissenschaftlichen Rationals, denn die Aufarbeitung einschlägigerLiteratur, die Reflexion von Rückmeldungen, die unsere Beiträge auf den wissenschaftlichenTagungen oder in Reviewverfahren erhielten, war ein erster Schwerpunkt in unsererwissenschaftlichen Arbeit. Ziel dieser Arbeit ist eine bessere Fundierung unseresKooperationsmodells.Die wichtigsten Abstracts, Proposals und Exposés sollen einen Einblick in die Inhalte, Methoden undErgebnisse unserer Publikationstätigkeit geben.Im zweiten Teil des Berichts beschreiben wir unser Kooperationsmodell aus der Perspektive desPartizipativen Forschens von SchülerInnen, WissenschaftlerInnen und LehrerInnen (Kapitel 4:Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs). Wir geben dazu eine Übersicht über die weitgefächertenAktivitäten in den Bio-KiPs, den eigentlichen Projekteinheiten in KiP²: Die Texte wurden meist –unserem Aktionsforschungsansatz folgend - von LehrerInnen verfasst. Beschrieben werden vierfachthemenbezogene KiPs (Meeresbiologie, forensische Pollenkunde, Neurobiologie undNaturschutz) und ein biologiedidaktisches KiP.Im dritten Abschnitt berichten wir von den Ergebnissen unserer Sondierungen über ersteImplementierungsschritte (Kapitel 5). Basis für eine erfolgreiche Implementierung des KiP-Arbeitsmodells in den kooperierenden Systemen Universität/Wissenschaft undSchule/Biologieunterricht ist ein tiefergehendes Verstehen des Modells (s. Kapitel 3) und derkomplexen Dynamik, die in unserem Aktivitätssystem in den Bio-KiPs (s. Kapitel 4) entstehen. Dieersten Erfahrungen mit Versuchen zur Implementierung zeigen, das sei vorausgeschickt, dass wir –durchaus unerwartet - im Feld LehrerInnenbildung erfolgreich waren. Ebenso vielversprechend sind1

1. Einleitung zum Zwischenbericht KiP 2 Oktober 2011weiche Formen der Implementierung, wie Vernetzung. Widerstand erfuhren wir immer dann, wenn wirzu nah an den strukturellen Kern der kooperierenden Institutionen herangingen, zum Beispiel anWissenschaftsförderungsprogramme oder an Schulentwicklung.Der Finanzbericht schließt unseren Zwischenverwendungsnachweis ab.2

2. Allgemeine Projektbeschreibung Oktober 20112. ALLGEMEINE PROJEKTBESCHREIBUNGKiP 2 * Kids Participation in Research - Forschen und Lernen in biologischen ForschungsprojektenKiP² ist ein partizipatives, biologiedidaktisches Forschungsprojekt: SchülerInnen forschen mit WissenschaftlerInnenzu gemeinsamen biologischen und biologiedidaktischen Fragestellungen. ForschendesLernen - „Inquiry Learning“ - an authentischen Lernorten steht dabei im Mittelpunkt.Authentisches Inquiry Learning in KiP 2 : Die Bio-KiPsDie Bio-KiPs sind eigenständige Kooperationseinheiten im Projekt: KiP² schafft an der UniversitätWien für SchülerInnen und LehrerInnen authentische Lernumgebungen für die Auseinandersetzungmit naturwissenschaftlicher Forschung. WissenschaftlerInnen aus den Disziplinen Pollenkunde(„CSI“), Meeresbiologie, Neurobiologie und Naturschutz laden Schulklassen in ihreForschungseinrichtungen ein. Es wird über einen gemeinsam verhandelten Forschungsgegenstandgeforscht – z.B. über Organismen und extreme Lebensbedingungen in Tiefseeökosystemen(http://www.hydrothermalvent.com). Die gemeinsame Arbeit in den Bio-KiPs ermöglicht auf der einenSeite SchülerInnen und LehrerInnen den Erwerb epistemologischer Kompetenzen(„Wissenschaftsverständnis“) und authentische Forschungserfahrungen und geben auf der anderenSeite WissenschaftlerInnen Gelegenheit zur authentischen Science Communication.Die gemeinsame Forschungsarbeit in den Bio-KiPs wurde bereits aufgenommen. Die Arbeit in einemtiefseebiologischen Forschungsprojekt ermöglicht den SchülerInnen authentische Erfahrungen mitNaturwissenschaft: „Also es war schon mühsam, diese Tiere alle anzuschauen, zu sortieren, zuvermessen. Als wir die Daten ausgewertet haben, das hab ich schon interessant gefunden. Ich habmich gefreut, als ich gesehen hab, wofür ich ein halbes Jahr gearbeitet hab. Und deswegen fand ichdie Ergebnisse schon sehr schön.“Das Lernen in der Lernumgebung für authentisches Inquiry Learning wird aus Sicht der SchülerInnenwie folgt beschrieben: „Die Schüler haben praktisch frei gearbeitet und die Wissenschaftlerin hat dannpraktisch irgendwie uns geholfen, was möglich ist und was nicht. Wir haben gearbeitet und wenn wirHilfe gebraucht haben, dann hat sie uns ein bisschen geleitet, aber dass wir doch selber arbeitenkonnten.“Partizipative, biologiedidaktische Forschung in KiP 2Parallel zur gemeinsamen Forschungsarbeit in den Bio-KiPs werden aus biologiedidaktischer Sichtoffene Problemstellungen des Inquiry Learnings in authentischen Lernumgebungen untersucht.Gefragt wird nach Bedingungen der Lernwirksamkeit der Lernumgebung und Möglichkeiten derAnbindung an den Unterricht. Übergeordnetes Ziel ist die evidenzbasierte Modellentwicklung fürInquiry Learning in authentischen Lernumgebungen. Basis dafür ist ein im Pilotprojekt KiP („KiP-Pilot“http://aeccbio.univie.ac.at/kip) 2008-2010 entwickeltes und beforschtes Arbeitsmodell.Die Literatur zeigt, dass bei diesen biologiedidaktischen Fragestellungen herkömmlicheForschungsdesigns an ihre Grenzen stoßen. Die BiologiedidaktikerInnen in KiP² forschen daher3

2. Allgemeine Projektbeschreibung Oktober 2011partizipativ mit SchülerInnen, LehrerInnen und BiowissenschaftlerInnen zu diesen Fragen. Dabeizeichnen sich bereits stabile Erkenntnisse über diese Lernumgebung ab: Die Verhandlungunterschiedlicher Sichtweisen von SchülerInnen und WissenschaftlerInnen stellt einenentscheidenden Erfolgsfaktor von Forschungs-Bildungs-Kooperationen dar, der hilft Wissenschaft vonetwas Undurchschaubaren und Uneinnehmbaren zu etwas Nachvollziehbaren und Verständlichen zuwandeln. Aber es gibt auch noch offene Problemstellungen des authentischen Inquiry Learnings: Der„knowledge-gap“ zwischen WissenschaftlerInnen und SchülerInnen führt zum Dilemma „Ownershipvs. Authenticity“, das das Lernen zugleich zu hindern und zu fördern scheint. Diese Problemstellungwurde von den beteiligten Akteuren in KiP erkannt und fließt nun als Entwicklungs- undForschungsaufgabe in die die aktuelle Projektarbeit ein.Über Tagungsbeiträge, teilweise unter Beteiligung von SchülerInnen werden die wissenschaftlichenErgebnisse mit der Scientific Community diskutiert.Nachhaltige Verankerung des KiP-Arbeitsmodells für authentisches Inquiry LearningIn der zweiten Projektphase wird begonnen das KiP-Arbeitsmodell für authentisches Inquiry Learningin die Bildungslandschaft zu implementieren. Dazu vernetzt sich KiP² u.a. mit zwei PädagogischenHochschulen (Baden, Krems) und der Biologielehramtsausbildung der Universität Wien: An diesenInstitutionen wird ein Projektpraktikum für Inquiry Learning in authentischen Forschungseinrichtungenangeboten. Erfahrene LehrerInnen und WissenschaftlerInnen aus KiP-Pilot, Studierende undSchülerInnen sind dabei aktiv.KiP² kooperiert darüber hinaus mit dem europäischen Netzwerk für Inquiry Learning: PROFILES(Professional Reflection oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science;http://www.profiles-project.eu/cms_profiles/). PROFILES wird von bedeutsamen und erfahrenenInstitutionen im Bereich Science Education getragen. Forschendes Lernen in dennaturwissenschaftlichen Unterricht einzubringen ist das erklärte Ziel des EU Projekts. KiP 2 positioniertin diesem EU-Projekt das Konzept der Bio-KiPs.4

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 20113. ZWISCHENBERICHT ÜBER DIE ERSTENWISSENSCHAFTLICHEN ERGEBNISSEEntsprechend der vier Forschungsfelder in KiP 2 (s. Projektantrag S. 2) wird in den folgenden Kapitelnder derzeitige Stand der Forschung in KiP 2 dargestellt:Forschungsfeld 1: Formative Evaluation: Modellentwicklung für Forschungs-Bildungs-Kooperationen & Implementierung⇒ Kapitel 3.1 bietet einen Einblick in den aktuellen Stand der Modellentwicklung und dasExposé zur summativen Evaluation findet sich in Kapitel 3.3.Forschungsfeld 2: Fachdidaktische Lern- und Curriculumsforschung: Inquiry Learning inauthentischen Lernumgebungen und Aufbau epistemologischer Kompetenzen⇒ In Kapitel 3.2 werden ein, diesem Forschungsfeld entsprechendes, Forschungsdesign underste wissenschaftliche Ergebnisse vorgestellt.Forschungsfeld 3: Partizipative, fachdidaktische Lernforschung: Untersuchung der Lernumgebungen⇒ Siehe dazu den Bericht über die Arbeit im FD-KiP in Kapitel 4.4.Forschungsfeld 4: Fachdidaktisches „LehrerInnen-Wissen“: Pedagogical Content Knowlegde –PCK zum Inquiry Learning⇒ Ein Forschungsdesign zu diesem Forschungsschwerpunkt findet sich in Kapitel 3.4.Wissenschaftliche Ergebnisse in KiP wurden im letzten Jahr auf zahlreichen nationalen wieinternationalen Tagungen präsentiert. Eine Aufstellung darüber und eine Darstellung der Beiträgefindet sich in Kapitel 3.5.5

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 20113.1. Aktueller Stand der Modellentwicklung für „authentisches InquiryLearning“ in KiP 2EinleitungKiP ist ein fachdidaktisches Forschung- und Entwicklungsprojekt, in dem die beteiligten SchülerInnenin zwei Aktionsfeldern mit WissenschaftlerInnen kooperieren: Mit BiowissenschaftlerInnen in einemnaturwissenschaftlichen Forschungsparadigma und mit uns FachdidaktikerInnen in einemsozialwissenschaftlichen Forschungsparadigma.Im Herzstück von KiP steht die Kooperation von SchülerInnen mit BiowissenschaftlerInnen.BiowissenschaftlerInnen laden SchülerInnen und deren LehrerInnen ein, mit ihnen gemeinsam anihren aktuellen Forschungsfragen zu arbeiten. SchülerInnen sollen die Möglichkeit erhalten, in diesenKooperationen aktiv eigene Forschungszyklen im Forschungsfeld der Wissenschaftler durchzuführen.LehrerInnen und FachdidaktikerInnen moderieren diese Kooperation. Diese Kooperationen werdenzunächst unter Einbezug aller Akteure – SchülerInnen, BiowissenschaftlerInnen, LehrerInnen und unsFachdidaktikerInnen – entwickelt. So entstehen individuell gestaltete Kooperationen, die an dieBedürfnisse und Möglichkeiten der beteiligten Akteure angepasst sind. Bis dato entstanden im ProjektKiP (bisherige Laufzeit: 3 Jahre) 13 solcher Kooperationen (= Bio-KiPs), in denen fünfBiowissenschaftlerInnen mit rund 270 SchülerInnen und ihren LehrerInnen gemeinsam geforschthaben.Dieses Herzstück von KiP ist auf einer Metaebene zugleich der Forschungsgegenstand für unsFachdidaktikerInnen. Diese Forschungs-Bildungs-Kooperationen stellen aus unserer Sicht einespezielle Lernumgebung für Naturwissenschaftsvermittlung dar, die wir als „authentischesForschendes Lernen“ bezeichnen. Wir sind daran interessiert zu untersuchen, wie sich dieseLernumgebung auf das Lernen der SchülerInnen auswirkt. Das „Authentische“ an der Lernumgebungstellen der echte Wissenschaftler, sein aktuelles Forschungsfeld und das Labor, in das SchülerInneneingeladen werden, dar. „Forschendes Lernen“ ist der Fachausdruck für eine Lernform, in derSchülerInnen sich Wissen selbstbestimmt über das Durchführen von Forschungszyklen aneignen unddarüber hinaus ein forschungsmethodisches Verständnis entwickeln.Eine solche Lernumgebung verspricht vor dem Hintergrund aktueller fachdidaktischer Erkenntnisse imVergleich zum Schulunterricht ein realistischeres Bild über das Wesen von biologischer Forschung zuvermitteln und fördert die eigene Forschungskompetenz (z.B. Sadler et al 2010; Hsu et al. 2009).Diese Kompetenzen stellen einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Scientific Literacy derSchülerInnen dar: Scientific Literacy als Bildungsziel zielt auf die Entwicklung vonverantwortungsvollen, kritik- und handlungsfähigen BürgerInnen in demokratischen Gesellschaften ab,die in hohem Maße von Wissenschaft und Technik bestimmt sind (Bybee 1997).Auch auf der Ebene der fachdidaktischen Forschung kommt es zu Partizipation. Alle Projektakteure –BiowissenschaftlerInnen, SchülerInnen und LehrerInnen – sind eingeladen, diese Lernumgebung unddas Wissen darüber weiter zu entwickeln. Die leitende Frage dabei ist, wie muss einKooperationsmodell zwischen BiowissenschaftlerInnen und SchülerInnen/LehrerInnen aussehen,6

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011damit der Gewinn für alle Beteiligten möglichst groß ist. Das Wissen zur Beantwortung dieser Frageentsteht in unterschiedlichen Diskursräumen, die wir im Projekt schaffen:• In regelmäßig stattfindenden Reflexionswerkstätten bringen alle Akteursgruppen ihreProjekterfahrungen ein. Dadurch kristallisieren sich Brennpunkte im Projekt heraus, die dannweiter verfolgt werden können (s. z.B. den Bericht zur KiP 2 -Arbeitskonferenz in Kapitel 4.6).• Wir FachdidaktikerInnen sind beständige BegleiterInnen aller Aktionen im Projekt und könnendurch diese intensive Teilnahme im Feld Erfahrungen sammeln, die wir dann vor demHintergrund von Fachliteratur reflektieren und auf eine allgemeinere Ebene stellen können.Weiters führen wir Fallstudien durch, in denen wir uns einzelne Kooperationsprozesse im Detailauf Grundlage von Audio-Mitschnitten ansehen, analysieren und so Erkenntnisse über dasLernen in dieser Lernumgebung generieren.• Aber nicht nur wir FachdidaktikerInnen beforschen mit den Regeln unserer Disziplin dieseLernumgebung, auch interessierte SchülerInnen werden eingeladen mit uns dieseLernumgebung zu beforschen. Wie auf der Ebene der Biowissenschaft führen dieseSchülerInnen eigene Forschungsprojekte durch, in denen Sie eigenen Forschungsfragen rundum diese Lernumgebung nachgehen (s. auch den Bericht zur partizipativen, fachdidaktischenForschung im FD-KiP in Kapitel 4.4).• Es kommt auch zu klassischen Prä/Post-Erhebungen des Wissenschaftsverständnisses vonSchülerInnen vor und nach den Kooperationen mit den BiowissenschaftlerInnen, um so ihrLernen abbilden zu können (s. Kapitel 3.2).• Nach Abschluss der Arbeit in den Bio-KiPs werden mit SchülerInnen Focusgruppen-Interviewsdurchgeführt, in denen sie aufgefordert werden, über das Projekt zu reflektieren; darüber, wasihnen daran gefallen hat und was nicht. Dies soll uns Auskunft geben darüber, welche Faktorender Lernumgebung für SchülerInnen welche Bedeutung hinsichtlich Motivation und Interessehaben.• In Seminaren werden die beteiligten LehrerInnen von den FachdidaktikerInnen unterstützt, dieBio-KiP-Kooperationen in ihr begleitendes Unterrichtscurriculum einzubauen: Vorbereitung undNachbereitung der gemeinsamen Forschungsarbeit mit den BiowissenschaftlerInnen findet imUnterricht statt und muss den Notwendigkeiten der Kooperation (z.B. Wissensvermittlung zubestimmten Fachinhalten und zu naturwissenschaftlicher Forschungsmethodik) angepasst sein.Dazu entwickeln die LehrerInnen in KiP entsprechende Curricular (s. auch dieLehrerInnenberichte zu den Bio-KiPs im Kapitel 4).• Im Zuge einer summative Evaluation werden die Erfahrungen aller im Projekt Beteiligten amEnde des Projekts über Interviews erhoben (s. Kapitel 3.3).• etc.Große Herausforderung ist es, all das Wissen, das hier generiert wird, in ein Gesamtverständnis vonauthentischem Forschendem Lernen zu integrieren. Dabei folgen wir dem Rational von Aktionsforschung(Whyte et al. 1989) und einem pragmatischen Wissenschaftsverständnis: Erfahrungen überdie Problemstellung authentisches Forschendes Lernen werden im Tun gewonnen, reflektiert und zuvorläufigen Erkenntnissen verdichtet, um dann sogleich wieder im Feld angewandt zu werden. Das7

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011mehrmalige Durchlaufen dieses Zyklus – und dazu bietet uns Sparkling Science die Chance – führt zustabilen Erkenntnissen, die eng an der Wirklichkeit entwickelt wurden.Welche Erkenntnisse haben wir bis dato über diese Lernumgebung gewinnen können?Wissen über/Erfahrungen mit unserer Lernumgebung für authentisches InquiryLearningKiP ist mitten im Tun und Reflektieren, daher ist es schwierig zu diesem Zeitpunkt fertige und stabileErkenntnisse zu präsentieren. Jedoch können wir einen Einblick in aktuelle, thematische Diskursräumevon KiP bieten. Diese Diskursräume beschäftigen das Denken und Tun aller Beteiligten seitAnbeginn von KiP und sind inzwischen für uns zu Dreh- und Angelpunkten unserer Lernumgebung imSpeziellen und vielleicht auch von Forschungs-Bildungs-Kooperationen im Allgemeinen geworden.Hier ein Versuch den aktuellen Stand der beiden Diskurse mithilfe von Thesen zu formulieren:1. Das systematische Einbeziehen unterschiedlicher Sichtweisen ist eine fruchtbare Basis fürpartizipatives Lernen und partizipative Forschung in KiP.2. Der knowledge-gap zwischen WissenschaftlerInnen und SchülerInnen in KiP führt zumDilemma Ownership vs. Authenticity, das das Lernen zugleich zu hindern und zu fördernscheint.Ad These 1: Das systematische Einbeziehen unterschiedlicher Sichtweisen ist eine fruchtbareBasis für partizipatives Lernen und partizipative Forschung in KiP.Was ist damit gemeint bzw. was sagt diese These aus?Wir haben uns in KiP von Anbeginn an keinen Illusionen hingegeben: In einer Forschungs-Bildungs-Kooperation kommen Menschen zusammen, die sehr unterschiedliche Wissensbestände undEpistemologien mitbringen, was das Arbeiten an einem gemeinsamen Vorhaben schwierig macht.Weiters wissen wir aus der fachdidaktischen Lernforschung, dass neues, fremdes Wissen nichteinfach so übernommen werden kann, sondern zunächst mit bestehendem Wissen in Beziehunggesetzt (Kattmann 2007) bzw. durch eigene Erfahrungen neu aufgebaut werden muss, sofern es nichtzu trägem, nutzlosen Wissen verkommen soll. Wollen wir also erreichen, dass SchülerInnen in KiP dieSichtweise der Biowissenschaft auf Naturphänomene kennenlernen und ihre Arbeitsweisen, zumBeispiel das Forschen, verstehen lernen, dann genügt es nicht, wenn ihnen die/der WissenschaftlerInihre/seine Sichtweisen und Vorgehensweisen mitteilt oder vorzeigt. Es muss stattdessen ein Settinggeschaffen werden, in dem SchülerInnen aufgefordert sind, ihre Sichtweisen aktiv einzubringen, um ineinen lebendigen Diskurs „über unterschiedliche Interpretationen von Naturphänomenen und nichtmehr nur über richtige und falsche Antworten auf fachspezifische Fragen“ (Radits 2008, S. 21)einzutreten.Ziel der fachdidaktischen Moderation war daher, SchülerInnen die Möglichkeit zu eröffnen, innerhalbder Forschungsfelder der WissenschaftlerInnen eigene Forschungszyklen zu durchlaufen, um soeigene Erfahrungen mit dem Forschungsgegenstand der Wissenschaftler zu sammeln. Zum anderenwurden alle Projektbeteiligten aufgefordert, sich auf „gleicher Augenhöhe“ zu begegnen, um so –8

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011durchaus in Anlehnung an wissenschaftliche Disputpraxis – einen möglichst offenen Austauschunterschiedlicher Sichtweisen zu ermöglichen und zu fördern.Wie kann dieses Lernen und gemeinsame Arbeiten aussehen, das unterschiedlicher Sichtweisenberücksichtigt? Dazu ein Beispiel aus einer Fallanalyse eines unserer Bio-KiPs (Die gesamteFallstudie ist nachzulesen in: Heidinger, Radits 2010): SchülerInnen einer sechsten KlasseGymnasium in Wien haben mit einem Neurobiologen der Universität Wien zusammengearbeitet. DerWissenschaftler hat die SchülerInnen in ein aktuelles Forschungsfeld mitgenommen, in dem sich dieWissenschaftlerInnen unter anderen die Forschungsfrage stellen, nach welchen Kriterien die SpinneCupienius Salei, die in tropischen Gebieten in Mittelamerika heimisch ist, einen Baum aussucht. DerWissenschaftler hat die SchülerInnen im Zuge der Kooperation aufgefordert, eine passendeVersuchsanordnung zur Beantwortung der Forschungsfrage zu finden. Die SchülerInnen schlugendaraufhin vor, einen Urwald, also ein natürliches Biotop, einzurichten. Diese Versuchsumgebung stehtim krassen Gegensatz zur Versuchsanordnung, die die Wissenschaftler aktuell einsetzen, um dieForschungsfrage zu beantworten, nämlich eine stark reduzierte Laborumgebung, mit lediglich zweischwarzen Pappbalken als Reizen, die Bäume repräsentieren. Vor dem Hintergrund einernaturwissenschaftlichen Forschungslogik könnte man nun sagen, der Weg der SchülerInnen sei derfalsche: Ohne eine starke Reduktion der Umweltreize kann keine gesicherte Aussage über dasVerhalten der Spinne gemacht weden. Das war anfänglich auch die Botschaft des Wissenschaftlers indiesem Bio-KiP. Doch die SchülerInnen waren hartnäckig und sind nicht von ihrer Vorstellung einergeeigneten Versuchsumgebung weggerückt, was zur Folge hatte, dass diese beidenunterschiedlichen Sichtweisen über den Prozess hinweg heiß diskutiert wurden. Hier zwei Beispiel-Zitate von SchülerInnen aus dem Gesprächsprozess:• “Das Problem, das ich sehe, dass die Spinne weiß, dass das [die schwarzen Pappbalken]Bäume sind. Woher können die Forscher das wissen?”• “Ich versteh‘s noch immer nicht. Die Spinne ist immer im Labor- woher weiß die dann: ‚Das [derschwarze Pappbalken] ist ein echter Baum‘ ?”Interessant ist nun, dass sich im Verlauf der gemeinsamen Arbeit herausgestellt hat, dass hinter denbeiden konträren Konzepten für ein geeignetes Versuchsdesign zwei völlig unterschiedlicheKonzeptionen zum Organismus Spinne stehen. Während der Wissenschaftler von einem Organismusausgeht, dessen Verhalten durch ein fixes, genetisch völlig determiniertes Programm gesteuert wird,orientieren sich die SchülerInnen in ihrem Modell der Spinne an einem denkenden, lernendenIndividuum, das aufgrund seiner Erfahrungen handelt. Es leuchtet ihnen daher nicht ein, wie dieWissenschaftlerInnen davon ausgehen können, dass die Spinne im Labor mit den Pappbalken sichgleich verhält wie in ihrer natürlichen Umgebung, mit echten Bäumen.Das ist nur ein Beispiel, wie im Zuge dieser Kooperation durch die Verhandlung unterschiedlicherSichtweisen der SchülerInnen und des Wissenschaftlers zugrundeliegende Konzepte, Theorien,Überlegungen aufgedeckt wurden und dadurch ein gegenseitiges Verstehen erst möglich wurde. Vorallem aber ist es wichtig zu betonen, dass der Wissenschaftler erst durch diese intensiveAuseinandersetzung mit den SchülerInnen gezwungen war, all die nötigen Hintergrundinfos zu seinerForschung zu liefern, die zum Nachvollziehen seiner Arbeit notwendig waren. Im Zuge dessen wurdenebenso allgemeine Aspekte von authentischer, naturwissenschaftlicher Forschung aufgedeckt.9

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Mit dieser Fallstudie konnten wir somit zeigen, dass das Aushandeln unterschiedlicher Sichtweisenzwischen WissenschaftlerInnen und SchülerInnen einen wichtigen Lernfaktor in KiP darstellt.Entscheidend dafür ist, dass für ein solches Aushandeln Raum geschaffen wird und SchülerInnen vonSeiten der LehrerInnen und FachdidaktikerInnen dabei unterstützt werden.Aber nicht nur die BiowissenschaftlerInnen werden in KiP aufgefordert, sich mit der Denkwelt derSchülerInnen auseinander zu setzen. Auch wir FachdidaktikerInnen sind damit konfrontiert, wennSchülerInnen mit uns gemeinsam diese Lernumgebung für authentisches Forschendes Lernenbeforschen. Auch dazu ein kleines Beispiel aus unserer aktuellen Forschungsarbeit: WirFachdidaktikerInnen sind in KiP in unserer Forschungsarbeit daran interessiert, dieFaktoren/Wirkvariablen dieser Lernumgebung zu identifizieren und auf deren Wirksamkeit hin zuuntersuchen. Unter anderem lassen sich vor dem Hintergrund der Fachliteratur folgende Faktorenidentifizieren: der Faktor „authentischer Einblick in Science-in-the-making“, der Faktor „ForschendesLernen“, der Faktor „Verhandlung unterschiedlicher Sichtweisen“, oder aber der Faktor „immensesWissen der BiowissenschaftlerInnen über naturwissenschaftliche Forschung“. In der gemeinsamenfachdidaktischen Forschungsarbeit mit SchülerInnen im FD-KiP sind wir momentan damit konfrontiert,dass SchülerInnen diese Lernumgebung, die wir in so ausdifferenzierter Weise wahrnehmen, sehr vielreduzierter sehen. Für das ForscherInnenpaar im FD-KiP lassen sich die Kooperationserfahrungen mitden WissenschaftlerInnen in zwei Phasen einteilen: Phasen von Frontalunterricht und Phasen desSelbertuns. Ersteres wird als demotivierend abgelehnt, letzteres wird hinsichtlich Motivation hochbewertet. So etwas ist für uns Entwickler zunächst einmal ein Schock: Eine Lernumgebung, die füruns so vielfältig und reichhaltig ist, wird in zwei groben Kategorien abgehandelt. Aber wenn man denSchock überwunden hat, wird’s auch schon spannend. Wir sind neugierig geworden, wieSchülerInnen zu dieser Sichtweise kommen. Aber wir beginnen uns auch zu fragen, wie wir zuunserer Sichtweise auf das gleiche Phänomen gekommen sind: Wie kommt es, dass wir dieBedeutung einer echten Wissenschaftlerin so groß einschätzen und SchülerInnen diesem Faktor derLernumgebung keine Bedeutung zumessen? Wie kommt es, dass wir ein Gespräch zwischenSchülerInnen und einer Wissenschaftlerin als spannende Auseinandersetzung über unterschiedlicheSichtweisen zur Auffindung einer Forschungsfrage wahrnehmen und die SchülerInnen dasselbeGespräch als „Frontalunterricht“ wahrnehmen? Und was bedeutet der Blick der SchülerInnen aufdiese Lernumgebung für ihr Lernen darin?Es gibt auf diese Fragen bis dato noch keine Antworten, aber dieser kurze Einblick gibt uns dieMöglichkeit auf einer methodischen Ebene unseren Zugang zur partizipativen, fachdidaktischenForschungsarbeit aufzuzeigen, der wiederum stark auf den Einbezug von unterschiedlichenSichtweisen baut:Aus der Fachliteratur zu partizipativer Forschung wissen wir, dass Kinder und JugendlicheProblemstellungen aus anderen Blickwinkeln betrachten als Erwachsene und davon ausgehendFragen stellen, die Erwachsene als „outsider“ der Jugendkultur, wahrscheinlich nie stellen würden(Kellet 2005). Wir finden diese Befunde in unserer eigenen, partizipativen Forschungsarbeit mitSchülerInnen bestätigt und beginnen zu verstehen, wie die Auseinandersetzung mit der uns fremdenSichtweise unsere eigene Sichtweise auf den Forschungsgegenstand vertiefen hilft. Ähnlich wie im10

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011vorhin geschilderten Bio-KiP-Fall rund um die Spinne regt uns die Auseinandersetzung mit unserenCo-ForscherInnen zunächst einmal dazu an, unsere Sichtweisen zu verteidigen, aufzuzeigen, was anzugrundeliegenden Theorien hinter unseren Konzepten steckt und gleichzeitig hoffen wir aber, dasswir die Sichtweisen der SchülerInnen vor dem Hintergrund ihrer zugrundeliegenden Theorienverstehen lernen. Wir wollen aber anschließend noch einen Schritt weiter gehen und im Sinne einertransdisziplinären Forschungshaltung, zu einem Verständnis unseres Forschungsgegenstandkommen, bei dem alle „theoretischen Sehhilfen“ (Slunecko 2008) genutzt wurden, die zu einemvertieften Verständnis beitragen. Der Blick der SchülerInnen auf unsere Lernumgebung stellt einebedeutende „theoretische Sehhilfe“ dar. Die Beschreibung unserer Lernumgebung ohne Einbezug derSichtweise der darin Lernenden bleibt unserer Überzeugung nach mangelhaft, schon allein aus demGrund, dass zu erwarten ist, dass das Verständnis der SchülerInnen von dieser Lernumgebung sichbedeutend auf ihr Lernen darin auswirkt. Der Einbezug der Sichtweise der SchülerInnen in unsereTheoriebildung hilft demnach eine gegenstandsadäquate Theorie über unsere Lernumgebung zuentwickeln.Die Erkenntnisse in diesem Diskursraum von KiP können abschließend folgendermaßen noch einmalzusammengefasst werden:• Der Fokus auf unterschiedliche Sichtweisen von SchülerInnen und WissenschaftlerInnen inForschungs-Bildungs-Kooperationen hilft Wissenschaft von etwas Undurchschaubaren undUneinnehmbaren zu etwas Nachvollziehbaren und Verständlichen zu wandeln.• Der Einbezug unterschiedlicher Sichtweisen in der partizipativen, fachdidaktischen Forschungstellt eine Chance dar, zu einem vertieften Verständnis auf den eigenen Forschungsgegenstandund zu einer gegenstandsadäquaten Theorie zu gelangen.Ad These 2: Der knowledge-gap zwischen WissenschaftlerInnen und SchülerInnen in KiP führtzum Dilemma Ownership vs. Authenticity, das das Lernen zugleich zu hindern und zu fördernscheint.Die These ist eng mit dem Wesen von Inquiry Learning verbunden: Einen Forschungszyklus von derForschungsfrage bis zur Diskussion der Ergebnisse zu durchlaufen erfordert ein konsequentesVerfolgen des eigenen Erkenntnisweges. Dies wiederum setzt voraus, dass man „Herr über seinForschungsgebiet ist“, dass man z.B. über genügend Wissen über den Forschungsgegenstandverfügt, um eine Frage zu stellen, an deren Untersuchung man interessiert ist und derenUntersuchung sich im Bereich der eigenen Möglichkeiten befindet. Weiters beeinflusst das Wissen,das man über den Forschungsgegenstand hat, die Auswahl des Forschungsdesigns und dieInterpretation der Versuchsergebnisse. Über das Durchlaufen eines Forschungszyklus wird dasWissen über den Forschungsgegenstand ausgebaut und nebenbei erwirbt man Forschungs-Know-How, kurz gesagt, man lernt über das Verfolgen von Forschungszyklen, das gilt nicht nur fürSchülerInnen, sondern auch für WissenschaftlerInnen. Deswegen ist der Faktor Inquiry Learning inKiP zentral. Es ist uns wichtig, dass SchülerInnen selbst forschen und nicht etwa „nur“ denWissenschaftlerInnen zusehen und zuhören oder lediglich bei einem Schritt des Forschungszyklus –z.B. der Datenerhebung – behilflich sind. Aus der fachdidaktischen Literatur wissen wir, dass11

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011SchülerInnen nur dann in Forschungs-Bildungs-Kooperationen über das Wesen derNaturwissenschaft lernen, wenn sie in epistemologisch anspruchsvollen Tätigkeiten – wie dem Entwickelnvon Forschungsfragen und von Versuchsdesigns, dem Interpretieren von Versuchsergebnissen,etc. – eingebunden sind (Sadler 2010).Das Problem/Dilemma, das sich für uns auf Basis unserer Erfahrungen mit den unterschiedlichstenBio-KiPs herauskristallisiert, ist nun Folgendes: Wir fordern SchülerInnen auf, im Forschungsfeld derWissenschaftlerInnen und unter Anleitung der WissenschaftlerInnen selbstständig zu forschen,allerdings fehlt ihnen dazu die passende, sprich „wissenschaftlich adäquate“ Wissensbasis. Entwederlässt man SchülerInnen nach einer kurzen Einführung ins Themengebiet des Wissenschaftlers freieHand beim Forschen – dann hätten die SchülerInnen im oben erwähnten Fall tatsächlich ein Biotopeingerichtet und ihr Forschungsvorhaben weit entfernt vom Zugang des Wissenschaftlers verfolgt –oder der/die WissenschaftlerIn drängt sie, seinen oder ihren Weg zu verfolgen, der dann allerdings nurmehr stark angeleitet und nicht mehr entsprechend der Idee des Forschenden Lernensselbstgesteuert erfolgen kann. Vorteil der letzteren Zugangsweise ist aus unserer fachdidaktischenSichtweise, dass SchülerInnen Einblick in echte Forschung erhalten, erfahren wie Wissenschaftler-Innen in ihren komplexen Forschungsfeldern zu Erkenntnis kommen, wie sie über ihre Forschungsgegenständedenken und wie sie dementsprechend ihre methodische Herangehensweise wählen.Nachteil ist, dass SchülerInnen in KiP oft beklagen, zu wenig Freiheit zu haben, ihren eigenenErkenntniswegen zu folgen. Es sei zu viel vorgegeben und sie hätten nur einen sehr beschränktenHandlungsspielraum. Hay und Barab (2001) formulieren das hier vorliegende Dilemma wie folgt:„[…]ownership and authenticity can be conceived as tensions in that as authenticity increasesowership decreases“ (S. 315).Die Auswirkungen dieses Dilemmas auf das Lernen in der Lernumgebung in KiP zeigen sich jedochnicht einheitlich und führen uns zur momentanen These, dass das Dilemma zwischen „Ownership &Authenticity“ Lernen in KiP sowohl hindern als auch fördern kann:Den gesammelten Daten aus den unterschiedlichen Diskursräumen von KiP ist zu entnehmen, dasssich SchülerInnen in KiP in manchen Fällen frustriert darüber zeigen, dass sie „in einen sobeschränkten Raum kommen“ und dort nichts wirklich Eigenes leisten können. In anderen Bio-KiPs, indenen sich SchülerInnen eher auf den von der/dem WissenschaftlerIn vorgegebenen Wegeingelassen haben, äußerten die SchülerInnen bei der abschließenden Reflexionen ebenfallsFrustration und zwar über die Tatsache, dass sie bei ihrer Forschungsarbeit zu wenig konkretangeleitet wurden. Wenn man sich vor Augen hält, dass wir von den SchülerInnen verlangen, in einemAktivitätssystem zu handeln, das neu für sie ist, ist es nur allzu verständlich, dass sie konkreteUnterstützung und Anleitung vom Wissenschaftler fordern.Im ersteren Fall scheint die erlebte Autonomie und im zweiten Fall die erlebte Kompetenz imLernprozess unzureichend gewährleistet zu sein. Diese beiden Determinanten der Motivation werdenneben anderen als Voraussetzung für eine vertiefte Auseinandersetzung mit den Lerngegenständengesehen (Blumenfeld et al. 2006) und es ist daher anzunehmen, dass dies das Lernen in KiP negativbeeinflusst.12

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Zieht man andere Datensätze aus KiP heran, zeigt sich, dass der Konflikt zwischen „Ownership &Authenticity“ durchaus eine ambivalente Wirkung auf das Lernen haben kann. Wir verfügen auch überHinweise, dass der Konflikt Lernen in KiP auch fördern kann:In einigen Bio-KiPs hat gerade diese Spannung zwischen dem Wunsch nach „Ownership über dasForschungshandeln“ und dem Anspruch nach „wissenschaftlicher Authentizität“ zu intensivenDiskussionen über den Forschungsgegenstand und die Forschungsmethodik zwischen SchülerInnenund Wissenschaftler geführt. Auf diese Weise kommt es – wie im oben erwähnten Fall belegt werdenkonnte – zu einer intensiven Verhandlung unterschiedlicher Weltsichten und epistemologischerZugänge, im Zuge dessen das Wesen des naturwissenschaftlichen Zugangs intensiv und nahe an derVorstellungswelt der SchülerInnen erörtert wird. Basierend auf fachdidaktischen Theorien über dasLernen, die auf einem konstruktivistischen Verständnis von Lernen fußen, ist eine solcheLernumgebung für das Lernen der SchülerInnen förderlich (Kattmann 2007).Auch der Rückgriff auf die fachdidaktische Literatur verhilft uns hier nicht zu einer Lösung desProblems, bestätigt jedoch, dass es sich hier um ein noch ungelöstes Problem authentischerLernumgebungen für Inquiry Learning handelt. Lee und Songer (2003) z.B. streichen in ihrer Studiezunächst die Vorteile eines authentischen Zugangs zum naturwissenschaftlichen Lernen hervor,müssen dann jedoch feststellen, dass das fehlende Wissen der SchülerInnen es diesen nichtermöglicht, in einer Lernumgebung mit komplexen, realen Forschungsfragen etwas „wissenschaftlichAdäquates“ über den Forschungsgegenstand zu lernen. Die Autoren folgern daraus, dass InquiryLearning nur bei einfachen Forschungsgegenständen möglich ist, bei denen das Wissen derSchülerInnen über den Forschungsgegenstand ausreicht, um selbstgesteuert einen Forschungszykluszu durchlaufen und zu Wissen über den Forschungsgegenstand zu gelangen. Damit jedoch muss derwertvolle Anspruch, SchülerInnen in authentischen Forschungsfeldern arbeiten zu lassen, aufgegebenwerden. Lernumgebungen, die zwar auf Authentizität bauen, jedoch nicht den Faktor Inquiry Learningaufweisen (in denen z.B. SchülerInnen WissenschaftlerInnen bei ihrer Arbeit zusehen und begleiten)zeigen, wie Sadler (2010) und Hsu et al. (2009) berichten, dass den SchülerInnen darin wichtigeAspekte des Wesens von Naturwissenschaften verborgen bleiben.Wie gehen wir in KiP mit diesem Spannungsfeld um?Diese eben beschriebene Problemstellung wurde nach der ersten Projektphase von vielen derbeteiligten Akteure in KiP erkannt und in ihren unterschiedlichen Facetten diskutiert und ist alsEntwicklungsaufgabe in die Projektfortsetzung eingeflossen. Wir haben uns nun aktiver darangemacht, diesem Spannungsfeld in den Bio-KiPs mit unterschiedlichen methodischen Umsetzungender Lernumgebung zu begegnen. Im Grunde lassen sich die drei Bio-KiPs – SEA-KiP 2 , NEURO-KiP 2und PALY-KiP 2 – als drei unterschiedliche Modelle für authentisches Inquiry Learning beschreiben, diedie beiden Faktoren der Lernumgebung „Ownership“ und „Authentizität“ jeweils unterschiedlichgewichten:1. SEA-KiP 2 : In diesem Bio-KiP wird versucht, beiden Faktoren eine große Bedeutung zu geben.D.h. es wird nicht akzeptiert, dass es sich bei den beiden Faktoren um ein Kontinuum handelt,wo ein größeres Gewicht auf einem Faktor automatisch dazu führt, dass der andere Faktor13

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011untergeordnete Bedeutung in der Lernumgebung erfährt. Dies soll durch eine intensivefachliche Einführung zu Beginn der Kooperation ermöglicht werden, die darauf abzielt, denknowledge-gap zwischen WissenschaftlerInnen und SchülerInnen zu verringern: In SEA-KiP 2war es die Idee der Wissenschaftlerin den SchülerInnen vor der Kooperation mit dem fremdenThemengebiet der Tiefseebiologie vertraut zu machen. Im SEA-KiP1 aus KiP-Pilot ist dieWissenschaftlerin noch davon ausgegangen, dass die SchülerInnen mit ihrem vorhandenenWissen fähig sind, eine Forschungsfrage nahe an ihrem Forschungsgebiet zu verfolgen. Diesführte u.a. dazu, dass mehr als die Hälfte der Projektzeit mit dem Auffinden einerwissenschaftlichen Forschungsfrage verbracht wurde. Um diesen Prozess zu beschleunigen,erhielten die SchülerInnen diesmal einen erweiterten, fachlichen Input zu Beginn des Projekts:drei Unterrichtseinheiten zur Tiefsee, die von einer Diplomandin der Wissenschaftlerinvorbereitet und vom Lehrer im SEA-KiP 2 durchgeführt wurden. Dies sollte die SchülerInnenschneller auf ein Niveau bringen, auf dem sie selbstbestimmt eine wissenschaftlicheForschungsfrage entwickeln und verfolgen können. Wie auch in SEA-KiP1 war es beim SEA-KiP 2 der Anspruch der Wissenschaftlerin und des Lehrers, dass die SchülerInnen nach denRegeln ihrer Forschungsdisziplin eine authentische, wissenschaftliche Forschungsarbeitverfolgen. Dies ist ihnen auch gelungen, wenn man bedenkt, dass die SchülerInnen einForschungsdesign wählten und ausführten, das vergleichbar mit bereits publizierten Arbeitenist (s. SEA-KiP 2 -Beschreibung im Kapitel 4.1).2. Im PALY-KiP 2 kommt es zu einer starken Aufwertung des Faktors „Ownership“ der die„Authentizität“ schmälert: Es war im PALY-KiP 2 erklärtes Ziel der beteiligten Lehrerin, ihrenSchülerInnen einen Forschungszyklus selbstgesteuert durchlaufen zu lassen. DieSchülerInnen sollten – nach einer kurzen Einführung in das Themengebiet derWissenschaftlerin – eigene Forschungsinteressen entwickeln und diese mit Unterstützung derWissenschaftlerin und unter Einsatz des wissenschaftlichen Equipments der Wissenschaftlerinverfolgen (s. PALY-KiP 2 -Beschreibung im Kapitel 4.2). Wichtig ist in diesem Bio-KiP, dass dieForschungsinteressen nahe an der Sichtweise der SchülerInnen auf denForschungsgegenstand „Pollen“ und das Forschungsfeld der Pollenanalyse entwickelt werden.Weniger wichtig ist, ob die Forschungsarbeiten der SchülerInnen im Forschungsfeld derWissenschaftlerin Bestand hätten. Dennoch kommen über das Mentoring durch dieWissenschaftlerin und über den Einsatz von echten, wissenschaftlichen Geräten authentischeAspekte der Palynologie ins Spiel, die SchülerInnen ermöglichen, einen authentischen Einblickin das Wesen von naturwissenschaftlicher Forschungsmethodik zu erhalten.3. Im NEURO-KiP 2 verhält es sich gerade umgekehrt: Der Faktor „Ownership“ wird zugunsten der„Authentizität“ abgewertet: Die SchülerInnen haben auch hier eine intensive fachlicheEinarbeitung über das Erstellen von Portfolios über das Forschungstier des Wissenschaftlers(Spinne) hinter sich und stehen nun kurz vor der gemeinsamen Forschungsarbeit mit demWissenschaftler (s. NEURO-KiP 2 -Beschreibung im Kapitel 4.3). Geplant ist, dass sich dieSchülerInnen an einem aktuellen Experiment des Wissenschaftlers beteiligen, indem sie imLabor Daten sammeln. Herausforderung in diesem Bio-KiP ist es, SchülerInnen gedanklichauch in die anderen Stationen des Forschungszyklus rund um das konkrete Experiment zu14

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011involvieren. Dies soll durch die, die Datenerhebung begleitende, intensive Erarbeitung derGrundlagen des Experiments mit dem Wissenschaftler erzielt werden. SchülerInnen sollendadurch ein über das Experiment hinaus gehendes, vertieftes Verständnis vom Wesen vonnaturwissenschaftlichen Experimenten erlangen.Auf der Ebene der fachdidaktischen Forschung bietet uns die Umsetzung dieser unterschiedlichenmethodischen Zugänge mehr über das Dilemma „Ownership vs. Authenticity“ in unsererLernumgebung in Erfahrung zu bringen. Bei allen drei Bio-KiPs werden in einer Prä/Post-Untersuchung das Wissenschaftsverständnis erhoben und bei allen wird am Ende der Bio-KiPs dieMotivation der SchülerInnen in Focusgruppen-Interviews exploriert. Wir können daher diese dreiModelle hinsichtlich des Outputs „Lernen“ und „Motivation“ vergleichen, und so offene Fragen, die bisdato hinsichtlich der Wirkung der beiden Faktoren bestehen, beantworten. Unterstützt werden soll dieErkenntnisgewinnung in diesem Feld über den Einbezug von bereits durchgeführten Fallanalysen inKiP und von Daten aus Reflexionswerkstätten in KiP.LiteraturBlumenfeld, P., Kempler, T. et al. (2006). Motivation and Cognitive Engagement in LearningEnvironments. In: Sawyer, R. K., Ed. The Cambridge Handbook of the Learning Sciences.Cambridge, Cambridge University Press.Bybee, R. W. (1997). Achieving Scientific Literacy: From Purposes to Practices. Portsmouth, NH,Heinemann Educational Books.Hay, K., Barab, S. (2001). Constructivist in Practice: A comparison and Contrast of Apprenticeship andConstructivist Learning Environments. Journal of the Learning Sciences, 10, 281-322.Heidinger, C., Radits, F. (2010). Die Spinne im Labor kennt keine echten Bäume! Evaluation derauthentischen Lernumgebung für Inquiry Learning in KiP. In Radits et al. KiP: Kids Participation inEducational Research. Forschendes Lernen in biowissenschaftlichen Projekten – Einfachdidaktisches Forschungs- und Entwicklungsprojekt (Abschlussbericht des AECC-Biologie fürSparkling Science), S. 26-44. Wien.Hsu, P.-L., M. v. Eijck, et al. (2009). "Students’ Representations of Scientific Practice during a ScienceInternship: Reflections from an activity-theoretic perspective." International Journal of ScienceEducation: 1–24.Kattmann, U. (2007). Didaktische Rekonstruktion – eine praktische Theorie. Theorien derBiologiedidaktik. D. Krüger and H. Vogt, Springer: 93-104.Kellett, M. (2005). Children as active researchers: a new research paradigm for the 21st century?ESRC National Centre for Research Methods.Lee, H.-S.,N. B. Songer (2003). "Making authentic science accessible to students." InternationalJournal of Science Education. 25(8): 923–948.Radits, F. (2008). KiP - Kids Participation in Educational Research. Forschendes Lernen inbiowissenschaftlichen Projekten – ein fachdidaktisches Forschungs- und Entwicklungsprojekt(Projektantrag des AECC-BIO für Sparkling Science). Wien.15

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Sadler, T. D., S. Burgin, et al. (2010). "Learning Science through Research Apprenticeships: A CriticalReview of the Literature." Journal of Research in Science Teaching 47(3): 235–256.Slunecko, T. (2008). Von der Konstruktion zur dynamischen Konstitution. 2. überarbeitete undaktualisierte Auflage. Wien: WUVWhyte, W. F., D. J. Greenwood, et al. (1989). "Participatory Action Research Trough Practice toScience in Social Research." The American 32(5): 513-551.16

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 20113.2. KiP² als Forschungsfeld für die Entwicklung vonWissenschaftsverständnisEin erklärtes Ziel von KiP² ist, das Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen durch ForschendesLernen in authentischen Lernumgebungen zu fördern. Dafür kooperiert das AECC Biologie mitWissenschaftlerInnen der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien und WienerSchulen bei der Gestaltung von authentischen Lernumgebungen für Wissenschaftsverständnis.Authentische Lernorte in KiP 2 ermöglichen SchülerInnen eine enge Zusammenarbeit mitWissenschaftlerInnen in deren Laboratorien durch Forschung an aktuellen wissenschaftlichenFragestellungen mit authentischen Instrumentarien.In den bisherigen Arbeiten zum Wissenschaftsverständnis wurde ein Instrument zu dessen Erhebungentwickelt (s. Bardy-Durchhalter, Radits 2011) und in mehreren Durchgängen erprobt. Die Ergebnissedieser Arbeit wurden in mehreren reviewten wissenschaftlichen Tagungen vorgestellt (s. Radits et al.2010).Diese Arbeiten werden in KiP 2 weitergeführt. Das Erhebungsinstrument der Gruppendiskussion wurdenach den ersten Erkenntnissen (s. Bardy-Durchhalter, Radits 2011) weiterentwickelt. Zur besserenValidierung der Daten setzten wir ein zweites Instrument, den international erprobten Fragebogen„Views of Nature of Science“ (VNoS) aus der Arbeitsgruppe von Norman G. Lederman (Lederman et.al. 2002) zur Triangulierung ein. An der Abstimmung beider Instrumente arbeitet derzeit ElisabethKöberl in ihrer Diplomarbeit.Theoretischer HintergrundA) Das Konstrukt „Nature of Science“ (NoS)Das Konstrukt der Natur der Naturwissenschaften (Nature of Science - NoS) stößt in der Science-Community seit einigen Jahrzehnten auf Interesse. Driver nennt 1996 in ihrer Arbeit als einwesentliches Motiv zur Auseinandersetzung mit NoS die gesellschaftliche Notwendigkeit innaturwissenschaftlich geprägten Gesellschaften ein Grundverständnis davon zu haben, wieNaturwissenschaft zu ihren Erkenntnissen kommt und argumentiert dieses als notwendig, um anEntscheidungsprozessen des öffentlichen Lebens partizipieren zu können (Driver et al. 1996).Urahne und Hopf zeigen Zusammenhänge auf zwischen einem Naturwissenschaftsverständnis vonSchülerInnen und wie diese SchülerInnen sich im naturwissenschaftlichen Unterricht mit Inhaltenauseinandersetzen. SchülerInnen die von einem stabilen wissenschaftlichen Wissen überzeugt sind,wenden eher einen Lernweg an, bei dem sie naturwissenschaftliche Inhalte auswendig lernen. WennSchülerInnen von einem komplexeren Wissenschaftsverständnis ausgehen, wenden Sie eher auchkomplexere Lernstrategien an (Urhahne, Hopf 2004).Eine notwendige, inhaltliche Schwerpunktsetzung von NoS im naturwissenschaftlichen Unterricht wirdaus Gründen wie diesen außer Streit gestellt (Höttecke 2001, Lederman 2007).Ryder et al. (1999) beschreiben Wissen über NoS durch Wissen über den Arbeitsalltag vonWissenschaftlerInnen: Wie WissenschaftlerInnen wissenschaftliches Wissen entwickeln und17

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011anwenden, wie sie entscheiden, welche Fragen untersuchenswert sind, auf welche Weise sie Datenaufnehmen und interpretieren, und wie sie entscheiden wie vertrauenswürdig von anderen publizierteErkenntnisse tatsächlich sind (Ryder et al. 1999).Lederman (1992), Driver et al (1996), Osborne et al. (2003) und Mayer (2007) gliedern das KonstruktNoS in drei Dimensionen, die trotz unterschiedlicher Formulierungen der verschiedenen AutorInnen, inzwei übergreifende Themenbereiche zusammengefasst werden können (Entstehung naturwissenschaftlichenWissens, gesellschaftliche Dimensionen von Wissenschaft – siehe Tabelle 1). DieseStudie konzentriert sich auf den ersten Bereich - der Entstehung naturwissenschaftlichen Wissens.Tabelle 1: Konzeptionen zu NoSLederman (1992)Driver et al. (1996)Osborne, et al. (2003)Mayer (2007)Entstehung naturwissenschaftlichen Wissensepistemology of science as a way ofscienceknowingunderstanding of the understanding of thenature and status of purposes of scientificscientific knowledge workNature of Scientific Methods of ScienceKnowledgeGrundzüge und die Beurteilungen derGrenzen derAussagekraft vonNaturwissenschaft ModellenGesellschaftlicheDimensionen vonWissenschaftvalues and beliefsinherent to scientificknowledgeunderstanding ofscience as a socialenterpriseInstitutions and SocialPractices in ScienceZusammenhängen vonNaturwissenschaft undGesellschaftB) Das Konstrukt „Images of Science“ (IoS)Forschung verfolgt verschiedene Ansätze zur Erhebung von NoS (Lederman 2007). Diese Studie folgtdem Ansatz der Images of Science (IoS, Bilder von Wissenschaft) von Driver (1996), Ryder et al.(1999), van Eijck et al. (2009).Rosalind Driver versteht (1996) unter Images of Science, was Individuen über die Ziele vonWissenschaft, über die Natur des naturwissenschaftlichen Wissens, über die Rolle von wissenschaftlichenUntersuchungen und über die sozialen Prozesse der Naturwissenschaften denken (Driveret al. 1996). Ryder et al. (1999) studieren das Verständnis von Studierenden über Wissenschaft alsImages of Science und betrachtet diese in Folge als soziale Repräsentationen (Ryder et al. 1999).Soziale Repräsentationen stellen Sammlungen von Begriffen, Ideen, Werten und Übereinkünften dar,die Menschen ein Umgehen mit der unvertrauten Wissenschaft und eine Diskussion innerhalb derGesellschaft ermöglichen (Moscovici 1993).Van Eijck et al. (2009) wiederholen zehn Jahre später Teile der Studie von Ryder (1999) unduntersuchen das Wissenschaftsverständnis von Studierenden in Laborsituationen ebenfalls als18

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Images of Science – als Konstrukte, an deren Entstehung viele Menschen gemeinsam beteiligt sind.Sie kommen in ihren Untersuchungen zu dem Schluss, dass bei der Konstruktion von Images ofScience der soziale Entstehungsrahmen des Wissenschaftsverständnisses deutlicher als bisherberücksichtigt werden sollte.Diesen Vorschlag, den Entstehungsrahmen bei der Erhebung des Wissenschaftsverständnisses zuberücksichtigen, greift KiP auf und lässt ihn im Untersuchungsdesign einfließen.Fragestellungen• Welche Konstrukte entwickeln SchülerInnen zu Projektbeginn über die NaturwissenschaftBiologie?• Wie entwickelt sich das Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen in authentischenLernumgebungen des Projekts KiP?Untersuchungs- und AnalysedesignEin Prä/Post Vergleich der Konstrukte der SchülerInnen soll eine Veränderung im Verständnis vonNoS abbilden und der Einbezug von Prozessdaten soll Einblicke in die Entwicklung der Konstruktegeben.Die Studie erfasst, van Eijck et al. (2009) folgend, das Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen insozialen Diskursen als Images of Science über fokussierte Gruppendiskussionen. Gruppendiskussionenerfassen nach Mayring (2002) alltagsähnliche Situationen, die gewohntes Denken,Fühlen und Handeln offenlegen. Durch Gruppendiskussionen im kleinen Rahmen können nachBennet et al. (2010) SchülerInnen unterstützt werden, ihre Vorstellungen und ihr Verständnis vonWissenschaft zu entwickeln und zu artikulieren.Die Datenaufnahme erfolgt in drei Gymnasialklassen der 8.-11. Schulstufe. Eine der dreiKooperationen – SEA-KiP 2 – wurde mit Sommerbeginn 2011 abgeschlossen. Zwei weitere – PALYundNEURO-KiP 2 – laufen noch bis Ende des Wintersemesters 2011/12.Die fokussierten Gruppendiskussionen werden mit vier Schülerinnen und vier Schülern durchgeführt.Die LehrerInnen werden gebeten, jeweils vier SchülerInnen für die Gruppendiskussion auszuwählen,die an Biologie interessiert oder nicht interessiert sind. Eine heterogene Zusammensetzung derDiskussionsteilnehmenden ist für ein erfolgreiches Ablaufen von Gruppendiskussionen essentiell. AlsGesprächsimpulse (Lamnek 2005) der Gruppendiskussionen finden kontroversiell formulierteStatements über Naturwissenschaft (Cobern & Loving 2002) Verwendung.Zur Triangulierung der Daten der Gruppendiskussionen erfolgt parallel eine Erhebung desWissenschaftsverständnisses über einen offenen Fragebogen (VNoS-C; Lederman et al 2002) mitallen SchülerInnen der Klasse.Die Gruppendiskussionen und Prozessdaten werden mittels Audio und Video dokumentiert undtranskribiert, alle Daten mittels qualitativer Inhaltsanalyse (Gropengießer 2005) anhand induktiver unddeduktiver Kategorien analysiert.19

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Ergebnisauswahl der Prä-UntersuchungFür SchülerInnen erzielen NaturwissenschaftlerInnen Erkenntnisse über eine real existierende Welt.Ihre Untersuchungsgegenstände sind sichtbar, angreifbar, messbar. Für SchülerInnen bedeutet dies,dass eine Welt prinzipiell erkennbar ist – oft nicht auf einmal, aber schrittweise. Nicht alle Aspekteeiner realen Außenwelt sind für NaturwissenschaftlerInnen mit ihren natürlichen Sinnen erkennbar. Mitimmer ausgereifteren technischen Hilfsmitteln aber können diese sichtbar, greifbar, messbar gemachtwerden. Phänomene, die dadurch nicht erfasst werden können, gliedern SchülerInnen aus derNaturwissenschaft aus und ordnen sie spirituellen oder religiösen Bereichen zu.NaturwissenschaftlerInnen, die eine solche real existierende Welt untersuchen, begeben sich fürSchülerInnen auf die Suche nach einer absoluten und objektiven Wahrheit. Eine solche Wahrheit istfür SchülerInnen identifizierbar, und allgemeingültig beschreibbar. NaturwissenschaftlerInnen nähernsich durch Ihre Untersuchung kontinuierlich einer fassbaren Wahrheit an. Sie können dabei aufArbeiten und Wissen von anderen NaturwissenschaftlerInnen aufbauen, diese überprüfen undgegebenenfalls schrittweise verbessern. Neues Wissen führt in den Schilderungen der SchülerInnendazu, dass Theorien verbessert werden können, das wiederum führt NaturwissenschaftlerInnen eineStufe näher zu einer objektiven Wahrheit. Wissen über die Welt erscheint dabei nahezu als reale undprinzipiell greifbare Entität, die durch Daten von Experimenten dingfest gemacht und infolgedessenvon NaturwissenschaftlerInnen aufgesammelt werden kann.Wahrheit kann aus Sicht der SchülerInnen durch Experimente bewiesen werden. Experimente dienendeshalb als zentrale Erkenntnisinstrumente von NaturwissenschaftlerInnen. Durch deren striktessorgfältiges Design werden sie wiederholbar. Können andere NaturwissenschaftlerInnen in ihrenWiederholungen keine Fehler oder Ungenauigkeiten in der Durchführung von Experimentennachweisen, gelten die durch diese Experimente „erzeugten“ Daten als bewiesen und wahr. Aufdiesem Weg entsteht neues Wissen.Beobachtungen spielen in den Schilderungen der SchülerInnen in den Erkenntnisprozessen derNaturwissenschaften eine untergeordnete Rolle. Da sich Beobachtungen nicht standardisiert wiederholenlassen, werden ihnen von den SchülerInnen auch eine geringere Aussagefähigkeit auf derSuche nach Wissen (und Wahrheit) zugesprochen. Dieser Befund ist gerade in der Biologiespannend, da vergleichende Beobachtungen eine bedeutende Rolle in der Geschichte der Biologiespielen. In den Diskursen mancher SchülerInnen stellt die Evolution von Organismen aber deshalbkeine begründbare Tatsache dar, da das Aussterben der Dinosaurier und die daraufhin erfolgendenEvolutionsprozesse nicht standardisiert wiederholt werden können.DiskussionA) Stabilität von WissenLederman zitiert in seinem Review 2007 viele Studien, die zur Erkenntnis kommen, dass SchülerInnenzu großen Teilen nicht über „adäquate“ Konzepte zur Natur der Naturwissenschaften verfügen. DieDaten dieser Studie zeigen teilweise ein komplexeres Bild.20

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Am Beispiel der Frage nach der Stabilität oder Wandelbarkeit von Wissen bzw. Wahrheit lässt sicheine Einteilung in adäquate oder nicht adäquate Sichtweisen der SchülerInnen speziell in den Datender Gruppendiskussionen oft nicht einfach treffen, der Kontext des Diskussionsrahmens ist für dieArgumentationsrichtung häufig mitentscheidend:• Wissen heutiger WissenschaftlerInnen wird in den Diskursen häufig als stabiles Wissengenannt.• Wissen früherer WissenschaftlerInnen wird oft als wandelbar beschrieben.• Wissen zukünftiger WissenschaftlerInnen wird manchmal beschrieben als Wissen das aufgrundneuer technischer Möglichkeiten heutiges ersetzen kann.Van Eijck et al. kommen in ihrer Studie aus dem Jahre 2009 ebenfalls zur Einschätzung, dass derEntstehungskontext von Bildern über die Naturwissenschaft wesentlichen Einfluss auf derenAusprägung hat. Sie ziehen daraus die Schlussfolgerungen, dass eine Offenlegung dieses Kontextesbei der Beschreibung des Wissenschaftsverständnisses essentiell ist.B) Positionen des Realismus bei SchülerInnenLederman (2007) erkennt bei SchülerInnen neben empiristischen Sichtweisen auch philosophischePositionen des Realismus. Eine Position des Realismus einzunehmen bedeutet, dass imWesentlichen eine reale Außenwelt existiert, die tatsächlich so ist wie sie sich uns Menschen aufgrundunserer Sinnesorgane darstellt. Diese Vorstellungen finden sich auch in dieser Studie wieder.Daraus lassen sich folgende Interpretationen ableiten. Wenn SchülerInnen davon ausgehen, dassWissenschaftlerInnen eine reale Welt nur sorgfältig genug messen müssen, um Wissen erkennen zukönnen, müssen aus wissenschaftlich durchgeführten Untersuchungen stammende Daten nicht mehrvor dem Hintergrund einer Theorie interpretiert werden. Wissen steigt gleichsam aus den Daten auf.Das Bild des „aus den Daten aufsteigenden Wissens" stammt von Driver (1996), sie spricht insolchem Fall von einem naiven Realismus.Diese Einsicht hat Konsequenzen für die prozessbegleitende Fachdidaktik und die Kooperationen vonWissenschaftlerInnen und SchülerInnen. WissenschaftlerInnen arbeiten kontinuierlich mit vielenkomplexen impliziten Theorien, die sie untereinander teilweise gar nicht kommunizieren (müssen).Wenn SchülerInnen und WissenschaftlerInnen gemeinsam arbeiten, ist von fachdidaktischer Seitewichtig auf eine Explikation von Theorien und anderen Elementen von Nature of Science zu achten,damit eine Kooperation auf gleicher Augenhöhe stattfinden kann.Die Bedeutung einer expliziten Bearbeitung von NoS für die Unterstützung der Entwicklung vonWissenschaftsverständnis in authentischen Lernumgebungen wird auch in der Literatur (Lederman2008, Sadler 2010) hervorgehoben.21

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Ausblick• Eine Triangulierung der Daten aus beiden Erhebungsinstrumenten findet im Rahmen einerDiplomarbeit statt.• Einzelinterviews mit SchülerInnen sollen zur Klärung der in den beiden Instrumentengeäußerten Positionen beitragen. Durch Konfrontation der SchülerInnen mit Ergebnissen derErstanalysen wird eine zusätzliche Validierung der Ergebnisse erwartet.• Nach Projektende der beiden noch laufenden Kooperationen finden die ausstehenden Post-Untersuchungen statt.• Aus den begleitenden Prozessanalysen werden vertiefende Erkenntnisse zur Entwicklung derBilder über Wissenschaft von SchülerInnen erwartet.LiteraturBardy-Durchhalter, M., Radits, F. (2011). Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen. ErkenntniswegBiologiedidaktik 9.Bennett, J., S. Hogarth, et al. (2010). "Talking Science: The research evidence on the use of smallgroup discussions in science teaching." International Journal of Science Education 32(1): 69 - 95.Cobern, W. W. and C. C. Loving (2002). The Card Exchange: Introducing the Philosophy of Science.The Nature of Science in Science Education: 73-82.Driver, R., J. Leach, et al. (1996). Young People's Images of Science. Buckingham, UK, OpenUniversity Press.Gropengießer, H. (2005). Qualitative Inhaltsanalyse in der fachdidaktischen Lehr-Lernforschung. DiePraxis der Qualitativen Inhaltsanalyse. P. Mayring and M. Gläser-Zikuda. Weinheim und Basel,Beltz Verlag: 172-189.Höttecke, D. (2001). "Die Vorstellung von Schülern und Schülerinnen von der "Natur derNaturwissenschaften"." ZfDN 7: 7-23.Lamnek, S. (2005). Qualitative Sozialforschung. Weinheim, Basel, Beltz Verlag.Lederman, N. G. (1992). "Students' and teachers' conceptions of the nature of science: A review of theresearch." Journal of Research in Science Teaching 29(4): 331-359.Lederman, N. G. (2007). Nature of Science: Past, Present, and Future. Handbook of Research onScience Education. S. K. Abell and N. G. Lederman. Mahwah, New Jersey, Lawrence ErlbaumAssociates: 831-880.Lederman, N. G., F. Abd-El-Khalick, et al. (2002). "Views of nature of science questionnaire: Towardvalid and meaningful assessment of learners' conceptions of nature of science." Journal ofResearch in Science Teaching 39(6): 497-521.Mayring, P. (2002). Einführung in die qualitative Sozialforschung. Eine Anleitung zu qualitativemDenken. München, Beltz Verlag.Moscovici, S. (1993). "Towards a social psychology of science." Journal for the Theory of SocialBehaviour 23(4): 343–374.22

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Osborne, J., S. Collins, et al. (2003). "What ‘‘Ideas-about-Science’’ Should Be Taught in SchoolScience? A Delphi Study of the Expert Community." Journal of Research in Science Teaching40(7): 692-720.Radits, F. et al. (2010). KiP: Kids Participation in Educational Research. Forschendes Lernen inbiowissenschaftlichen Projekten – Ein fachdidaktisches Forschungs- und Entwicklungsprojekt(Abschlussbericht des AECC-Biologie für Sparkling Science), Wien.Ryder, J., J. Leach, et al. (1999). "Undergraduate science students' images of science." Journal ofResearch in Science Teaching 36(2): 201-219.Sadler, T. D., S. Burgin, et al. (2010). "Learning science through research apprenticeships: A criticalreview of the literature." Journal of Research in Science Teaching 47(3): 235-256.Urhahne, D. and M. Hopf (2004). "Epistemologische Überzeugungen in den Naturwissenschaften undihre Zusammenhänge mit Motivation, Selbstkonzept und Lernstrategien." ZfDN 10: 70-86.van Eijck, M., P. L. Hsu, et al. (2009). "Translations of Scientific Practice to "Students' Images ofScience"." Science Education 93(4): 611-634.23

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 20113.3. Summative Evaluation in KiP 2 - ExposéDie Aufgabe der summativen KiP 2 -Evaluation ist, Erfahrungen und Veränderungen im Vergleich zuKiP-Pilot von Seiten der beteiligten WissenschaftlerInnen, LehrerInnen und SchülerInnen zuuntersuchen und zu dokumentieren.Hintergrund• Für drei LehrerInnen und drei WissenschaftlerInnen haben sich aus den Erfahrungen von KiP-Pilot das Bedürfnis und die Möglichkeit ergeben, Forschendes Lernen in Forschungs-Bildungs-Kooperationen inhaltlich und organisatorisch zu verfeinern und zu erweitern.• Die Motivation der SchülerInnen bei KiP 2 mitzumachen, liegt u.a. darin begründet, Einblicke innaturwissenschaftliche Forschung zu erhalten, WissenschaftlerInnen zu erleben, eigenständigarbeiten und lernen zu können und dieses Wissen in den aktuellen Schulalltag einbauen zukönnen (aus einem Interview mit zwei Schülern im Oktober 2011, welches derzeit alsAudiodatei vorliegt).• Um den Fokus auf fachdidaktische Fragen in dieser Forschungs-Bildungs-Kooperationkonkreter richten zu können, gibt es in KiP 2 nun - statt neun wie in KiP-Pilot - vier einzelne Bio-KiPs, die vom Team des AECC gezielter begleitet und beforscht werden können.Die Evaluation von KiP 2 baut wesentlich auf die Evaluationsergebnisse bzw. -erfahrungen von KiP-Pilot auf. Wieder werden die drei Akteursgruppen – LehrerInnen, WissenschaftlerInnen undSchülerInnen – interviewt. Diesmal mit dem Unterschied, dass sie Vergleiche zwischen KiP-Pilot undKiP 2 ziehen sollen, um etwa neu gesetzte Maßnahmen bzw. Veränderungen zum Projekt zubeurteilen. Das Untersuchungsdesign für KiP 2 gründet auf kontinuierlichem mündlichem sowieschriftlichem Austausch mit FachdidaktikerInnen des AECC.Methoden und SettingsUntersuchungsgruppe: Alle LehrerInnen und WissenschaftlerInnen des KiP 2 . Pro Bio-KiP werden einbis zwei SchülerInnen interviewt.Durchführung: Leitfadengestützte Interviews mit den LehrerInnen, SchülerInnen undWissenschaftlerInnen werden auf Audiofile festgehalten, transkribiert und inhaltsanalytisch (Mayring2007) ausgewertet. Die Leitfäden sind im Mai 2011 auf gezielt fachdidaktische Fragen vom Team desAECC validiert worden.Mit den LehrerInnen und WissenschaftlerInnen finden Experteninterviews in der jeweiligen Schulebzw. am Forschungsort statt. Mit den SchülerInnen finden maximal 50minütige Interviews (eineSchulstunde) an der jeweiligen Schule statt. Hauptauswahlkriterien sind eine rege Beteiligung amProjekt sowie Neugierde und Offenheit für das Interview selbst. Alle Beteiligten werden interviewt,wenn das einzelne Bio-KiP abgeschlossen ist.24

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Ausgewählte Fragen aus den Leitfäden:• Offene Eingangsfrage: „Was war dein Beweggrund bei KiP 2 (wieder) mitzumachen?“• Verwendung von „Thesenkarten“: Die Thesen (= für das Interview adaptierte Formulierungenvon Thesen aus dem Evaluationsbericht von KiP-Pilot) werden im Interview als Kärtchenaufgelegt. Die interviewte Person liest sie und schildert ihre Meinung dazu. Diese Kärtchendienen als konkrete Anker- und Verknüpfungspunkte von KiP-Pilot zu KiP 2 .• Fragen zu Inquiry Learning, zum Benefit der SchülerInnen, zu Rollen der einzelnenAkteursgruppen und zu Wirkfaktoren von Forschungs-Bildungs-Kooperationen: „Inwiefern hatsich dein Bild über Inquiry Learning bzw. Forschendes Lernen mit dieser vertieftenAuseinandersetzung in KiP 2 verändert?“ „Was würdest du einer Kollegin/einem Kollegen sagen,wenn sie/er sich dafür interessieren würde? „Welche konkreten Dinge sollen deiner Ansichtnach in der LehrerInnenfortbildung vermittelt werden?“ „Was ist deiner Meinung nach für dasProjekt KiP 2 förderlich?“ZeitplanApril 2011:Mai 2011:ab Okt. 2011:bis Mai 2012:Vergabe der Evaluation an Barbara Strametz – Auftraggeber: IUSValidierung der Leitfäden durch das Team des AECCDatensammlung, Transkription, AuswertungAbgabe des EvaluationsberichtesLiteraturBortz J., N. Döring (2006) Forschungsmethoden und Evaluation für Human- undSozialwissenschaftler. Heidelberg. Springer Verlag.Mayring P. (2007) Qualitative Inhaltsanalyse. Grundlagen und Techniken. Weinheim und Basel. BeltzVerlag.25

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 20113.4. Fachdidaktisches „LehrerInnen-Wissen“ zu Inquiry LearningDiplomarbeitskonzept von Christoph Eichhorn zum Fachdidaktischen „LehrerInnen-Wissen“(Pedagogical Content Knowledge – PCK) zu Inquiry Learning bei Lehrveranstaltungs-TeilnehmerInnen des Projektpraktikums „Forschendes Lernen & Forschen mit SchülerInnen imUnterricht und wissenschaftlichem Labor“ (LV-Beschreibung s. Kapitel 5):Einleitung und theoretischer HintergrundIm deutschsprachigen Raum zeigen internationale Vergleichsstudien, wie etwa TIMSS (BAUMERT etal. 2000), dass die, hinsichtlich der Einführung von Bildungsstandards, geforderten Kompetenzen imBereich der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung von einem erheblichen Anteil derSchülerInnen nicht erreicht werden.In Österreich findet, laut OECD Bericht über die PISA Studie 2007, in den naturwissenschaftlichenFächern in erster Linie immer noch fragend-entwickelnder Unterricht statt, es wird vergleichsweiseweniger experimentiert als in anderen OECD Ländern und SchülerInnen dürfen selten eigeneExperimente entwickeln. Auch hier ist im Hinblick auf die zukünftigen Anforderungen an dennaturwissenschaftlichen Unterricht, gerade was die geforderte Kompetenzentwicklung im Bereichnaturwissenschaftlichen Arbeitens betrifft, ein Umdenken nötig. Untersuchungen zeigen, dassexperimentieren alleine nicht zu besseren Ergebnissen führt (TESCH/DUIT, 2004), obwohl geradeExperimente natürlich am stärksten in Erinnerung bleiben, wie jeder Erwachsene, der an seineSchulzeit zurückdenkt, bestätigen kann. Auch zeigt sich, dass die Bedeutung des Experiments oftfalsch eingeschätzt wird (HARLEN 1999), weil SchülerInnen nur selten angeregt werden, selbstExperimente zu planen, durchzuführen, auszuwerten oder zumindest in diese Prozesse eingebundensind, also den Gang des Erkenntnisgewinns gedanklich aktiv zu beschreiten (Inquiry Learning) undnicht nur Experimentvorgaben mechanisch, nach „Kochrezept“, abzuarbeiten.Develaki beschreibt, dass die Defizite im naturwissenschaftlichen Unterricht nicht in der Qualität dervermittelten Inhalte liegen, sondern in der Vermittlung eines adäquaten Bildes der Wissenschaft,nämlich hinsichtlich der Natur der Methoden und der Erkenntnisse der Wissenschaft und deswissenschaftstheoretischen und gesellschaftshistorischen Kontext (DEVELAKI 1998).Dies zeigt deutlich, wie wichtig es wäre, diese Themen auf universitärem Ausbildungslevel zubehandeln, bzw. zu evaluieren, für wie wichtig die betreffenden Inhalte von den zukünftigenLehrerInnen angesehen werden.Nature of Science verstehenDie eingangs erwähnten zu erwerbenden Kompetenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnunggehören zum Kern der naturwissenschaftlichen Bildung (MAYER 2007) und schließen adäquateAnsichten über die fachlichen Domänen mit ein.Was adäquate epistemologische Ansichten sind, darüber herrscht unter Experten zum TeilUneinigkeit, jedoch existiert ein gewisser Konsens, den mehrere Autoren (McComas, Clough &Almazroa 1998; McComas & Olsen 2002) in Studien erhoben haben. Von Priemer (2006), übersetztnach McComas, Clough & Almazroa (1998), wird dies wie folgt dargestellt (s. Abbildung 2):26

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Abbildung 2: Als „adäquat“ betrachtete Ansichten über die Naturwissenschaften (nach McComas et.al. 1998, übersetzt von Priemer 2004)McComas (1998) beschreibt außerdem 15 gängige Mythen über naturwissenschaftliche Erkenntnis (s.Abbildung 3):Abbildung 3: 15 Mythen von Ansichten über die Naturwissenschaften (nach McComas, 1998,übersetzt von Priemer 2004)Die subjektiven Ansichten und Wissensbestände über diese Konzepte, oder auch Misskonzeptionen,können in Summe als die epistemologische Überzeugung einer Person bezeichnet werden.Bedeutung von Wissenschaftsepistemologie für die universitäre Ausbildung und für denUnterricht als „Handlungsleitendes Wissen“Diverse Studien zeigen, dass sich die wissenschaftstheoretischen Vorstellungen und Überzeugungender Lehrperson direkt in den gewählten Lehrmethoden widerspiegeln (TESCH & DUIT, 2004;BROMME, 1992; HELSPER, 2002) und somit auch die epistemologischen Vorstellungen undWissensbestände der SchülerInnen beeinflussen.27

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Ein holistisches Bild der Wissenschaft, Wissen und adäquate Vorstellungen über Genese undOntogenie von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen wird im Allgemeinen als Voraussetzung fürlebensweltliche Realitäten der SchülerInnen und das sich Zurechtfinden in einer modernenWissenschaftsgesellschaft erachtet (BROMME 2005). Mehrere Studien zeigen auch, dass ausgereifteepistemologische Überzeugungen bei LehrerInnen mit adäquateren Lernprozessen und besserenLernergebnissen der SchülerInnen einhergehen (HOFER & PINTRICH, 1997; TRAUTWEIN &LÜDTKE, 2007).Nahe liegend wäre demnach ein Fokus auf wissenschaftstheoretische Inhalte in der universitärenFachausbildung der LehrerInnen. Epistemologische Inhalte spielen allerdings im deutschsprachigenRaum in der universitären Ausbildung von LehrerInnen naturwissenschaftlicher Fächer nur einemarginale Rolle (ABD-EL-KHALICK & LEDERMANN, 2000). In Deutschland wird etwa dieWissenschaftsphilosophie vornehmlich in pädagogischen und sozialwissenschaftlichen Kontextendiskutiert, während sich die Fachbiologie im Rahmen der LehrerInnenausbildung auf die Vermittlungvon Fachwissen beschränkt (DITTMER 2005).Im Rahmen des PCK-Modells gilt das Wissen über die Natur der Naturwissenschaften alshandlungsrelevantes Wissen, das direkten Einfluss auf die gewählten Unterrichtsmethoden undInhalte hat. Das bedeutet also, selbst wenn epistemologische Inhalte nicht explizit unterrichtet werden,hat die Lehrperson auf der Ebene der zu untersuchenden Inhalte von Scientific Inquiry, implizitesWissen zu den Vorgängen im naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinn. Diese Vorstellungen undWissensbestände beeinflussen die Thematisierungsbereitschaft solcher Inhalte und sind, durch diegewählten Unterrichtsmethoden, entscheidend für das teaching for understanding und nicht das bloßeVermitteln von Fakten im Biologieunterricht.Rahmenmodell, ErhebungsfokusDer Überbegriff für Kompetenzen in naturwissenschaftlicher Epistemologie lautet international Natureof Science, oder Scientific Inquiry, im deutschsprachigem Raum werden sie als wissenschaftlicheDenk- und Arbeitsweisen, Wissenschaftspropädeutik oder Erkenntnisgewinnung bezeichnet (MAYER2007).Mayer (2007) unterscheidet drei zentrale Dimensionen als Rahmenbedingungen der naturwissenschaftlichenErkenntnisgewinnung (s. Abbildung 4): Arbeitstechniken der Praxis (Practical Work),wissenschaftliche Erkenntnismethoden (Scientific Inquiry), sowie Charakteristika derNaturwissenschaften (Nature of Science). Diese Dimensionen können weiters durch dreikognitionspsychologische Konstrukte geformt und systematisch in Beziehung gesetzt werden, undzwar: manuelle Fertigkeiten (Practical Skills), wissenschaftliches Denken (Scientific Reasoning) undWissenschaftsverständnis (Epistemological Beliefs).Im Mittelpunkt dieses Rahmenmodells steht die Kompetenz des wissenschaftlichen Denkens,Scientific Reasoning. Umgelegt auf die geplante Arbeit wird der konkrete Fokus auf den impliziten(und ggf.) expliziten Vorstellungen der StudentInnen zu Scientific Inquiry wie MAYER es verstehtliegen und darauf, wie diese Vorstellungen in die geplanten Unterrichtssequenzen einfließen.28

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Abbildung 4: Rahmenkonzept wissenschaftsmethodischer Kompetenzen (MAYER 2007)Ziele der ErhebungWelche Vorstellungen haben Studierende bezüglich wissenschaftstheoretischer Inhalte im Unterricht,welche Bedeutung messen sie wissenschaftstheoretischem Wissen für den Unterricht bei? WelchesFachwissen und welches fachbezogene pädagogische Wissen nutzen die StudentInnen um ScientificInquiry-Lernumgebungen zu schaffen? Woher beziehen sie dieses Wissen?MethodenDie Erhebungen werden sich auf der Ebene von Scientific Inquiry abspielen, wie es MAYER verstehtund zwar im Rahmen eines PCK-Modells. Betrachtet werden soll demnach, welche Vorstellungen undWissensbestände zu wissenschaftlichem Denken bei den StudentInnen vorhanden sind und wie sichdiese Vorstellungen und Bestände auf ihren Unterricht auswirken (z.B. Setzen sie das Wissen imUnterricht ein?). Gegebenenfalls soll ebenfalls dokumentiert werden, ob und wie sich dieseVorstellungen im Laufe der Lehrveranstaltung verändern.Vorab bietet sich an, einschlägige Fragebogenerhebungen (z.B. VOSI, Views of Scientific Inquiry,…)zu betrachten, um gegebenenfalls Impulse für die Arbeit zu erhalten.Erhoben werden soll auf mehrere Arten:• Im Rahmen von Reflexionen in den Seminarteilen.• Begleitend, und zwar durch alle Phasen, die die StudentInnen durchlaufen, d.h. auch wenn siein der Klasse stehen, vermutlich beschränkt auf ein oder zwei („interessante“/“aktive“) Gruppen.• CoRE-Raster als begleitendes Element der individuellen aber auch kollektiven Arbeit derStudierenden, um epistemologisches Wissen für den Unterricht zu sammeln.• Eventuell mit der PaP-ER Methode (siehe LOUGHRAN) betrachten, welche Beobachtungen dieStudentInnen bei den SchülerInnen machen.Die Erhebungsmethode wird sich hauptsächlich aus der CoRE „Methode“ (von LOUGHRAN et al. In:„Understanding and Developing Science Teachers PCK“) zur Erfassung von Unterrichtsüberlegungen29

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011zusammensetzen. Dabei soll evtl. in Verbindung mit datierten Einträgen auch die Dokumentation derVeränderungen/Erweiterungen sichtbar werden.Eine Überlegung war, diese Dokumentation als Teil des eigentlichen Seminars zu implementieren, daes die StudentInnen dazu „zwingt“ Überlegungen dahingehend anzustellen, was der Unterricht, so wiesie ihn planen, bezwecken kann.LiteraturAbd-el-Khalick, F., & Ledermann, N. G. (2000). The influence of history in science courses onstudents’ views of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 37, 1057-1095.Baumert, J., Bos, W., Brockmann, J., Gruehn, S., Klieme, E., Köller, O., et al. (2000). TIMSS/III–Deutschland. Der Abschlussbericht. Zusammenfassung ausgewählter Ergebnisse der DrittenInternationalen Mathematik- und Naturwissenschaftsstudie zur mathematischen undnaturwissenschaftlichen Bildung am Ende der Schullaufbahn. Berlin.Bromme, R. (1992). Lehrerexpertise. In W. Schneider, M. Hasselhorn (Ed.), Handbuch derPädagogischen Psychologie. Göttingen: Hogrefe.Develaki, M. (1998). Die Relevanz der Wissenschaftstheorie für das Physikverstehen undPhysiklernen. Berlin: Dissertation.Harlen, W. (1999). Effective teaching of science. Edinburgh: The Scottish Council for Research inEducation (SCRE).Mayer, J. (2007). Erkenntnisgewinnung als wissenschaftliches Problemlösen. In D. Krüger & H. Vogt(Eds.), Theorien in der biologiedidaktischen Forschung (pp. 177-186).Mc Comas, W. F. (1998). The Principal Elements of the Nature of Science: Dispelling the Myths. In W.F. McComas (Ed.). The Nature of Science in Science Education (pp. 53-70). Dordrecht: Kluwer.McComas, W. F., Clough, M. P. & Almazroa, H. (1998). The Role and Character of the Nature ofScience in Science Education. In W. F. McComas (Ed.). The Nature of Science in ScienceEducation (pp. 3-39). Dordrecht: Kluwer.McComas, W. F., Clough, M. P., & Almazroa, H. (2002). The Role and Character of the Nature ofScience in Science Education The Nature of Science in Science Education (pp. 3-39).Priemer, B. (2006). Deutschsprachige Verfahren der Erfassung von epistemologischenÜberzeugungen. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften(12).Tesch, M., & Duit, R. (2004). Experimentieren im Physikunterricht – Ergebnisse einer Videostudie.Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 51-69.30

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 20113.5. KiP 2 auf wissenschaftlichen TagungenÜbersicht über unsere Beiträge auf wissenschaftlichen Tagungen(in chronologischer Reihenfolge; mit einem * gekennzeichnete Beiträge werden im Anschluss im Detailbesprochen):”Developing and investigating learning environments for authentic inquiry learning in biology projectsby participatory action research”, Franz Radits, Astrid Spranz, Martina Höll. Poster präsentiert aufder CARN (Collaborative action research network) International Conference 2010, 05.-07.11.2010, Cambridge – UK.*“Biologie lernen in authentischen Lernumgebungen”, Christine Heidinger, Manfred Bardy-Durchhalter.Vortrag präsentiert auf dem Symposium Biologiedidaktik im Aufbruch - Arbeitsfelderbiologiedidaktischer Forschung, 05.12.2010, Wien.“Curriculumsentwicklung für Enquiry Learning an authentischen Lernorten“, Christine Heidinger,Manfred Bardy-Durchhalter, Franz Radits. Workshop veranstaltet auf der Schwerpunkttagungder Gesellschaft für die Didaktik der Chemie und Physik (GDCP) gemeinsam mit derFachsektion Didaktik der Biologie des VBio, 16.02.-18.02.2011, Wien.*“Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen in authentischen Lernumgebungen“, Manfred Bardy-Durchhalter, Franz Radits. Vortrag präsentiert auf der 13. Internationalen Frühjahrsschule derFachsektion Didaktik der Biologie, 10.-13.04.2011, Mühlheim an der Ruhr – Deutschland.*“Schwierigkeiten von SchülerInnen beim Verstehen des Prinzips der Parameterreduktion in einemauthentischen, neurobiologischen Experiment“, Christine Heidinger, Franz Radits. Posterpräsentiert auf der 13. Internationalen Frühjahrsschule der Fachsektion Didaktik derBiologie, 10.-13.04.2011, Mühlheim an der Ruhr – Deutschland.*“Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen in authentischen Lernumgebungen“, Manfred Bardy-Durchhalter & Franz Radits. Vortrag präsentiert auf der 3. AECC - Summer School, 04.-07.7.2011, Spital am Pyhrn.“Schwierigkeiten von SchülerInnen beim Verstehen des Prinzips der Parameterreduktion in einemauthentischen, neurobiologischen Experiment“, Christine Heidinger, Franz Radits. Posterpräsentiert auf der 3. AECC - Summer School, 04.-07.07.2011, Spital am Pyhrn.”Authentic Inquiry Learning: Students and Scientists ‘On Equal Terms’”, Christine Heidinger, FranzRadits. Vortrag präsentiert auf der ESERA (European Science Education ResearchAssociation) 2011, 9 th International Conference, 05.-09.09.2011, Lyon – Frankreich.*31

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011“Professionalisierung von BiologielehrerInnen in dynamischen Aktivitätssystemen“, Franz Radits,Barbara Strametz, Franz Rauch. Vortrag präsentiert auf der 76. Tagung der Arbeitsgruppe fürEmpirische Pädagogische Forschung (AEPF), 05.-07.9.2011, Klagenfurt.*“Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen an authentischen Lernorten“, Manfred Bardy-Durchhalter, Franz Radits. Vortrag präsentiert auf der Internationalen Tagung 2011 derFachsektion Didaktik der Biologie im Verband Biologie, Biowissenschaften & Biomedizinin Deutschland (FDdB), 12.-15.9.2011, Universität Bayreuth – Deutschland.*Detailbericht zu ausgewählten Tagungsbeiträgen(1) CARN (Collaborative action research network) International Conference 2010, 05.-07.11.2010, Cambridge – UK, http://www.anglia.ac.uk/ruskin/en/home/microsites/carn.htmlDie Diplomandin Martina Höll (Lehramt Biologie & Umweltkunde) präsentierte im Herbst 2010 auf derCARN-Tagung die Ergebnisse der kollaborativen Beforschung der lernwirksamen Elemente derauthentischen Lernumgebung in KiP. Martina Höll hat in der ersten Projektphase von KiP 2008-2010im Zuge dieser Studie mit Unterstützung des Fachdidaktik-Teams des AECC-Biologie eine Methodezur partizipativen Einbindung von SchülerInnen in die fachdidaktische Forschung entwickelt.Poster zu unserem Beitrag (s. Anhang Abbildung 15): “Developing and investigating learningenvironments for authentic inquiry learning in biology projects by participatory actionresearch”, Franz Radits, Astrid Spranz, Martina Höll.(2) Schwerpunkttagung der Gesellschaft für die Didaktik der Chemie und Physik (GDCP)gemeinsam mit der Fachsektion Didaktik der Biologie des VBio, 16.02.-18.02.2011, Wien,http://aecc.univie.ac.at/schwerpunkt-tagung-gdcp/Anfang 2011 fand eine gemeinsame Tagung der GDCP mit der Fachsektion Didaktik der Biologie desVBio zum Thema „Lehren und Lernen über die Natur der Naturwissenschaften“ statt. Der Natur derNaturwissenschaften (Nature of Science) wird in den letzten Jahren in allen drei fachdidaktischennaturwissenschaftlichen Bereichen (Biologie, Chemie, Physik) wieder verstärkt Aufmerksamkeitgewidmet, und gelangt im Bildungsdiskurs (Scientific Literacy) der Bildungsstandards wieder verstärktin den Forschungsfokus. Ein explizites Anliegen dieser Tagung war das „voneinander lernen“ anhandunterschiedlicher Forschungsansätze und theoretischer Zugänge. Entsprechend diesem Ansatz warenauch praktisch-methodische Workshops wie der unsere zum Thema „Curriculumsentwicklung fürEnquiry Learning an authentischen Lernorten“ willkommen. Im Workshop wurde sowohl einEinblick in das KiP-Modell für authentisches Inquiry Learning gegeben als auch eine im Projekt KiPentwickelte Methode zur Diskussion über Naturwissenschaft mit SchülerInnen und darauf aufbauendeErkenntnisse vorgestellt und diskutiert.32

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Abstract zu unserem Beitrag „Curriculumsentwicklung für Enquiry Learning an authentischenLernorten“, Christine Heidinger, Manfred Bardy-Durchhalter, Franz Radits:Die Einschätzung der Lernwirksamkeit und die curriculäre Einbindung „authentischer“ InquiryLernumgebungen ist ein viel diskutiertes Desiderat der fachdidaktischen Forschung. Im Forschungs- undEntwicklungsprojekt Kids Participation in Research (KiP -http://aeccbio.univie.ac.at/kip) forschten über dieProjektdauer von zwei Jahren hinweg rund 200 SchülerInnen aus 10 Schulen mit 6BiowissenschaftlerInnen in deren Labors forschend gelernt. Authentizität bedeutet in KiP: SchülerInnenund LehrerInnen agieren in einem „realen“ wissenschaftlichen Labor und kollaborieren mit professionellenWissenschaftlerInnen in deren aktuellen Forschungsfeldern („Authentic Inquiry Learnscapes“). Diezentralen Ziele von KiP lauten: Ein wirksames Curriculum, das Schülerinnen beim Aufbauepistemologischer Kompetenzen hilft, zu entwickeln, die initiierten spezifischen Inquiry Lernprozesse derSchülerInnen zu verstehen und das Curriculum zu evaluieren. Die Konstruktion des Curriculums und dieBegleitforschung orientieren sich an dem von Kattmann, Duit, Gropengießer und Komorek 1997entwickelten Theorierahmen der Didaktischen Rekonstruktion. Demnach verhandelten in KiPWissenschaftlerInnen und SchülerInnen moderiert von FachdidaktikerInnen Forschungsfragen und Fragendes adäquaten Forschungsdesigns. KiP geht davon aus, dass in dieser moderierten Begegnung zwischenWissenschaftlerInnen und SchülerInnen ein Austausch von Konzepten und Erklärungen ermöglicht wird(„authentische didaktische Rekonstruktion“), Inquiry Learning gelingt und der Aufbau epistemologischerKompetenzen der SchülerInnen gefördert wird.Ob diese Ziele im ersten Projektdurchgang von KiP realisiert werden konnte, wurde durch zwei Fallstudienuntersucht. In Studie 1 wurde der Gesprächsprozess, der zwischen einem Kognitionsbiologen und denbeteiligten SchülerInnen (10. Schulstufe) analysiert. In einer zweiten Studie wurden zur Erfassung desWissenschaftsverständnisses die von Schüler während und nach Ende des Projekts konstruierten „Imagesof Science“ untersucht. Die Ergebnisse dieser Fallstudien zeigen,1. dass es zwar unter Einbezug der SchülerInnen-Perspektive zu einer beachtlichen fachlichen Klärungder verhandelten Wissensinhalte kommt, dass jedoch die Konzepte der SchülerInnen nicht auf einerEbene mit den wissenschaftlichen Konzepten verhandelt werden, was den Prozess der fachlichenKlärung wohl noch vorangetrieben hätte. Es lässt sich weiters zeigen, dass erst eine metafachlichePerspektive gegensätzliche Konzeptionen des Wissenschaftlers und der SchülerInnen verstehen undlernförderliche Korrespondenzen erkennen lässt.2. dass SchülerInnen sehr differenzierte und komplexe Bilder von den Biowissenschaften entwickeln unddie Bedeutung von sozialen Interaktionen beim Generieren von Wissen erkennen.Im Workshop wird das theoretische Rational des in KiP modellhaft entwickelten Curriculums für Inquiry anauthentischen Lernorten (authentic Learnscapes) vorgestellt und Methodologie und ErgebnisseBegleitforschung diskutiert.(3) 13. Internationale Frühjahrsschule der Fachsektion Didaktik der Biologie, 10.-03.04.2011,Mühlheim an der Ruhr – DeutschlandDie Frühjahrsschule der Fachsektion Didaktik der Biologie ist eine jährlich stattfindende Tagung fürNachwuchswissenschaftlerInnen in der Biologiedidaktik, die ihnen die Möglichkeit bietet, ihreForschungsvorhaben unter ihresgleichen zu präsentieren und zu diskutieren. Wir – Manfred Bardy-Durchhalter und Christine Heidinger – waren auch vertreten und haben unsere Forschungsarbeiten,die wir im Zuge des KiP-Projekts verfolgen, vorgestellt.33

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Unsere beiden Beiträge:• Vortrag: „Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen in authentischenLernumgebungen“, Manfred Bardy-Durchhalter, Franz Radits• Poster (s. Anhang Abbildung 16): „Schwierigkeiten von SchülerInnen beim Verstehendes Prinzips der Parameterreduktion in einem authentischen, neurobiologischenExperiment“, Christine Heidinger, Franz Radits(4) ESERA (European Science Education Research Association) 2011, 9 th InternationalConference, 05.-09.09.2011, Lyon - Frankreich, http://www.esera2011.fr/Die ESERA-Tagung stellt die größte Tagung für Naturwissenschaftsdidaktik in Europa dar und war füruns somit eine gute Möglichkeit, die eigene Forschungs- und Entwicklungsarbeit in KiP 2 eineminternationalen Publikum vorzustellen und Kontakte zu knüpfen, die die eigene Forschung weitervoranbringen.Gemeinsam mit fachdidaktischen Forschern österreichischer und deutscher Universitäten, derenForschungsinteressen ebenso im Bereich Forschungs-Bildungs-Kooperationen liegen, wurde unterder Leitung von Franz Radits und Suzanne Kapelari (Universität Innsbruck) ein eigenes Symposiummit dem Titel „Student Scientist Partnerships – an emergent research field“ bei der Tagungausgerichtet. Als Diskutant konnte der renommierte Naturwissenschaftsdidaktiker Avi Hofstein(Weizmann Institut, Israel) gewonnen werden, der im Anschluss an die Symposiumsbeiträge u.a.deren Innovationsgehalt diskutierte. Auf dem Symposium wurden in fünf Beiträgen verschiedeneThemen rund um Forschungs-Bildungs-Kooperationen (FBK) angesprochen:−−−−FBKs als spezifische Lernumgebungen für Nature of Science:• „Authentic Inquiry Learning: Students and Scientists ‘On Equal Terms’”, HEIDINGERChristine (AUSTRIA), RADITS Franz (AUSTRIA); (Vortragsfolien s. AnhangAbbildung 17)Interessensentwicklung von SchülerInnen in FBKs:• „Do science research apprenticeships enhance pupils' interest in science?”, KAPELARISuzanne (AUSTRIA), SLADKY-MERANER Sabine (AUSTRIA), PISTRICH Daniela(AUSTRIA), CARLI Elisabeth (AUSTRIA)Partizipatives, fachdidaktisches Forschen mit Kindern im Rahmen einer Forschungs-Bildungs-Kooperation:• „Involving Students in Research on the Use and Construction of Concept Cartoons forChemistry Classes”, LEMBENS Anja (AUSTRIA), STEININGER Rosina (AUSTRIA)Der systematische Einbezug der Sichtweisen von Bio-WissenschaftlerInnen und SchülerInnenfür die Gestaltung einer Bestimmungssoftware:• „Students' and scientists' perspectives on leaf shape - why tree identification is hard tograsp”, AFFELDT Svenja (GERMANY), STAHL Dennis (GERMANY), GROSS Jorge(GERMANY)34

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011• „Clams bite with teeth? A new way to integrate students' conceptions into speciesidentification“, STAHL Dennis (GERMANY), GROSS Jorge (GERMANY), AFFELDTSvenja (GERMANY)Abstract zu unserem Symposium “Student Scientist Partnerships – an emergent research field”,Suzanne Kapelari, Franz Radits:Background, Framework and PurposeScience reforms call on schools to engage students in doing science rather than simply studying it(Rochard 2007). Moreover, various efforts have been made to bring science and society closer together,and scientists are increasingly being put on the spot to provide insight into their work. Currently, the USNational Science Foundation no longer funds science research projects unless these address “broaderimpacts”. Within this framework, researchers are supposed to develop educational materials for primary,secondary, high school and undergraduate students or involve students in their research whereappropriate. In 2008 the Austrian Federal Ministry for Science and Research asked scientists to doresearch in cooperation with pupils and teachers, a program that is now financed on an annual basis.Similar approaches have been initiated elsewhere. The Higher Education Funding Council in England, forexample, announced in 2009 that from 2013 onwards, research will be assessed partly based on itsdemonstrable benefit to the economy, society or culture (Lok 2010).These activities aim to bring real-world science to students and teachers, to promote authentic sciencelearning in schools, increase scientists’ engagement with the wider community, stimulate students’ interestin science as well as broaden their understanding of the variety of science-related careers. Applicants forsuch programs often agree to these requirements without recognizing the full breadth of the demands.Although high expectations are projected onto “broader-impact projects” in general, little attempt has beenmade to track how these requirements are being met: there is no system in place to evaluate theeffectiveness of those projects (Lok 2010).From an empirical point of view, we know only little about the benefits both partners derive from theseinteractions. Sadler´s (2010) review of 53 studies of science research apprenticeship experiences forsecondary students, undergraduates and teachers concludes: “The evidence reviewed in this reportprovides support for many positive outcomes associated with scientific research apprenticeship but webelieve the research base is far from complete” and he continues: “……the most pressing issue that wehave raised is the need for greater methodological diversity”.RationalThere is also a lack of agreements about reliable theoretical frameworks and viable research instrumentsto understand specific learning processes and interactions in such unique “inquiry learning environments”.This symposium therefore focuses on discussing five different approaches to Student-ScientistPartnerships (SSP) to clarify the research frameworks.Following Sadler’s demand, our symposium presents and discusses the theoretical frameworks andfindings of five different research initiatives about SSP. This approach will also help prove the commondesiderata of SSP projects based on Sadler’s review (2010):• Students’ apprenticeship programmes support learning about the Nature of Science.• Students’ apprenticeship programmes have positive effects on students’ attitudes towardsscience and on their interest in science and science careersMoreover, we expect that discussing the contributions to the symposium will yield innovative researchapproaches and surprising results about the specific learning processes promoted by student35

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011apprenticeship projects. Finally, we seek evidence that these apprenticeship programmes helpprofessional researchers to clarify scientific problems.ResultsIn examining the desideratum that apprenticeship programmes positively affect student attitudes towardsscience and increase their interest, one paper evaluated two such projects. The author determines thatthere is only little evidence for a positive effect on students’ interests in science. Based on the Four PhaseModel of Interest Development (Hidi &Renninger 2006) she suggests that in SSP´s students mayexperience feelings of autonomy and competence to a lesser extent than proposed. Reviewing theresearch methodology the author concludes that further studies are needed to understand the underlyingreasons for students interest development.The second,third and fourth contributions o. discuss possible solutions to the research problem outlined inpaper one. These papers use the same theoretical framework, based on the Model of EducationalReconstruction (Duit, Gropengießer & Kattmann 2005), to understand the specific learning processesinitiated by student apprenticeship projects. The second paper investigated the mutual work of anddiscourse between scientists, students, teachers and accompanying educational researchers in order tounderstand the students’ specific learning processes about the Nature of Science. The third one reports ona project designed to develop a learner-orientated, interactive tool for the identification and taxonomy oftrees in a close collaboration between students and scientists (biologists and biology educators). Thefourth project has a similar framework. The focus of research in the latter two programmes is to understandthe factors that hinder and foster science learning and the development of specific interests.The fifth paper deals with joint research of science educators and K-12 students’ about argumentation inchemistry classes. The discussion of the framework and of the presented findings helps clarify anotherdesideratum recognized earlier: the researchers expect a better validity of their results due to studentinvolvement. The third and the fourth papers follow a similar participatory path. Dealing with learningfactors in the field of taxonomy and identification of species, the papers highlight a relevant impact ofstudents’ perspectives for developing innovative methods to identify species.Conclusion and ImplicationCurrent trend in science research funding policies lead to an increasing number of SSP´s and as DiandraLeslie Peleky a Physicist at the University of Texas who is active in popular science writing is cited inMay´s 2010 Nature Editorial: “And that´s what I worry about … There are a lot of people putting time andeffort into (these sorts of activities) and they have no idea if they are making any difference” (Lok 2010). Itis time to discuss how research in science education can use this unique research field. This idea issupported by Sadler et al (2010) who did present evidence that SSP´s have a great potential to make adifference. But there is still a fundamental need to discuss, develop and apply a greater empiricalmethodological diversity to investigate learning outcomes. As Sadler puts it: “Researchers have over-reliedon the self reports of participants as the basis of claims made in support of the programs”.Symposium studies provide an up to date framework for getting into a profound discussion about howscience education research should contribute to current developments and to “critically explore ways inwhich more direct and valid measures of outcomes variables can be used in this kind of research” (Sadleret al 2010).36

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011BibliographyDuit, R., Gropengiesser, H. & Kattmann, U. (2005). Towards science education research that is relevantfor improving practice: The model of educational reconstruction. In: H.E. Fischer (ed.) Developingstandards in research on science education (pp. 1-9). London: Taylor & Francis.Duit, R., & Treagust, D.F. (2003). Conceptual change: a powerful framework for improving scienceteaching and learning. International journal of Science Education, 25 (6), 671-688.Hidi, S., & Renninger, K.A. (2006). The Four-Phase Model of Interest Development. EducationalPsychologist, 41(2), 111-127.Lok, C. (2010). Science for the masses. Nature, Vol 465/27 May.Rocard, M. Ed. (2007). Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future of Europe, ReportEU22-845, Brussels.Sadler, T.D., Burgin, S., McKinney, L. & Ponjuan, L. (2010). Learning Science through ResearchApprenticeships: A Critical Review of Literature. Journal of Research in Science Teaching, Vol 43, No3, pp.235-256, Wiley Periodicals, Inc.Synopsis zu unserem Symposiums-Beitrag “Authentic Inquiry Learning: Students and Scientists‘On Equal Terms’”, Heidinger Christine, Franz Radits1) IntroductionThe research and development project “Kids Participation in Research” (KiP) creates an authentic stagefor students to encounter scientific research at the University of Vienna. Scientists from various fields (e.g.neurobiology, palynology, marine biology) invite school classes to their research facilities. KiP is beingfunded by the Austrian Federal Ministry of Science and Research as part of the program “SparklingScience” (www.sparklingscience.at). This program is designed to sustainably improve the interfacebetween the school system and universities in Austria. This attempt is not unique. In many developedcountries, science systems seek solutions to encounter problems of traditional science curricula such aslack of engagement by students, poor image of science, and insufficient teacher competence. The goal isto promote the development of a citizenry of scientifically literate persons and inspire young students tochoose a science-related career (Stockelmayer, et al. 2010). Promising attempts to meet these ambitiousaims include cooperation between schools and universities, with inquiry learning at authentic study sitesbeing one concrete form of such cooperation (e.g. Roth, et al. 2009; Tytler et al. 2011).This paper presents the working model of the KiP project, which aims to develop a theory and evidencebasedcooperation model for inquiry learning at authentic study sites (e.g. in a scientific laboratory). Theunderlying ambition of KiP is to improve the learning processes of students (and their teachers) in terms oftheir scientific literacy. The evaluation of the working model in KiP is based on data from the 2008-2010pilot phase in which five scientists from the Faculty of Life Sciences, University of Vienna, worked togetherwith ten science classes – about 200 students aged 11-17 years and ten teachers. The results of thisevaluation are discussed.2) RationaleThe working model of KiP relies on two main features: Authenticity and participative collaboration.Authenticity refers to the collaborative work with real scientists, in their authentic laboratories, on currentresearch questions. The positive effects of such authentic science practice on students’ understanding ofscientific knowledge and methods have been reported by various authors (e.g. Roth et al. 2009, Tytler etal. 2011). KiP goes beyond authenticity to follow a participatory rationale. All KiP stakeholders arechallenged to act on equal terms. According to the learning theory for science contents underlying themodel of Educational Reconstruction (Kattmann et al. 1997; Kattmann 2005, 2007), this egalitarian37

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011approach is expected to positively affect science learning in the students. In the model of EducationalReconstruction, which was primary introduced to develop science teaching curricula in school settings,scientific concepts and concepts held by students are both seen as constructs and are negotiated on equalterms. Following a constructivist understanding of learning processes, the model demands areconstruction of scientific contents based on students’ perspectives. This provides students anopportunity to better grasp complex scientific concepts.The novelty in KiP is that it applies the rationale behind the model of Educational Reconstruction todynamic, authentic learning environments. Reconstruction of scientific content is not the task of aneducational researcher in advance of science lessons. Rather, this process should evolve “live” throughthe mutual work of and discourse between scientists, students, teachers and accompanying educationalresearchers, all of whom are committed to collaboration on equal terms.3) Research QuestionsThe main research question of this paper is: Does the working model in KiP succeed in implementingauthentic environments for inquiry learning that are beneficial for science learning?The overriding research question is answered by referring to the following, more narrow questions: Arescientific concepts reconstructed by incorporating students’ concepts? Are scientific concepts andstudents’ concepts negotiated on equal terms in KiP?4) Context and DataOne out of nine sub-projects in KiP was analysed. In this sub-project, known as NEURO-KiP, studentsfrom a secondary school in Vienna (10 th grade) together with the Department of Neurobiology andCognitive Research at the University of Vienna (an assistant professor and his PhD student) investigatedthe spider Cupiennius salei, a model organism. Two teachers and educational researchers were also partof this cooperation. The professor suggested working on a specific experimental design that is currentlybeing investigated at his department. The experiment focuses on the visual orientation of the spiderCupiennius salei – a spider inhabiting the rain forest in Central America. The scientists are interested indetermining the criteria a spider uses in choosing a tree to climb on. It was the students’ task in NEURO-KiP to develop and carry out an experiment to answer this question.The data for the present contribution were collected mainly by recording the dialogues between thestakeholders in NEURO-KiP at the meetings.5) MethodsThe transcriptions of dialogues were analysed by qualitative content analyses based on researchstrategies derived from the model of Educational Reconstruction (Kattmann 2007). In a first step, thecontents negotiated between the stakeholders in NEURO-KiP were categorized. Then, potential cognitiveconcepts underlying the students’ and the scientists’ statements were revealed by adopting a hermeneuticapproach.The results show that some sequences in the conversation were especially fruitful for the analysis: Thesewere passages in which the students provided an incorrect answer to a scientist’s question because of alack of understanding or because the students didn’t believe in the knowledge claims of the scientist andargued against it. These sections revealed different underlying concepts, and they provided enoughmaterial to substantiate these concepts. Finally, post-interviews with all stakeholders were used forcommunicative validation of the results.38

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 20116) ResultsThe conversation in NEURO-KiP was dominated by the students’ problems in understanding andaccepting the scientific method of parameter reduction. Instead of installing a laboratory experiment with ahighly reduced environmental stimulus rate, they suggested constructing a biotope in order to design anexperimental environment closely resembling the natural habitat of the spider (rain forests). The studentsassumed that one can only gain knowledge about the behaviour of the spider if it is examined in its naturalhabitat. The scientists, in contrast, argued that it is only possible to gather definitive knowledge if thebehaviour of the spider can be traced back to only one parameter. During the course of the cooperationprocess, it turned out that two very different models of the spider as an organism (actional vs. determined)underlie the opposing concepts regarding an appropriate experimental design to answer the researchquestion the scientist posed.In addressing the doubts of the students and their problems to understand the scientific view, the scientistsstep by step referred to the extensive knowledge on which the current experimental work is based.With regard to the research questions raised by the present paper, it can be concluded that scientificconstructs are reconstructed by the scientists depending on the students’ concepts in NEURO-KiP. Thescientists needed to introduce numerous references which were important for students to understand andaccept the experimental design. These steps were prompted by student questions, by incorrect answers toquestions posed by the scientists, by the students’ articulation of doubts and, of course, by the scientists’ability to provide all this background information. Does that, however, also mean that students’ andscientists’ concepts were negotiated on equal terms? Only partly. On the one hand, students were free toarticulate their thoughts even if it meant that they questioned a scientist’s work. On the other hand, theconcepts of both stakeholders were not treated equally. Students’ considerations about the reasons for thespider’s behavior were, for example, often classified as “false” and not as different conceptions.7) Conclusions and ImplicationsThis work revealed that the model of Educational Reconstruction is very valuable for developing effectiveauthentic environments for inquiry learning. It is also an appropriate approach for gathering knowledgeabout the cooperation processes taking place in these environments in the course of educational research.Regarding the evaluation of the working model in KiP, the results show that many important criteria of thelearning theory underlying the model of Educational Reconstruction were successfully installed “live” in thecooperation process in NEURO-KiP. At the same time, the working model in KiP seems to lack a reflectiveelement that yields information about students’ and scientists’ concepts during the cooperation processand render it visible in the course of the cooperation. This would have helped to negotiate students’conceptions and scientific constructs on equal terms. The assumption, according to the model ofEducational Reconstruction, is that in this case students would have gained an even deeper understandingof the nature of science.BibliographyKattmann, U. (2007). Didaktische Rekonstruktion – eine praktische Theorie. In: Krüger, D. und Vogt, H.Theorien der Biologiedidaktik. Springer: 93-104.Kattmann, U. (2005). Was haben Schule und Wissenschaft beim Thema "Kulturlandschaft" miteinander zuverhandeln? – Probleme des Wissenstransfers und die Didaktische Rekonstruktion vonLernangeboten. In: Radits, F., Rauch, F. und Kattmann, U. Gemeinsam Forschen – Gemeinsamlernen. Innsbruck, Studienverlag: 55-69.39

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Kattmann, U., Duit, R., Gropengießer, H. & Komorek, M. (1997). Das Modell der DidaktischenRekonstruktion – Ein Rahmen für naturwissenschaftsdidaktische Forschung und Entwicklung.Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften 3(3): 3-18.Roth, W.-M., van Eijck, M., Hsu, P.-L., Marshall, A., Mazumder, A. (2009). What High School StudentsLearn During Internships in Biology Laboratories. The American Biology Teacher, 71 (8): 492-496.Stockelmayer, S., Rennie, L., Gilbert, J. (2010). The Roles of the Formal and Informal Sectors in theProvision of Effective Science Education. Studies in Science Education, 46(1): 1-44.Tytler, R., Symington, D., Smith, C. (2011). A Curriculum Innovation Framework for Science, Technologyand Mathematics Education. Research in Science Education, 41: 19-38.(5) 76. Tagung der Arbeitsgruppe für Empirische Pädagogische Forschung (AEPF), 05.-07.09.2011, Klagenfurt, http://ius.uni-klu.ac.at/misc/AEPF2011_klagenfurtAuf der AEPF-Tagung war das AECC Biologie mit einem Symposion zum Thema„Professionalisierung von BiologielehrerInnen durch Fortbildung“ vertreten. In vier Einzelbeiträgenwurden unterschiedliche theoriegeleitete Ansätze und deren empirische Untersuchungen für wirksameLehrerInnenfortbildung vorgestellt. Das Modell für LehrerInnenfortbildung in KiP wurde im Beitrag„Professionalisierung von BiologielehrerInnen in dynamischen Aktivitätssystemen“ von BarbaraStrametz vorgestellt.Abstract zu unserem Beitrag „Professionalisierung von BiologielehrerInnen in dynamischenAktivitätssystemen“, Franz Radits, Barbara Strametz, Franz Rauch:Im Pilotprojekt KiP (Kids Participation in Research) wurden 10 LehrerInnen von 5 WissenschaftlerInneneingeladen, gemeinsam mit ihren SchülerInnen in biologischen Forschungsprojekten zusammen zuarbeiten. Labors werden so zu anspruchsvollen und komplexen Lernumgebungen. KiP kombiniertempirische Forschung über die Lernerfahrungen aller Akteursgruppen und Modellentwicklung fürForschungs-Bildungs-Kooperationen. Der Fokus der Untersuchung liegt auf der Klärung der sozialenRollen und der Lernprozesse in den „transdisziplinären Aktivitätssystemen“ (Greeno, et al. 1996) von KiP.LehrerInnen, so ist aus Vorstudien bekannt, erleben in dynamischen Aktivitätssystem gravierendeRollenkonflikte (Radits & Rauch 2008). Gezielte Fortbildungsmaßnahmen (Inputs, Community of Practice,Aktionsforschung) sollen professionelles Agieren fördern. Im Rahmen einer formativen Evaluation wurdenzu zwei Zeitpunkten die beteiligten LehrerInnen, WissenschaftlerInnen und SchülerInnen befragt(Interviews, Fragebögen). Die Ergebnisse zeigen, dass LehrerInnen sehr unterschiedliche Rollenmuster inder Kooperation einnehmen, In ihrer Wahrnehmung schwinden die Barrieren für die Kooperationen imProjektverlauf zunehmend. Hypothesen über die Ursachen dieser Veränderungen werden dargelegt(Rauch & Strametz 2010).Greeno, J.G., Collins, A.M. & Resnick, L.B. (1996). Cognition and Learning. In R.C. Calfee (Ed.),Handbook of Educational Psychology (15-4). New York: MacMillanRadits, F. & Rauch, F. (2008). Wissenschaft ruft Schule: Forschungs- Bildungs-Kooperationen alsForschungsfeld – Explorationen aus der Perspektive von Science Education. In F. Eder & G. Hörl(Hrsg.), Gerechtigkeit und Effizienz im Bildungswesen. Unterricht, Schulentwicklung undLehrerInnenbildung als professionelle Handlungsfelder (S.165-182). Wien: LIT-Verlag.40

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Rauch, F. & Strametz, B. (2010). Evaluationsstudie zu Perspektiven der Akteursgruppen auf dasKooperationsmodell KiP. In F. Radits et al., KiP: Kids Participation in Educational Research.Abschlussbericht (128 – 136). Universität Wien: Wien.(6) Internationale Tagung 2011 der Fachsektion Didaktik der Biologie im Verband Biologie,Biowissenschaften & Biomedizin in Deutschland (FDdB), 12.-15.09.2011, Uni Bayreuth –Deutschland, http://www.bayceer.uni-bayreuth.de/FDdB2011/de/top/bayconf/index.phpDie Tagung der FDdB im VBIO fand unter dem Titel „Didaktik der Biologie – Standortbestimmung undPerspektiven“ statt. Die zweijährig stattfindende Tagung hat als erklärtes Ziel eineStandortbestimmung der deutschsprachigen fachdikaktischen Forschung im Bereich Biologie zuermöglichen, indem Themen und Fragestellungen verschiedener Arbeitsgruppen diskutiert werden.Eine Internationalisierung und Verbreiterung der Tagung war durch Beiträge holländischerArbeitsgruppen gekennzeichnet. Unseren Beitrag „Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen anauthentischen Lernorten“ hat Manfred Bardy-Durchhalter präsentiert.Abstract zu unserem Beitrag „Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen an authentischenLernorten“, Manfred Bardy-Durchhalter, Franz Radits (Vortragsfolien s. Anhang Abbildung 18):EinleitungWissenschaftsverständnis ist ein wichtiges Bildungsziel für eine moderne von Naturwissenschaftdominierte Gesellschaft. Der vorliegende Beitrag exploriert das Verständnis über Nature of Science (NoS)von SchülerInnen an authentischen Lernorten für Forschendes Lernen. Daten werden vor und nach demProjekt als Images of Science (IoS) in Gruppendiskussionen erhoben und mit Daten aus einem offenenFragebogen (VNoS) trianguliert. Präsentiert werden Analysen der Eingangserhebungen und Daten ausdem Prozessverlauf.Ein Verständnis über das Wesen der Naturwissenschaft (NoS) zu haben wird für Partizipation in einermodernen, von naturwissenschaftlichem Wissen gestalteten Gesellschaft, als essentiell angesehen (z.B.Lederman, 2007; Osborne et al. 2003). Das Projekt KiP (http://aeccbio.univie.ac.at/kip) arbeitet an diesemBildungsziel. In KiP arbeiteten Schulen mit WissenschaftlerInnen in deren Forschungseinrichtungenzusammen. Diese Zusammenarbeit wird durch FachdidaktikerInnen moderiert. Die vorliegende Studiekonzentriert sich auf die Kooperation einer Klasse von neun SchülerInnen zwischen 16 und 17 Jahren miteiner Marinbiologin. Untersucht wird der Aufbau des Wissenschafts-verständnisses von SchülerInnen andiesem authentischen Lernort zum Forschenden Lernen. Ziel der Untersuchung ist die Formulierungempirisch nachvollziehbarer Hypothesen über Zusammenhang von Lernprozessen an authentischenLernorten und von SchülerInnen generierten Images of Science als Repräsentationen vonWissenschaftsverständnis.Theoretischer HintergrundDas Konstrukt NoS wird zumeist in drei, in verschiedenen Beschreibungen sehr ähnlichen, Dimensionenabgebildet. Osborne et al. (2003) bestimmen drei zentrale Themen für den Unterricht als Nature ofScientific Knowledge, Methods of Science, Institutions and Social Practices in Science. Studien (zB. Ryderet al. 1999) verweisen auf die Wirksamkeit von authentischen Lernorten für den Aufbau von NoS.Demnach unterstützt eine epistemologische Schwerpunktsetzung eines Projekts, eine expliziteOffenlegung von NoS und weiters ein Kennenlernen von authentischen Forschungs-methoden in realen41

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Laboratorien einen Aufbau von NoS-Konstrukten bei SchülerInnen (Ryder et al. 1999). Van Eijck & Rothbauen (2009) auf diese Studie auf und erfassen in ihrer Untersuchung von authentischen Lernorten diegedanklichen Konstrukte von NoS von SchülerInnen als sozial konstruierte Images of Science (IoS).Wirkungszusammenhänge zwischen Lernumgebung und Aufbau der NoS Konzepte lassen sich über das„Rahmenkonzept wissenschaftsmethodischer Kompetenzen“ (Mayer, 2007) nachvollziehen.Dieser Beitrag geht folgenden Fragestellungen zum Wissenschaftsverständnis an authentischen Lernortennach: (1) Welches Wissenschaftsverständnis zeigen SchülerInnen zu Beginn des Projekts? (2) WelcheEntwicklung lässt sich im Projekt-verlauf feststellen?Methode und DesignIn der Literatur werden verschiedene Methoden zur Erhebung von NoS von Schüler-Innen diskutiert. Dievorliegende Studie erfasst, Van Eijck & Roth (2009) folgend, das Wissenschaftsverständnis vonSchülerInnen in sozialen Diskursen. Sie erhebt zu Beginn und nach Abschluss des Projektes Konstruktevon SchülerInnen über NoS als IoS über fokussierte Gruppendiskussionen. Gruppendiskussionenerfassen nach Mayring (2002) alltagsähnliche Situationen, die gewohntes Denken, Fühlen und Handelnoffenlegen. Zur Triangulierung der Gruppendiskussionen wird jeweils ein offener Fragebogen eingesetzt(VNoS-C; Lederman et al. 2002). Ein Prä/Post Vergleich der Konstrukte der SchülerInnen soll eineVeränderung im Verständnis von NoS abbilden. Die Gruppendiskussionen und Prozessdaten werdenmittels Audio und Video dokumentiert und transkribiert. Die Analyse erfolgt inhaltsanalytisch nachGropengießer (2005) unter Verwendung von Kategorien des Pilotprojekts (Bardy-Durchhalter & Radits,2011).Ergebnisse und DiskussionDie Ergebnisse der Eingangserhebung zeigen, wie erwartet, Übereinstimmungen mit NoS-Dimensionenaus der Untersuchung Osborne et al. (2003). Die Aussagen der SchülerInnen weisen u.a. starke Zügeeines erkenntnistheoretischen Realismus auf: Demnach erkennen WissenschaftlerInnen über Experimentereale Wahrheiten über eine reale Welt und schaffen dadurch Sicherheit und Stabilität in ihrer Erkenntnis.Aktuell laufende inhaltsanalytische Untersuchungen der Prozessdaten lassen nach dem „Rahmenkonzeptwissenschaftsmethodischer Kompetenzen“ (Mayer 2007,178) eine Wirkung des Forschenden Lernens anauthentischen Lernorten auf die Entwicklung des Wissenschaftsverständnisses von SchülerInnen erwartenund werden dargestellt. Die Ergebnisse dieses Beitrags werden mit anderen Studien aus dem Projekt KiPfür die Weiterentwicklung eines Modells für wirkungsvolles authentisches Forschendes Lernen verwendet.LiteraturBardy-Durchhalter, M., & Radits, F. (2011). Wissenschaftsverständnis von SchülerInnen, ErkenntniswegBiologiedidaktik 9.Gropengießer, H. (2005). Qualitative Inhaltsanalyse in der fachdidaktischen Lehr-Lernforschung. In P.Mayring & M. Gläser-Zikuda (Eds.), Die Praxis der Qualitativen Inhaltsanalyse (pp. 172-189).Weinheim und Basel: Beltz Verlag.Lederman, N. G. (2007). Nature of Science: Past, Present, and Future. In S. K. Abell & N. G. Lederman(Eds.), Handbook of Research on Science Education: L.Erlbaum Ass.Lederman, N. G., Abd-El-Khalick, F., Bell, R. L., & Schwartz, R. S. (2002). Views of nature of sciencequestionnaire: Toward valid and meaningful assessment of learners' conceptions of nature of science.JoRiST, 39(6), 497-521.Mayer, J. (2007). Erkenntnisgewinnung als wissenschaftliches Problemlösen. In D. Krüger & H. Vogt(Eds.), Theorien in der biologiedidaktischen Forschung (177-186).42

3. Zwischenbericht über die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse Oktober 2011Mayring, P. (2002). Einführung in die qualitative Sozialforschung. Eine Anleitung zu qualitativem Denken.München: Beltz Verlag.Osborne, J., Collins, S., Ratcliffe, M., Millar, R., & Duschl, R. (2003). What ‘‘Ideas-about-Science’’ ShouldBe Taught in School Science? JoRiST, 40(7), 692-720.Ryder, J., Leach, J., & Driver, R. (1999). Undergraduate science students' images of science. JoRiST,36(2), 201-219.van Eijck, M., Hsu, P. L., & Roth, W. M. (2009). Translations of Scientific Practice to "Students' Images ofScience". Science Education, 93(4), 611-634.43

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 20114. PARTIZIPATIVES FORSCHEN IN DEN BIO-KIPSWas sind die Bio-KiPs in KiP²?Bio-KiPs sind eigenständige Kooperationseinheiten in KiP²: Ihr Rational ist vom KiP² Arbeitsmodell2010 (s. Projektantrag S. 4 ff) beschrieben: WissenschaftlerInnen laden SchülerInnen und Lehrer-Innen in Forschungs-„Labors“ (= authentische Forschungsprojekte und Forschungseinrichtungen) ein.Die gemeinsamen Forschungsaktivitäten werden partizipativ verhandelt. Für die SchülerInnen stellendie Bio-KiPs damit Lernumgebungen dar, die FachdidaktikerInnen moderieren und begleitendbeforschen. Sie sind daher auch fachdidaktische Forschungsfelder. Die Implementierungsschiene vonKiP² sucht den im Projektantrag festgelegten Zielen folgend nach Wegen, Elemente der Bio-KiPs inStrukturen der Universität, der Schulen oder etablierter Projekte dauerhaft zu verankern.Die fünf Bio-KiPs in KiP²: Weiterführung, Implementierung & Sicherung der Partizipation vonSchülerInnen in der Fachdidaktischen ForschungKiP² startete, wie im Projektantrag geplant, mit drei „klassischen“ Bio-KiPs, in die LehrerInnen undWissenschaftlerInnen der Universität Wien eingebunden sind, die bereits im KiP-Pilotprojekt dabeiwaren. Erste Einblicke in diese Forschungs-Bildungs-Kooperationen erlauben die nun folgendenBerichte der LehrerInnen aus den drei Bio-KiPs SEA-KiP 2 (Kapitel 4.1), PALY-KiP 2 (Kapitel 4.2) undNEURO-KiP 2 (Kapitel 4.3).In Kooperation mit der PH NÖ und deren Laborschule der Wirtschaftshauptschule Baden wurden ersteerfolgreiche Schritte in Richtung Implementierung eines Bio-KiPs an einer PH unternommen. Dabeientstand das NAT-KiP 2 als 4. Bio-KiP (Kapitel 4.5). Das Innovative an diesem neuen Subprojekt vonKiP² kann folgendermaßen skizziert werden: Im Zentrum stehen zwei stabile Elemente aus demLehrerbildungscurriculum der PH NÖ, das Schulpraktikum der Studierenden und derenbiologiedidaktische forschende Bachelorarbeit. Ein/e Studierende/r in der Rolle eines StudentTeachers entwickelt ein Curriculum für authentisches Forschendes Lernen gemeinsam mit einer/mWissenschaftlerIn und den SchülerInnen im Rahmen ihres regulären Schulpraktikums, dokumentiertund beforscht diese im Zuge der eigenen Bachelorarbeit. Moderiert und begleitet wurde in diesemPilot das Projekt durch die FachdidaktikerInnen des AECC-Biologie. In Zukunft könnte dies, wieGespräche mit der Direktorin der Laborschule und dem Rektorat der Hochschule zeigen, durchFachdidaktikerInnen oder Mentor Teachers der PH erfolgen.Eine eigene Dynamik entfaltete die Partizipation von SchülerInnen in der fachdidaktischen Forschungzur Qualität der KiP-Lernumgebungen. Ursprünglich als systematische Reflexion der eigenenLernerfahrungen durch die SchülerInnen konzipiert und in den einzelnen Bio-KiPs verortet (s. KiP:Kids Participation in Educational Research. Abschlussbericht des AECC Biologie für SparklingScience 85B, S. 11 f), entwickelte sich daraus ein eigenes Forschungsfeld in dem die DiplomandinMartina Höll mit SchülerInnen aus dem ersten KiP kooperiert, wie der kurze Bericht weiter unten indiesem Kapitel zeigt (Kapitel 4.4). Ergebnisse dieser Forschungsarbeit werden im November 2011auf einer internationalen Aktionsforschungstagung (CARN 2011) mit den SchülerInnen alsMitautorInnen vorgestellt.44

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Austausch der Erfahrungen in den Bio-KiPsDas Projekt KiP legt entsprechend seinem Aktionsforschungs-Rational (s. Kapitel 3.1) einenSchwerpunkt auf den gemeinsamen Austausch der Erfahrungen aller Beteiligten im Projekt. DieseReflexionsräume haben sich – wie die summative Evaluation im Pilotprojekt ergab – als entscheidendfür die Entwicklung stabiler Forschungs-Bildungs-Kooperationen herausgestellt. In KiP 2 haben bis datoin diesem Rahmen Planungsgespräche, LehrerInnen-Seminare, Focusgruppen-Interviews mitSchülerInnen und eine gemeinsame Arbeitskonferenz Ende Juni stattgefunden. Der Bericht zurArbeitskonferenz in Kapitel 4.6 bietet einen exemplarischen Einblick in die Reflexionsräume in KiP.4.1. SEA-KiP 2Dept. für Meeresbiologie: Ao. Univ.-Prof. in Mag. a Dr. in Monika Bright, Mag. a Ingrid Kolar, SusannePramendorferBRG 19. Krottenbachstraße: MMag. Klemens Wernisch, Modulklasse „wissenschaftliches Arbeiten fürNaturwissenschaftler“Bericht MMag. Klemens Wernisch:AusgangspunktBei ersten Gesprächen Anfang Februar zwischen Monika Bright, Ingrid Kolar, Klemens Wernisch,Susanne Pramendorfer und Manfred Bardy-Durchhalter wurden mögliche Forschungsbereiche für dieKooperation besprochen. Nach mehreren diskutierten Themen einigten sich alle auf die Untersuchungder Diversität von marinen Tiefseeschnecken. Monika Bright stellte dazu von ihren ForschungsreisenSammelproben der Stelle „Genesis“ (13° N, 104° W) aus 2500m Tiefe des ostpazifischenMeeresrücken zur Verfügung. Ergebnisse der SEA-KiP 2 Untersuchungen konnten zusätzlich auch mitin einem wissenschaftlichen Journal publizierten Ergebnissen von Sammelproben aus nahegelegenenFundstellen verglichen werden:Marjolaine Matabos, Nadine Le Bris, Sophie Pendlebury & Eric Thiébaut (2008). Role of physicochemicalenvironment on gastropod assemblages at hydrothermal vents on the East Pacific Rise(13°N/EPR). Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 88(5), 995–1008.#2008 Marine Biological Association of the United Kingdom; doi:10.1017/S002531540800163X;http://journals.cambridge.org/download.php?file=%2FMBI%2FMBI88_05%2FS002531540800163Xa.pdf&code=3ec43549659b167ed563057d88374391Die Forschungsaktivitäten von SEA-KiP² fanden im Sommersemester 2011 statt. Der Rahmen dafürwar das Wahlmodul „wissenschaftliches Arbeiten für Naturwissenschaftler“. SchülerInnen aus vierverschiedenen Schulklassen der 10. und 11. Schulstufe hatten sich ein Schuljahr im Voraus auf Basiseines Vorlesungsverzeichnisses für das Modul inskribiert.45

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Chronologischer Ablauf mit Focus auf die ForschungskooperationProjekttreffen:Unsere Gruppe hat sich insgesamt 18 Mal (inkl. KiP 2 -Arbeitskonferenz am 20.06.2011) für je ca. 100Minuten getroffen und zusätzlich haben SchülerInnen zwei Einheiten in Form von Heimarbeit erledigt.Inhaltlich zusammenhängende Einheiten möchte ich gemeinsam darstellen.In der ersten Einheit gab ich den SchülerInnen erste Einblicke in den geplanten Ablauf desWahlmoduls und damit des Projektes Sea-KiP 2 . Ich habe hier vor allem die Grundidee derForschungs-Bildungs-Kooperation (FBK) skizziert und die SchülerInnen darauf eingestimmt, dass sieim Laufe des Semesters mit Wissenschaftlerinnen der Tiefseeforschung zusammenarbeiten werden.Da die Inhalte von den SchülerInnen mit den Wissenschaftlerinnen noch ausgehandelt werden sollten,habe ich vor allem den geplanten Ablauf der ersten Einheiten, die die SchülerInnen auf denThemenkomplex „Tiefsee“ vorbereiten sollte, beschrieben.Beim zweiten Zusammentreffen der Modulklasse war es an der Zeit, dass sich die fachdidaktischenHauptakteure des Projektes Sea-KiP 2 den SchülerInnen bekannt machten. Nach einerVorstellungsrunde wurde die Idee des Projektes erläutert und Manfred Bardy-Durchhalter erhob dieSchülervorstellungen mittels Fragebogen.In der darauffolgenden Einheit habe ich zum ersten Mal im SEA-KiP 2 das Thema Tiefsee auf derBasis von Unterrichtsunterlagen von Susanne Pramendorfer den SchülerInnen nähergebracht. DieInhalte zum Thema „Plattentektonik“ habe ich in Form eines PP-Vortrags und anschließendenArbeitsaufgaben (inkl. Experimenten) mit den SchülerInnen erarbeitet. Ziel dieser und der nächstenbeiden Einheiten war, die SchülerInnen auf die Arbeit mit den Wissenschaftlerinnen fachlichvorzubereiten. Am Ende dieser Einheit führte Manfred Bardy-Durchhalter ein Interview in Form einerGruppendiskussion durch. Die Themen dieser Doppelstunde waren „Mariner Vulkanismus“,„Hydrothermalquellen“ und „Chemosynthese“ und wurden wieder in Form eines Lehrervortragsbegonnen. Im zweiten Teil der Einheit bearbeiteten die SchülerInnen mittels Arbeitsblatt an PCsVideoaufnahmen und die interaktive Website „dive and discover“. Die abschließendeVorbereitungseinheit thematisierte die Fauna der Hydrothermalquellen. Nach einem sehr kurzenLehrervortrag hatten die SchülerInnen die Aufgabe in Zweiergruppen eine Tiergruppe und einebiogeografische Tiefseeregion als PP-Vortrag darzustellen. Es war damals geplant, dass dieSchülerInnen diese Ausarbeitung den Wissenschaftlerinnen vortragen, was aber aus Zeitgründennicht erfolgte. Die Unterlagen der drei ins Fachgebiet einführenden Einheiten habe ich denSchülerInnen über die Schulhomepage zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus haben sichSchülerInnen im Internet mit Hilfe von Susanne Pramendorfer Unterlagen zur Veröffentlichung„Handbook of Deep-Sea Hydrothermal Vent Fauna“ (Denisia 18) besorgt.Da ich aus gesundheitlichen Gründen an der nächsten Einheit nicht persönlich teilgenommen habe,kann ich nur von der Außenperspektive berichten. Die SchülerInnen lernten die Wissenschaftlerinnenund Franz Radits kennen. Auf Basis einer Probe von Tiefseeschnecken bekamen die SchülerInnen46

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011das „Forschungsobjekt“ präsentiert. Daraufhin wurden erste Fragestellungen von den SchülerInnenmit den Wissenschaftlerinnen diskutiert.Beim zweiten Treffen auf der Universität wurden die vielen Fragen der Vorstunde nochmalsrekapituliert. Die Wissenschaftlerinnen konnten nach eingehender Recherche Fragen ausschließen,da entweder die Bearbeitung im Rahmen des Projektes unmöglich war oder es bereits Antworten gab.Nach intensiven Diskussionen wurden Fragen zum Thema Biodiversität der Tiefseeschnecken und derPopulationsstruktur sowie einzelner Körpermerkmale als Aufgabengebiet festgelegt. Ausgehend vonden Begriffen „Biodiversität“ und „Population“ kamen die Wissenschaftlerinnen mit den SchülerInnenzur nötigen Methodik des Datensammelns.Die folgenden fünf Einheiten waren der Aufgabe der Datenaufnahme gewidmet. Die erste Einheit wardabei stark von Unsicherheit geprägt. Alle Teilnehmer mussten z.T. frustriert feststellen, wie schwer esist, beim Artbestimmen von Tiefseeschnecken mittels Bildmaterial die nötige Validität der Daten allerArbeitenden zu gewährleisten. Auch in der zweiten Bestimmeinheit gab es viele Diskussionen undVergleiche. So wurden in beiden Einheiten oftmals Schnecken weitergereicht, um eine „Eichung“ zuerreichen. In der ersten Einheit waren hierbei vor allem die Wissenschaftlerinnen eine wichtigeReferenz. In der zweiten Einheit haben die SchülerInnen vor allem sich gegenseitig geholfen. Bei derdritten Artbestimmungseinheit konnte ich aus organisatorischen Gründen nicht persönlich teilnehmen.Manfred Bardy-Durchhalter ermöglichte dennoch das Zustandekommen und arbeitete mit einerDreiergruppe (Klasse 6B) weiter.In der vierten Einheit stieg die durchschnittliche Bestimmleistung enorm, wobei ich hervorhebenmöchte, dass verschiedene SchülerInnen stark differenzierten – sowohl was Leistung als auchMotivation betraf.In der fünften Einheit wurden die der häufigsten Art Lepetodrillus elevatus zugeordneten Schneckenauf Körpermerkmale hin untersucht. Es wurden Körpergröße (Schalenlänge), Geschlecht undSchalenmerkmale wie verheilte Schalenverletzungen und „Brandlöcher“ genauer untersucht. DieSchnecken wurden auf Millimeterpapier unter dem Mikroskop vermessen. Ausgehend vonLiteraturhinweisen wurde die Grenze zwischen Juvenilen und Adulten bei 2,8 mm festgelegt.Männchen wurden durch den Penis von Weibchen unterschieden.Aufgrund des bereits schnell fortschreitenden Semesters wurde Ende Mai beschlossen nicht alleExemplare der häufigsten Art weiter zu untersuchen, sondern die Probengröße bei 285 (Stand nachdem 18.05.) zu belassen. Aufgrund des Vergleiches mit der Originalliteratur, die dieWissenschaftlerinnen nochmals intensiv mit den SchülerInnen diskutierten, wurde der weitere Plan zurDatenaufbereitung festgelegt. Diese wurde großteils von SchülerInnen in Form von Heimarbeitdurchgeführt.Im Juni haben die SchülerInnen die Fülle an Daten unter großer Unterstützung von Manfred Bardy-Durchhalter aufbereitet. Die SchülerInnen arbeiteten in dieser Phase auf sehr unterschiedlichenNiveaus und an verschiedenen Inhalten. Einige vertieften sich in eine „saubere“ und damit sehr47

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011aufwendigen Datenaufbereitung und –darstellung, während andere bald zur Postervorbereitungübergingen.Mitte Juni zerbrachen sich die SchülerInnen mit den Wissenschafterinnen die Köpfe über eine korrekteInterpretation der Ergebnisse und erstellten einen Fahrplan zur Endversion unseres Posters, der auchdie dafür nötigen Aufgaben in der Gruppe verteilte. Da ich bei dieser Einheit nicht persönlichteilgenommen habe, möchte ich nur festhalten, dass in der anschließenden Woche ein sehr intensiverzum Teil hektischer E-Mail Austausch folgte. Nach einer anfänglichen Verwirrung wurde am 22.06. insehr geschäftigem Treiben unser Poster zufriedenstellend fertig gestellt. Unsere Arbeit und dasEndergebnis konnte am Nachmittag den anderen Bio-KiPs präsentiert werden.Zwei Tage nach dem KiP-Workshop führte Manfred Bardy-Durchhalter noch ein Interview in Formeiner Gruppendiskussion mit einigen SchülerInnen durch. Unser Poster ist mittlerweile gedruckt undwird im kommenden Schuljahr via Schulhomepage und Aushang präsentiert.ForschungsergebnisseDie Forschungsergebnisse zeigten im Vergleich mit den nahegelegenen publiziertenTiefseeprobestellen ähnliche Diversitätswerte. Untersucht wurden außerdem mehrere Charakteristikader dominanten Schneckenart (Lepetodrilus elevatus; Familie der Lepetodrilidae). Dazu gehörtenneben Geschlechtsverteilungen und Größenvarianzen der Population auch auffälligeSchalenmerkmale - darunter auch Verletzungsnarben als Indikator für auf diese Art einwirkendenFraßdruck an diesem Standort. Weitere Details sind dem Poster (s. Abbildung 5) zu entnehmen.SchülerInnen des BRG19 entwickeln beim ersten Treffen mitder Wissenschaftlerin Monika Bright Ihre Forschungsfragen.SchülerInnen des BRG19 bestimmen gemeinsam mit derMarinbiologin Monika Bright Tiefseeschnecken der ProbenstelleGenesis (13° N, 104° W) aus 2500m Tiefe des ostpazifischenMeeresrücken.48

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Abbildung 5: Zusammenfassung der Ergebnisse der Forschungsarbeit in SEA-KiP 2wissenschaftlichen Posterauf einem49

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Tabelle 2: Übersicht über die Aktionen mit SchülerInnen im SEA-KiP 2Datum Ort Personen Thema16.02.2011 Brg19 S+L Vorbesprechung23.02.2011 Brg19 S+L+FD Projektvorstellung, Fragebogen02.03.2011 Brg19 S+L+FD Tiefsee1+Interview09.03.2011 Brg19 S+L+FD Tiefsee216.03.2011 Brg19 S+L+FD Tiefsee323.03.2011 Uni S+FD+W Arbeitsgebiet; Fragestellungen130.03.2011 Uni S+L+FD+W Frage(n) fixieren06.04.2011 Brg19 S+L+FD+W Artbestimmung113.04.2011 Brg19 S+L+FD Artbestimmung227.04.2011 Brg19 S+FD Artbestimmung311.05.2011 Brg19 S+L+FD Artbestimmung418.05.2011 Brg19 S+L+FD Vermessung+Geschlecht+Schale25.05.2011 Uni S+L+FD+W Ideen zu Datenaufbereitungdazw. HÜ S Dateneingabe 18.05.dazw. HÜ L Wiener-Shannon-Index am Bsp. der Daten vom 6.4.-11.501.06.2011 Brg19 S+L+FD Ergebnisaufbereitung (Excel: Manfred)08.06.2011 Brg19 S+L+FD Ergebnisaufbereitung + Poster(beginn)15.06.2011 Uni S+FD+W Ergebnisinterpretation + Poster(ende)20.06.2011 Uni Alle SEA- Kip-Arbeitskonferenz (ganztägig)KiPler +andere KiP-Akteure22.06.2011 Brg19 S+FD Interview FD & S (doppelstd.)Legende: S…SchülerInnen, L…LehrerInnen, FD…FachdidaktikerInnen, W…WissenschaftlerInnen4.2. PALY-KiP 2Dept. für strukturelle und funktionelle Botanik: Ao. Univ.-Prof. in Mag. a Dr. in Martina WeberAkademisches Gymnasium 1: Mag. a Heidemarie Amon, 4.KlasseBericht Mag. a Heidemarie Amon:Projektstart – Kontakt mit den WissenschaftlerInnenIm Februar 2011 wurden die SchülerInnen der 4A Klasse (8. Schulstufe) des AkademischenGymnasiums Wiens von ihrer Biologielehrerin über die Möglichkeit der Teilnahme an einem SparklingScience Projekt informiert. Die Kooperation mit der Universität und vor allem die Zusammenarbeit mitWissenschaftlerInnen erschienen vielen SchülerInnen interessant und spannend, deshalb war derEntschluss an dem Abenteuer „Forschung“ teilzunehmen schnell gefasst.Vor dem ersten Zusammentreffen mit der Biologin vom Department für strukturelle und funktionelleBotanik, Martina Weber, führte ein Fachdidaktiker vom AECC-Biologie der Universität Wien, ManfredBardy-Durchhalter, eine Gruppendiskussion mit acht SchülerInnen (vier Mädchen und vier Burschen)zu deren Wissenschaftsverständnis am Beginn des Projekts durch.Die erste Begegnung der SchülerInnen mit der Wissenschaftlerin im März 2011 war auch dereigentliche Projektbeginn. Martina Weber hielt am Akademischen Gymnasium für die SchülerInneneinen Vortrag über ihre Forschungstätigkeiten. Dieser erste Kontakt war zwar nur kurz (eineUnterrichtsstunde), aber für die SchülerInnen sehr beeindruckend.50

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Projektbegleitender Unterricht unterstützt das ForschungsvorhabenIm Anschluss daran beschäftigten wir uns im Unterricht mit der Wissenschaftsdisziplin „Palynologie“.Pollenpräparate von Löwenzahnblüten wurden angefertigt, mikroskopiert und gezeichnet. Neben demErlernen von so genannten practical skills stand vor allem das Thema: „Wie funktioniert Forschung?Wie kommt eine WissenschaftlerIn zu ihrem Wissen?“ im Vordergrund. Um einen Eindruck davon zubekommen, führten die SchülerInnen in Kleingruppen einen stark vereinfachten Forschungszyklusdurch. Die einzelnen Schritte wie z.B. das Formulieren von Fragestellungen, die Bildung vonHypothesen, Überlegungen zur Überprüfung („Erforschung“) dieser Hypothesen, die Datenerhebung,wie auch die Auswertung dieser Daten wurden in Kleingruppen durchgeführt und im Plenum reflektiert.Entwicklung von möglichen Forschungsfragen in Kooperation mit der WissenschaftlerIn(Potentialanalyse)In einem nächsten Schritt formulierten die SchülerInnen in Kleingruppen mögliche Fragestellungen zurPalynologie, die sie gerne untersuchen würden. Diese Fragestellungen der SchülerInnen wurden perE-Mail an die Wissenschaftlerin geschickt. Da die Wissenschaftlerin bis zur nächstenUnterrichtsstunde keine Zeit hatte, die Fragen zu beantworten, entschloss sich die Lehrerin denFragenkatalog in Partnerarbeit von den SchülerInnen selbst bearbeiten zu lassen: Jene Fragen,welche von Martina Weber nach Meinung der SchülerInnen ad hoc beantwortet werden könnten,sollten grün markiert werden. Die Fragen, die als „erforschbar“ eingestuft wurden, sollten rotgekennzeichnet werden, wobei auch überlegt und beschrieben werden sollte, wie man das erforschenkönnte. Jene Fragen, die auch nicht gemeinsam mit Frau Weber zu beantworten wären, sollten blaumarkiert werden. Durch diese Methode haben sich schließlich vier Fragestellungen herauskristallisiert,die es entsprechend der Vorstellungen der SchülerInnen Wert wären, beforscht zu werden:1. Kann man feststellen (durch die Pollen), ob jemand an einen bestimmten Ort war? Wenn ja,wie kann man es verhindern?2. Wie groß ist eine durchschnittliche Polle?3. Wie sieht die Mikrostruktur von Pollen aus und wie stark variiert sie?4. Wie kann man feststellen, ob es sich tatsächlich um Lindenblütenhonig, Akazienhonig,Blütenhonig oder Kastanienblütenhonig handelt?Die SchülerInnen sollten sich dann in Kleingruppen überlegen, welche Hypothesen sie zu jeder Fragehaben und welchen Versuch sie machen könnten, um diese Fragestellung zu beantworten. Zusätzlichwurde von der Lehrerin noch folgende Fragestellung vorbereitet: Vier verschiedene Honigsorten(Akazienhonig, Blütenhonig, Kastanienblütenhonig, Lindenblütenhonig) standen zum Verkosten bereit.Die SchülerInnen sollten jene auswählen, die ihnen am besten schmecken. Eine Reihung der„Honigsorten“ fand mit großer Begeisterung statt. Zum Erstaunen aller, wurde ihnen anschließendmitgeteilt, dass in allen Schälchen derselbe Honig war. Der menschliche Geschmacksinn, kombiniertmit einer bestimmten Erwartungshaltung, war offensichtlich kein Garant für eine objektiveUnterscheidung. Daraus entwickelte sich die Frage nach objektiveren Überprüfungsmöglichkeiten unddie Antwort der SchülerInnen erfolgte prompt: „Durch die Pollenanalyse!“51

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Anfang Juni kam die Wissenschaftlerin wieder an unsere Schule und diskutierte die von denSchülerInnen entwickelten Fragestellungen. Eine Woche später besuchte dann die Klasse dieWissenschaftlerin am Institut und lernte so die Räumlichkeiten der Universität und dasElektronenmikroskop kennen.Ende Juni bereitete sich die Klasse gemeinsam für die KiP 2 -Arbeitskonferenz vor, wo neben demErfahrungsaustausch vor allem das Thema „Was haben wir bisher in diesem Projekt gelernt?“ imVordergrund stand. Vier SchülerInnen präsentierten das Ergebnis vor allen KiP 2 -Projektakteuren.Nächste Schritte - Geplante Aktivitäten im WS2011Am Dienstag den 8. November 2011 sollen sich die SchülerInnen gemeinsam mit Martina Weber aufeine Forschungsfrage einigen und die Probennahme (Datensammeln) besprechen. Im Anschlussdaran werden die SchülerInnen gemeinsam mit mir die Proben sammeln. Ende Novemberübernehmen vier SchülerInnen (=Laborgruppe) gemeinsam mit der Wissenschaftlerin die Aufbereitungder Proben im Labor an der Universität. Die mikroskopische Auswertung der Pollenproben findetwieder in der Schule statt und wird von allen SchülerInnen durchgeführt. Zur Einführung in dieseArbeit wird Martina Weber an die Schule kommen. Für das Mikroskopieren werden ca. fünfSchulstunden veranschlagt. Die eigentliche Auswertung der Daten am Computer und ihreInterpretation finden in der Schule gemeinsam mit der Wissenschaftlerin statt.Die Wissenschaftlerin bei ihrem Vortrag über die Palynologiein der SchuleSchülerInnen des Akademisches Gymnasiums (PALY-KiP 2 )präsentieren ihre Kenntnisse zu Pollen auf der KiP 2 -ArbeitskonferenzTabelle 3: Übersicht über die Aktionen mit SchülerInnen im PALY-KiP 2Datum Ort Personen Thema25.02.2011 Schule AKG S, FD 8 SchülerInnen (4 Mädchen und 4 Burschen)führen mit FD eine Gruppendiskussion zu ihrenBildern von Naturwissenschaft durch25.03.2011 AKG S, W, L, FD Vortrag Weber Martina: Einführung in ihrForschung/Arbeitsfeld28.04.2011 AKG S, L, FD Mindmap zum Begriff: "Pollen"; erstesMikroskopieren von Löwenzahnpollen undAnfertigen von Zeichnungen29.4 2011 AKG S, L, FD Einstieg in das Thema: Wie funktioniert52

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Forschung? Durchführung eines starkvereinfachten Forschungszyklus (Wassertropfen1-cent-Münze); Formulierung vonFragestellungen in Kleingruppen03.05.2011 AKG S, L, FD Fragestellungen werden gemeinsam mitSchülerInnen sortiert:"beforschbare" Fragen,"beantwortbare" Fragen; "Honigverkostung"05.05.2011 AKG S, L, FD Reflexion des bisherigen Projekts: Ablauf &Methoden; Hypothesenformulierung zu den 4Fragestellungen24.05.2011 AKG S, L Gruppenfindung: Einteilung in möglicheArbeitsgruppen z.B. Laborgruppe, Dokugruppe,...07.06.2011 AKG S, W, L, FD Wissenschaftlerin beantwortet die"beantwortbaren" Fragen vom 29.April 201110.06.2011 Uni:Botan.Institut S, W, L, FD Die Klasse wird mit den Räumlichkeiten der Uniund dem Elektronenmikroskop „bekannt“gemacht. Klasse wird in 2 Gruppen geteilt undwechselweise von der Lehrerin betreut.17.06.2011 AKG S, L Plenum: Was bisher geschah? Kleingruppen: wasbedeutet "lernen" für uns? Was haben wir bishergelernt?20.06.2011 AKG S, L 5 SchülerInnen bereiten Plakate f. Nachmittag vor20.06.2011 IUSSchottenfeldgassealle KiP-AkteureLena Schweighofer, Rhea Rauchensteiner,Helene Rosenberg, Adriana Eichmann undMarlies Hofmann stellen ihre Plakate zum Thema"Lernen" vor; Lehrerin gibt eine ProjektübersichtLegende: S…SchülerInnen, L…LehrerInnen, FD…FachdidaktikerInnen, W…WissenschaftlerInnen4.3. NEURO-KiP 2Dept. für Neurobiologie und Kognitionsforschung: Ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. Axel SchmidBRG 18 Schopenhauerstraße: Mag. a Ilse Wenzl, 5.KlasseBericht Mag. a Ilse Wenzl:AusgangspunktBeim Start-up-Workshop im Februar 2011 wurde für die gemeinsame Arbeit im NEURO-KiP 2 derThemenbereich „Neurophysiologie“ mit Axel Schmid festgelegt. Als Forschungsobjekt sollten Spinnendienen. Das NEURO-KiP 2 wurde in den folgenden Wochen mit Unterstützung von Christine Heidinger,einer Fachdidaktikerin vom AECC Biologie und Heidi Amon, einer Kollegin vom AkademischenGymnasium, von mir geplant. Dadurch kam es zu einer schrittweisen Annäherung an die Thematikund es entstanden die ersten Ideen, wie das Projekt umgesetzt werden kann.Erfassen der Perspektiven der SchülerInnenNach der ersten Informationsrunde der Klasse zur Teilnahme am Projekt und der Darstellung derProjektidee wurde eine Befragung der SchülerInnen mit unten stehenden Fragen durchgeführt (s.Abbildung 6). Mich interessierte dabei, ob die SchülerInnen eine Vorstellung zum Thema ForschendesLernen haben. Außerdem wollte ich wissen, in wie weit sie eine Ahnung über Forschungsarbeit imAllgemeinen haben. Eine Auswertung der SchülerInnenantworten auf die Fragen ergab, dass sie unterForschendem Lernen den Laborunterricht, den sie in den Fächern Biologie, Chemie und Physik53

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011haben, assoziieren. Sie verstehen darunter Experimente durchführen zu können, Schlussfolgerungenaufstellen zu können, mit dem Computer zu arbeiten, Sachen zu erfahren, die sie im Unterricht nichterfahren, etc. Bei der zweiten Frage nehmen sie an, dass der Neurobiologe Experimente durchführt,die Spinnen beobachtet, Hypothesen aufstellt und diese überprüft, Bücher schreibt, etc. Zur drittenFrage schreiben viele, sie möchten etwas Neues lernen, manche beziehen sich auf die Spinne undwollen dazu etwas erfahren. Insgesamt waren sie in ihren Äußerungen zur Frage 3 eherzurückhaltend, abwartend, was denn in dem Projekt kommen wird.Eure Ansichten sind gefragt.Bitte nimm zu den folgenden Fragen in ganzen Sätzen Stellung. Deine persönlichenVorstellungen sind dabei wichtig. (ca. 10 Min)1. Was stellst du dir unter „forschendem Lernen“ in der Schule vor?2. Wie forscht Axel Schmid (Wissenschaftler an der Uni Wien, mit dem wir zusammenarbeiten werden), was macht er in seiner Forschung?3. Was würdest du gerne bei der gemeinsamen Forschungsarbeit erleben, was möchtest duerfahren?Abbildung 6: Fragen an die SchülerInnen zu Beginn des NEURO-KiP 2SchülerInnen für die Kooperation fit zu machen - Auseinandersetzung mit demForschungsgegenstand „Spinne“Als Einstieg in die Thematik des NEURO-KiP 2 hatte ich die Idee, zunächst einmal dasForschungsobjekt, die Spinne, den SchülerInnen der 5A am BRG 18 über eine Portfolioarbeit näherzu bringen. Das Ziel war es, die SchülerInnen für die Kooperation fit zu machen á la „Ich weiß worumes geht, ich kann mitreden“.Die Klasse ist in zwei Laborgruppen geteilt. In jeder Gruppe wurde in Zweier-Teams gearbeitet. AlsEinstieg in die Portfolio-Arbeit wurde pro Laborgruppe eine gemeinsame „mind map“ entwickelt. DieFragestellung hierzu war: Was wollt ihr über Spinnen erfahren?54

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Abbildung 7: mind map der SchülerInnen der ersten Gruppe zur Frage „Was wollt ihr über Spinnenerfahren?“Abbildung 8: mind map der SchülerInnen der zweiten Gruppe zur Frage „Was wollt ihr über Spinnenerfahren?“Wie den beiden Abbildungen 7 und 8 zu entnehmen ist, sind die Interessen in beiden Gruppen sehrähnlich. Die Einteilung in Zweier-Teams und die Verteilung der Themen, erfolgte in Anlehnung an die„mind map“ und gestaltete sich recht unkompliziert und erfolgte Großteils nach eigenem Wunsch. DieSchülerInnen arbeiteten anschließend an ihren Themen eigenständig. Im Wesentlichen kam es zueiner Recherche im Internet. Insgesamt hatten die SchülerInnen ca. drei Stunden Zeit für dieBearbeitung ihrer Arbeitsaufträge. Nach dieser Phase sollten alle Teams ihre Arbeit vorstellen. Nichtalle Teams haben ihre Arbeit bei einer gemeinsamen Abschlusspräsentation vorgestellt. Bei derPräsentation war eine Fachdidaktikerin vom AECC Biologie mit dabei.55

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Nachdem alle Präsentationen gesammelt waren, hat eine Kleingruppe von vier Personen aus allenPortfolios eine gesamte Präsentation erarbeitet, um diese auf der Arbeitskonferenz von KiP 2 am 20.Juni den anderen KiP-ProjektteilnehmerInnen vorstellen zu können.Start der Zusammenarbeit mit dem Neurobiologen im Rahmen der KiP²-ArbeitskonferenzBei der Arbeitskonferenz kam es am Vormittag zum ersten Treffen der SchülerInnengruppe mit demWissenschaftler. Der Wissenschaftler Axel Schmid stellte den SchülerInnen bei diesem Treffen seinForschungsgebiet kurz vor. Anschließend hatten die SchülerInnen Zeit, sich gemeinsam mit einerFachdidaktikerin zu überlegen, was sie an der Forschungsarbeit des Wissenschaftlers interessiert. DieSchülerInnen erstellten eine Liste auf einem Flipchart und präsentierten die Punkte anschließend demWissenschaftler.Am Nachmittag war der gemeinsame Reflexionstermin aller KiP 2 -Akteure. Zwei Schülerinnen und zweiSchüler vertraten die Klasse des BRG18 und präsentierten das Ergebnis der Portfolio-Arbeit. DasFeedback war durchaus positiv.Nächste Schritte: Authentische Forschungsarbeit der SchülerInnen am Department fürNeurobiologie der Universität WienAls Einstieg für das Wintersemester 2011 ist ein Vortrag von Axel Schmid am BRG18 geplant. Hiersoll nochmals für alle SchülerInnen das Forschungsfeld des Wissenschaftlers vorgestellt werden, derWissenschaftler wird dabei besonders auf die von den SchülerInnen genannten Interessensgebieteeingehen. Anschließend gibt es die Möglichkeit, Fragen zum Forschungsobjekt Spinne zu stellen.Anschließend stellt der Wissenschaftler ein experimentelles Design vor, das aktuell am Departmenteingesetzt wird, um eine Forschungsfrage im Bereich der visuellen Orientierung der Spinne zubeantworten. Die SchülerInnen werden vom Wissenschaftler eingeladen, ihn bei der Datenerhebungzu unterstützen. Die Durchführung der Versuche wird am Institut des Wissenschaftlers stattfinden.Gearbeitet wird in zwei Gruppen. Jede Gruppe hat einen Nachmittag lang die Möglichkeit am Institutzu arbeiten. Eine Diplomandin des Wissenschaftlers soll hierbei unterstützen. Nach der Auswertungwerden die Ergebnisse dargestellt. Eine gemeinsame Reflexionsrunde mit dem Wissenschaftler solldann das Projekt abrunden.SchülerInnen des BRG18 beim ersten Treffen mit demWissenschaftler Axel SchmidSchülerInnen des BRG18 präsentieren ihre Kenntnisse zuSpinnen auf der KiP2-Arbeitskonferenz56

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Tabelle 4: Übersicht über die Aktionen mit SchülerInnen im NEURO-KiP 2Datum Ort Personen Thema09.03.2011 Uni L, FD Vorbesprechung Projekt14.03.2011 BRG18 S, L Information der Klasse über das geplante sparklingscience Projekt: Thema wird vorgestellt, Informationzur Erstellung eines Portfolios06.04.2011 Uni L, FD Besprechung des Projektes28.04.2011 BRG18 S, L Information der Klasse: Fragebogen, mind maps zumThema Spinnen werden erstellt, Einteilung in Teamszur Bearbeitung der Themen12.05.2011i BRG18 S, L Arbeit am Portfolio in Teams18.05.2011 Uni L, FD Planung des Projektes01.06.2011 Uni L, FD Planung des Projektes09.06.2011 BRG18 S, L Arbeit am Portfolio und der Präsentation in Teams16.06.2011 BRG18 S, L, FD Präsentationen der einzelen Teams17.06.2011 BRG18 S, L Erstellung der Präsentaion für den KiP Reflexionstagam 20.6.20.06.2011 Uni S, W, L, FD Kennenlernen und erste Diskussion mit demWissenschaftler20.06.2011 Uni alle KiP-AkteureKiP Reflexionstag: Information und Austausch zu deneinzelnen KiP Projekten; Präsentation der eigenenArbeitLegende: S…SchülerInnen, L…LehrerInnen, FD…FachdidaktikerInnen, W…WissenschaftlerInnen4.4. Fachdidaktik-KiP (FD-KiP)AECC Biologie: Mag. Christine Heidinger, Martina Höll, Dr. Mag. Franz RaditsSchülerInnen des BRG 19 Schopenhauerstraße (SEA-KiP1): Johannes Eckel; Nina ZadeyanBericht Martina Höll, Christine Heidinger:Partizipative Forschung in KiP: Analyse der Erfahrungen aus KiP-Pilot und Entwicklung desFD-KiPNach den erfolgreichen Anfängen der Forschungskooperation mit SchülerInnen innerhalb derfachdidaktischen Forschung in KiP1, entschieden wir uns, auch in KiP 2 die SchülerInnen nicht nur ander biologisch-fachwissenschaftlichen Forschung aktiv teilhaben zu lassen, sondern auch diefachdidaktische Forschung mit SchülerInnen in KiP 2 auszubauen.Um die SchülerInnen noch direkter in die im Projekt durchgeführte fachdidaktische Forschung miteinzubeziehen, wurde im Frühling 2010 ein eigenes Sub-Projekt, das Fachdidaktik-KiP (FD-KiP),gegründet. Am Anfang dieses Subprojektes stand vor allem eine detaillierte Analyse der Literatur zumThema fachdidaktische Forschung mit SchülerInnen. Ein wichtiger Bestandteil diesesForschungsschrittes bestand außerdem in der Evaluation und genauen Analyse der bereitsdurchgeführten Forschungskooperation mit SchülerInnen bei KiP1. Es war uns ein besonderesAnliegen durch die Erfahrungen, die im Pilotprojekt gemacht wurden, mögliche Blindpunkteaufzudecken und Kritikpunkte der teilnehmenden SchülerInnen zu analysieren, um die Kooperation inKiP 2 noch zu verbessern.Besonderes Augenmerk legten wir dabei darauf, die Partizipation der SchülerInnen auf ein nochhöheres Level zu heben. Bei KiP1 nahmen die SchülerInnen den Part von Co-Forschern ein, bei dem57

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011sie als PartnerInnen im Lernprozess gesehen wurden und somit zum tieferen Verständnis ihreseigenen Lernens, sowohl für sich selbst als auch für die ForscherInnen, beitrugen. Die hier generiertenDaten basieren vor allem auf metakognitiven Methoden, die es den Lernenden ermöglichten ihreeigenen Ansichten zu reflektieren und zu hinterfragen. Bei KiP 2 wollten wir jedoch den SchülerInnenein noch größeres Maß an Autonomie zugestehen, indem sie die Möglichkeit erhalten sollten, alsfachdidaktische ForscherInnen selbständig ein Projekt durchzuführen. Die SchülerInnen sind in einersolchen Kooperation nicht nur am Generieren der Daten aktiv beteiligt, sondern übernehmen auch dieInitiative bei der Planung der Forschungsaktivität, um herauszufinden, was Gleichaltrige zurBeantwortung der Fragestellung beitragen können (FIELDING 2001). Um den SchülerInnen eineTeilnahme an allen Schritten eines fachdidaktischen Forschungszyklus bis zur Dissemination zuermöglichen, wollten wir Ihnen auch die Möglichkeit bieten, die Früchte ihrer Forschungsarbeitöffentlich zu präsentieren. Die Gelegenheit dazu haben die SchülerInnen durch die Teilnahme an derdiesjährigen CARN-Konferenz (Collaborative Action Research Network) in Wien, bei der SchülerInnenals auch FachdidaktikerInnen die Ergebnisse ihrer Forschung vorstellen und sich eineminternationalen Publikum stellen können.Einladung der SchülerInnen ins FD-KiPAls nächstes stand die Entscheidung an, mit welchen SchülerInnen wir in diesem FD-KiP arbeitenwerden. Prinzipiell kamen für uns zunächst alle SchülerInnen aus KiP1 und KiP 2 in Frage und eswurden verschiedene Modelle diskutiert. Nach Gesprächen mit LehrerInnen, die mit ihren Klassen anKiP 2 teilnahmen, entschieden wir uns SchülerInnen aus KiP 2 nicht zum FD-KiP einzuladen. Da dieSchülerInnen bei KiP 2 bereits an biologisch fachwissenschaftlicher Forschung arbeiteten, wurde einezusätzliche fächer- und klassenübergreifende Kooperation im Bereich der fachdidaktischen Forschungfür SchülerInnen von den LehrerInnen und uns als zu schwierig in der Umsetzung eingeschätzt. DenSchülerInnen fehlt – bevor sie bereits einen Forschungszyklus mit einem BiowissenschaftlerInnen inKiP durchlaufen haben – die Erfahrung mit dieser Lernumgebung, was jedoch unserer Einschätzungnach eine Voraussetzung für das Beforschen der Lernumgebung darstellt. Weiters gingen dieLehrerInnen nicht davon aus, dass die SchülerInnen bereit wären, in ihrer Freizeit am FD-KiPteilzunehmen, zumal in zwei Klassen die SchülerInnen noch sehr jung waren, was ein zusätzlichesrechtliches Problem dargestellt hätte. Eine strukturelle Verankerung der partizipativen,fachdidaktischen Forschung im Biologieunterricht durch die Einbindung aller drei Klassen in das FD-KiP hätte neben der Arbeit in den Bio-KiPs einen zu großen Raum eingenommen und die Erreichungder Lehrplanziele der LehrerInnen gefährdet.Wir entschieden uns SchülerInnen, die am KiP1-Projekt teilgenommen haben, zur Teilnahme am FD-KiP einzuladen. Es handelte sich dabei ausschließlich um Oberstufen-SchülerInnen. DieErfahrungswerte, die die SchülerInnen in KiP1 bereits sammeln konnten, erschienen uns eine wichtigeBasis zu sein, durch die die SchülerInnen an bereits gesammeltes Wissen anknüpfen könnten undsomit eine vertiefende Forschungsarbeit ermöglichen würden. Wir hofften, dass wir das Angebot einergemeinsamen Forschungsarbeit rund um KiP so attraktiv wie möglich gestalten können, sodass dieSchülerInnen bereit sind in ihrer Freizeit mit uns an ihren fachdidaktischen Fragestellungen zu58

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011arbeiten, da eine strukturelle Einbindung in das System Schule in diesem Modell der Zusammenarbeitnicht möglich war.Um die SchülerInnen aus KiP1 zu erreichen, entschieden wir uns die betreffenden KlassenlehrerInnenzu bitten, den Erstkontakt mit den SchülerInnen für uns herzustellen. In einem persönlichen E-Mail andie betreffenden LehrerInnen (s. Abbildung 9) haben wir unser geplantes Projekt vorgestellt und umWeiterleitung eines Briefes an die SchülerInnen (s. Abbildung 10) gebeten:Liebe …..!Wie du ja weißt, haben wir das Folgeprojekt KiP2 bereits gestartet. Bei KiP2 haben wir nun das Forschungsfeld erweitertund ein neues Wissenschaftsgebiet eingeführt: Die fachdidaktische Forschung. Wir haben ein eigenes Subprojekt, das„Fachdidaktik‐KiP“ mit dazu genommen, in dem SchülerInnen ihre eigenen Lernerfahrungen aber auch jene der anderenSchülerInnen gemeinsam mit uns FachdidaktikerInnen (Christine Heidinger, Martina Höll und einer Diplomandin)erforschen.Wir würden gerne in diesem Fachdidaktik‐KiP mit SchülerInnen aus KiP1 arbeiten. Wir denken, dass SchülerInnen aus KiP1aufgrund ihrer Erfahrungen aus KiP1 die spezielle Lernumgebung in KiP bereits sehr gut kennen, was eine fachdidaktischeForschungsarbeit über diese Lernumgebung erleichtert. Außerdem haben wir die Erfahrung gemacht, dass SchülerInnenaus KiP1 gerne diese Erfahrungen reflektieren und in KiP2 einfließen lassen wollen. Die Frage, die sich nun stellt, ist, obauch deine SchülerInnen, die bei KiP1 dabei waren, Interesse hätten, Teil des „Fachdidaktik‐KiPs“ zu werden.Was die SchülerInnen im Fachdidaktik‐KiP im Detail erwartet:• Eigenständige Durchführung eines fachdidaktischen Forschungsprojektes zum Thema „Lernen in KiP“(Formulieren der Fragestellung, Durchführung von Interviews, Auswertung der Ergebnisse, ...). Auf der Grundlageihrer eigenen Lernerfahrungen erforschen die SchülerInnen das Lernen der SchülerInnen in KiP2.• Möglichkeit der Teilnahme an einem internationalen Kongress (CARN) in Wien im November 2011, im Zugedessen sie ihre Ergebnisse präsentierenIm Fachdiaktik‐KiP sind 3 Treffen (SS 2011) auf der Universität Wien geplant, bei denen sie in die fachdidaktischeForschung eingeführt werden, Forschungsmethoden (z.B. Interviewtechniken etc.) kennenlernen, SchülerInnen aus KiP2 zuihren Erfahrungen interviewen und anschließend die Daten analysieren.Da dieses Projekt nicht im Rahmen des Unterrichts durchgeführt wird, würden die SchülerInnen vorrangig nachmittags anihren Projekten arbeiten. Die genaue Zeit‐ und Terminplanung würden wir mit den SchülerInnen mit Rücksicht auf ihreTermine (SA, etc.) absprechen.Aus diesen Projekten könnten in Hinblick auf die Matura auch Fachbereichsarbeiten entstehen, bei denen wir dieSchülerInnen bei Bedarf natürlich gerne unterstützen.Meine Frage nun an dich: Würde bei Deinen SchülerInnen, die bereits am ersten Projekt teilgenommen haben, Interessebestehen, an diesem Subprojekt mitzuarbeiten? Wir würden uns über eine erneute Zusammenarbeit mit den SchülerInnensehr freuen!Wir würden Dich bitten, einen „Erstkontakt“ mit Deinen SchülerInnen herzustellen. Zu diesem Zweck geben wir dir einenBrief mit, der an die SchülerInnen gerichtet ist, in dem sie von uns zur Teilnahme am Fachdidaktik‐KiP eingeladen werdenund über die Rahmenbedingungen informiert werden. Weiters schicken wir zum Verteilen auch Flyer von der CARN‐Konferenz 2011, bei der eine Teilnahme möglich ist. Im nächsten Schritt – wenn sich Interessierte melden – würden wirsehr gerne in der Schule vorbeikommen, um das Projekt persönlich vorzustellen.Wir freuen uns auf deine Antwort!Das AECC‐Bio TeamMartina Höll Johanna Greber ChristineHeidingerProjektleitung: Dr. Franz RaditsAbbildung 9: E-Mail an die LehrerInnen aus KiP159

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Abbildung 10: Brief an die SchülerInnen aus KiP1Forschen mit SchülerInnen aus dem SEA-KiP1Obwohl sich einige SchülerInnen – nach Auskunft ihrer LehrerInnen – sehr interessiert zeigten, amProjekt mitzuarbeiten, scheiterte bei vielen die Kooperation an der Angst vor zusätzlichemZeitaufwand, der die schulischen Leistungen beeinträchtigen könnte. Diese Erfahrungen bei derRekrutierung von SchülerInnen als Forscher zeigte uns, wie wichtig die strukturelle Verankerung ist,indem die Forschungstätigkeit der SchülerInnen weitgehend in den Unterricht integriert wird. Dennoch60

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011konnten wir zwei SchülerInnen gewinnen, die große Motivation zeigten, ein fachdidaktischesForschungsprojekt durchzuführen und sich dem FD-KiP-Team als ForscherInnen anschlossen. DieSchülerInnen nahmen bei KiP1 am SEA-KiP teil.Um den SchülerInnen die fachdidaktische Forschungsarbeit am KiP näherzubringen, luden wir sie ein,an einem AECC-Diplomanden&Dissertanten-Seminar teilzunehmen, in dem wir FachdidaktikerInnenin KiP unsere aktuellen Forschungsarbeiten vorstellten. Diesem ersten Treffen folgte einPlanungsgespräch mit den SchülerInnen, in dem ihr Forschungsinteresse, Grundlagen derfachdidaktischen Forschung und mögliche Rahmenbedingungen des Projektes besprochen wurden.Es zeigten sich, dass die beiden SchülerInnen vorrangig daran interessiert waren, ihre eigenenErfahrungen mit denen ihrer SchulkollegInnen, die gerade in KiP 2 am marinbiologischen SubprojektSEA-KiP 2 teilnahmen, zu vergleichen. Die SchülerInnnen arbeiteten daraufhin selbständig möglicheForschungsinteressen und –fragen aus, die in einem weiteren Treffen mit uns besprochen wurden.Abbildung 11: Plakat das im Zuge der gemeinsamen Erarbeitung der Forschungsfrage im FD-KiPentstanden istDas Hauptforschungsinteresse der SchülerInnen stellt dabei das Thema Motivation dar (s. Abbildung11). Durch ihre eigenen Erfahrungen in KiP1 war das Interesse der SchülerInnen dahin gewecktworden, zu erforschen, in wie weit Motivation und Lernen zusammenhängt. Die grundlegendeHypothese der SchülerInnen orientiert sich dabei an einem der Grundpfeiler von KiP: Forschendesund selbständiges Lernen (Inquiry Learning) fördert die Lernmotivation der Lernenden und hat somitEinfluss auf den Lernerfolg. In dem Gespräch kristallisierten sich folgende Fragestellungen heraus:61

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011• Wie ist die Motivation der SchülerInnen mit dem Lernerfolg/Verhalten gekoppelt?• In welchen Phasen des Projektes waren die SchülerInnen hoch bzw. nicht motiviert?• Was bzw. welche Arbeitsweisen haben die SchülerInnen motiviert? Bzw. Was war nichtmotivierend?• Wo und warum haben sie persönlich die größten Lernerfolge erzielt?Um diese Forschungsfragen zu untersuchen, entschlossen sich die jungen ForscherInnen einenOnline-Fragebogen zu entwickeln, der mit großteils offenen Fragestellungen qualitative Daten liefert,die es ermöglichen sollen, die Motivation ihrer MitschülerInnen in SEA-KiP 2 genauer zu untersuchen.Dieser Fragebogen wird im September zur Online- Befragung freigeschalten. Eine Beispielseite ausdem Fragebogen ist in Abbildung 12 zu sehen. Die Auswertung der Ergebnisse wird darananknüpfend gemeinsam im FD-KiP stattfinden und abschließend in einen Ergebnisbericht fließen.Abbildung 12: Seite 5 aus dem Online-Fragebogen der von den SchülerInnen im FD-KiP erarbeitetwurde62

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Dissemination in einer internationalen KonferenzAuf Basis des FD-KiP wurde gemeinsam mit unseren Co-ForscherInnen ein Proposal für die CARN-Tagung erarbeitet, in dem das Projekt, die Lernumgebung in KiP partizipativ zu beforschen,beschrieben wurde. Dieser Beitrag wurde bereits von den Tagungsveranstaltern als Vortragangenommen. Leider stellte sich erst kürzlich heraus, dass die beiden SchülerInnen, welche auchMitautorInnen des Beitrags sind und auch als ReferentInnen geplant waren, zur Zeit der Tagungschulfrei haben und auf Urlaub sind und somit nicht an der Tagung teilnehmen können.Abstract zu unserem Beitrag “Pupils as co-researchers: Investigating authentic learning environmentsthrough pupils' eyes”, Martina Höll, Johannes Eckel, Nina Zadeyan, Christine Heidinger,Johanna Greber, Franz Radits. Vortrag auf der CARN Conference 2011, 4.-6.11.2011, Wien:“KiP” is an educational research and development project providing authentic learning environments forpupils by establishing collaborations between schools and the Faculty of Life Sciences in Vienna. Thispaper focuses on the evaluation and the development of the specific learning environments for authenticinquiry learning through pupils’ participation in research. The investigation of the pupils' views on thelearning environment is of great importance since they are the ones who know best about their ownlearning process and the influence of various factors on it (FIELDING 2001). In collaboration witheducational researchers the pupils work on research questions like “What are the factors contributing tothis authentic learning environment? What makes this learning environment unique? How is the pupil'slearning influenced by these factors? How does it influence the pupil's motivation?” The pupils engage inthis study in two different research cycles and on different participation levels. In the first cycle the pupilsreflect on the experienced learning environments and identify, in collaboration with an educationalresearcher, the basic elements influencing the specific learning environment. In a second cycle the pupilsengage as educational researchers themselves by investigating the learning experiences of peer pupilsalso taking part in the project. Following, the pupils design their own research projects and carry them outwith assistance of a team of educational researchers. Hence, in the paradigm of action research (WHYTEET AL. 1989) they are encouraged to analyse the present situation and contribute to the furtherdevelopment of this model for REC in Austria. In their contribution, the pupils will primarily focus on theirpeers' motivation while learning in an authentic environment throughout the project, based on interviewswith their peers.Tabelle 5: Übersicht über die Aktionen mit SchülerInnen im FD-KiPDatum Ort Personen Thema12.05.2011 AECC FD, S Planungsgespräch FD-KiP ( Rekrutierung S)13.05.2011 Steyr /Wien FD, S Telefonat mit Nina u. Nino (Einladung,Terminvereinbarung)01.06.2011 AECC FD, S Präsentation FD-KiP im Dipl.-Diss.-Seminar01.06.2011 Wien FD, S Planungsgespräch FD-KiP30.06.2011 AECC FD, S Planungsgespräch Forschungsvorhaben SSept. 2011 FD, S Arbeit am Online-Frageboge; Kommunikation überTelefon und E-Mail06.10.2011 AECC FD, S Sichtung der ersten Daten14.10.2011 AECC FD, S Sichtung der ersten DatenLegende: S…SchülerInnen, FD…FachdidaktikerInnen63

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 20114.5. NAT-KiP 2Dept. für Evolutionsbiologie: Mag. Christian KantnerPH Niederösterreich: Elke KölblWirtschaftshauptschule Baden: Dipl. Päd. Andreas Hartl, 4. KlasseBericht Elke Kölbl (Zwischenergebnis aus der in Kooperation zwischen PH NÖ und KiP² entstehendenBachelorarbeit):Thema„Warum steht das Gebiet Eichkogel (Mödling) unter Naturschutz?“ - Gestaltung und Untersuchungvon differenzierten Lernumgebungen für authenischen Inquiry UnterrichtIm Rahmen der Kooperation zwischen der Pädagogischen Hochschule Niederösterreich (PH NÖ) undKiP² wurde an der Wirtschaftshauptschule Baden (WHS), der Laborschule der PH NÖ, in einer viertenKlasse die Implementierung eines Projekts zum Forschenden Lernen an authentischen Lernortenpilotiert. Das Modell und die Ergebnisse der Begleitforschung sind Gegenstand meiner Bachelorarbeit,die im März 2012 fertig gestellt sein wird. Inhalt der gemeinsamen Forschung der SchülerInnen unddes kooperierenden Evolutionsbiologen waren Problemstellungen zum Naturschutz imLandschaftsschutzgebiet Eichkogel bei Mödling. Meine Rolle war die eines Student Teachers, die inZusammenarbeit mit einem Mentor Teacher im Rahmen der normalen, curricularen, schulpraktischenAusbildung der PH die Klasse unterrichtete.Ich gebe im Folgenden einen Überblick über die wichtigsten Projektaktivitäten. Die Auswertung derDaten für die Begleitforschung ist derzeit in Arbeit.1. Einführung in die Problemstellung des ProjektsZiele:• Auseinandersetzung mit der spezifischen Lernumgebung „Inquiry orientiertes forschendesLernen“:• Auseinandersetzung mit dem fachlichen Hintergrund der Problemstellung „Naturschutz amEichkogel“ und darauf basierend Entwicklung einer bearbeitbaren Fragestellung für dieSchülerInnenKonzept:Diese Projekt schuf für die Klasse, den Mentor-Teacher und mich eine verglichen mit dem normalenUnterricht neue Situation: Abweichend vom gängigen Biologieunterricht, in dem die SchülerInnen eherpassiv anwesend sind, fordert Inquiry orientiertes forschendes Lernen komplexe Schüleraktivitäten,wie Planung und Durchführung von Forschungsaktivitäten und Kooperation mit einem externenFachexperten.Das fachdidaktische Unterrichtskonzept setzte auf den gekoppelten Untersuchungsauftrag (coupledinquiry cycle) nach Heistinger, einer Mischform aus angeleitetem und offenem Untersuchungsauftrag(2006/2007): Hierbei führt der/die LehrerIn zunächst durch eine motivierende Fragestellung in einThemengebiet ein (invitation to inquiry) und führt anschließend einen angeleitetenUntersuchungsauftrag durch. Weitere Fragen, die sich durch die Auswertung des ersten64

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Untersuchungsauftrags ergeben, müssen nun von den SchülerInnen selbstständig gefunden undanschließend als offener Untersuchungsauftrag bearbeitet werden.Drei übergeordnete Ziele, die für authentisches Inquiry Lernen zentral sind, können durch diesesSetting erreicht werden:• Die SchülerInnen befinden sich in der Rolle von naturwissenschaftlichen Forschern.• Inquiry soll bei den SchülerInnen eine Fragehaltung wecken.• Die SchülerInnen sollen Wissen über Naturwissenschaften (nature of science) erwerben, alsoein Verständnis der Spezifika naturwissenschaftlicher Arbeitsmethoden, sowie der Wegenaturwissenschaftlicher Wissensgenerierung erlangen.Die Problemstellung, warum der Eichkogel unter Naturschutz steht, wurde zwar von der Studentinvorgegeben, allerdings sollten die SchülerInnen selbst eigene Strategien entwickeln, wie man dieseFrage bearbeiten könnte. Dabei kooperierten Sie mit dem Biologen Christian Kantner vom Departmentfür Evolutionsbiologie der Universität Wien, der die Entwicklung des Forschungsprojekts fachlichcoachte und methodisch beriet.Die untersuchungsleitenden Fragen wurden von den SchülerInnen in Gesprächsrunden mit demWissenschaftler entwickelt. Dabei war es ihnen sehr wichtig, dass auf Fragen die sie interessierten,besonders eingegangen wurde. Die Wissbegier war deutlich zu spüren und sie bekundeten somit ihrInteresse am Fach Biologie. Das Fachwissen wurde sowohl von der Studentin, als auch vomKlassenlehrer Andreas Hartl, ebenso wie vom Biologen vermittelt. Teilweise haben sich dieSchülerInnen ihr Wissen aber auch selbst angeeignet.2. Methodisches Training durch den Bio-Wissenschaftler im Park neben der SchuleZiel: Schüler erwerben Kompetenz für selbständiges Forschen („Gleichere“ Augenhöhe!)Die 25 SchülerInnen teilten sich in eigenständige Arbeitsgruppen zu je fünf Mitgliedern. Die ganzeWoche über blieben die Gruppen gleich. Die Rollen der SchülerInnen spannten sich zwischen aktivenForscherInnen und SchriftführerInnen. Geprobt wurde mit dem Biologen, der vergleichend Methodendes aktuellen wissenschaftlichen State of Art mit viablen schülertauglichen Methoden verglich: Wiefängt man mit wenigen Mitteln am besten möglichst viele Tiere, um sie besser untersuchen zukönnen? Wie kartiert man ein Biotop?Die schwierigste Arbeit war, wie erwartet die fachlich exakte Bestimmung der Tiere. Beim Vergleichder aufgefundenen Individuen traten Fragen auf, warum Insekten sechs Beine haben oder was z.B.Insekten auszeichnet.Danach wurden mögliche Untersuchungsdesigns durchbesprochen und partizipativ ein Plan für dieeigentliche Untersuchung am Eichkogel festgelegt65

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Der Ablauf des ersten Tages (15.06.2011) in einer Übersicht:7:45-8:30 Einführung in die Problemstellung des Projekts („Inquiry orientiertes forschendes Lernen“)und Erarbeitung des fachlichen Hintergrunds der Problemstellung „Naturschutz am Eichkogel“;Entwicklung der Fragestellung.8:35-12:05 Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten: Datensammeln, analysieren und diskutieren3. Datenaufnahme und erste AnalyseschritteZiel: Selbständiges wissenschaftliches Arbeiten durch die SchülerInnen (Datensammeln zur Klärungder Forschungsfrage)Am zweiten Tag des Projekts gelangten wir nach einer kurzen Busfahrt und einigen MinutenFußmarsch zur Untersuchungsstelle am Eichkogel. Jede Arbeitsgruppe arbeitete autonom in einembegrenzten Untersuchungsgebiet. Der Datensicherer, der zuvor bestimmt wurde, notierte jeweils denFundort und wenn es gewusst wurde, den Namen des Tieres, ansonsten sollte beschrieben werden,wie das Tier aussieht. Da aufgezeichnet wurde, wo man es gefunden hatte, konnte später festgestelltwerden, welche Art von Insekt sich eher direkt am Boden oder lieber auf den Blüten aufhält. Zusätzlichwurden die Tiere nacheinander nummeriert, damit man wusste, wie viele insgesamt und auch wieviele von den einzelnen Arten gefunden wurden. Teilweise wurde auch aufgezeichnet, wie lange sichdie Tiere auf den Pflanzen aufgehalten haben, beziehungsweise die Aktivität dokumentiert. Dies wardie Art von Datensicherung, die zuerst von den SchülerInnen selbst ausgewählt wurde. Zusätzlichwurden aber auch Fotos gemacht, falls ein Tier nicht gleich an Ort und Stelle, mit Hilfe vonBestimmungsbüchern identifiziert werden konnte. Zur näheren Bestimmung und in Zweifelsfällenwurde dem Fachbiologen ein Untersuchungsauftrag erteilt.Eine Reflexion über Forschungserfahrungen schloss den Untersuchungstag ab.Zusammenfassung des zweiten Tages (16.06.2011):7:45-8:10 Busfahrt8:10-8:50 Rekapitulation des Forschungsproblems und der methodischen Grundlagen; Klärung dereinzelnen Aufgaben der Gruppenmitglieder9:00-10:40 Untersuchung11:00-11:30 Datensicherung und Reflexion11:40-12:05 Heimfahrt4. Datenanalyse und DiskussionZiel: Selbständiges wissenschaftliches Arbeiten der Schülerinnen mit Unterstützung des Wissenschaftlersund der LehrerinAb diesem Zeitpunkt stand die Datenanalyse im Vordergrund. Zunächst starteten die SchülerInnenallerdings autonom: Im Informatikraum hatten sie die Möglichkeit sich eine Stunde lang über Insekten,den Eichkogel und den Naturschutz zu informieren. Die weitere Datenanalyse erfolgte, wie vereinbart,in enger Kooperation mit dem Fachwissenschaftler, der strittige Artzuordnungen durchführte undKartierungen kommentierte. Die SchülerInnen nutzen demnach sein Forschungs-Know-how zurKlärung ihrer Fragen.66

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Als ersten Schritt zur zusammenfassenden Diskussion der Ergebnisse gab der Student Teacher einenInput zur Entwicklung des Untersuchungsgebiets „Eichkogel“. Vertiefend recherchierten dieSchülerInnen im Internet oder in der Bibliothek. Dazu lernten sie als ersten Schritt Grundlagen derBibliotheksrecherche: Logik der Anordnung der Bücher, Suchkriterien, Vorstellung spezifischbiologischer Bücher und Zeitschriften.Die Ergebnisse der Recherche wurden in der Klasse präsentiert.Beispiele für Diskussionsfragen der SchülerInnen:• Warum hielten sich die Insekten dort auf, wo wir sie gefunden haben?• Waren die politischen Entscheidungen, die die Naturschutzverantwortlichen getroffen habenrichtig?Die Auseinandersetzung mit den Diskussionsfragen verlief in Gruppendiskussionen. Ein Film über dasUntersuchungsgebiet Eichkogel unterstützte als Impuls und Informationsquelle die Diskussion zurzentralen Frage des Projekts „ Warum steht gerade dieser Hügel unter Naturschutz?“5. Dokumentation, Veröffentlichung und AssessmentZiel: Ertragssicherung, Reflexion und BenotungBasis der Projektdokumentation waren die Ergebnisberichte der einzelnen Arbeitsgruppen zur obengenannten zentralen Frage des Projekts. Die auf Basis ihrer Forschungsergebnisse und derRecherchen begründeten Antworten wurden im Rahmen eines Klassenplenums vorgestellt. Das warauch die Grundlage für die Benotung der Schülerleistungen. In einer spezifischen fachdidaktischenReflexion wurde festgehalten, was von den SchülerInnen gelernt wurde. Auch diese Ergebnissewurden im Plenum vorgetragen.Wissenschaftliche Ziele der BachelorarbeitDie laufende Bachelorarbeit setzt bei der These an, authentisches Inquiry Learning fördere Wissenschaftsverständnis,sprachliche und soziale Kompetenzen. Diese Hypothese geht auf eine These, dieDuschl und Grandy (2008) in einem Vergleich empirischer Studien entwickelten, zurück.Methodisch basiert die Arbeit auf einer Verschränkung quantitativer (V-NOS-Fragebogen nachLedermann 2002) und qualitativer Methoden (wie Auswertung von Beobachtungsdaten undAudiomittschnitten der Gruppendiskussion). Erste Ergebnisse werden im Jänner erwartet.LiteraturDuschl, R., Grandy, R. (Eds.) (2008). Teaching scientific inquiry. Recommendations for Research andImplementation. Rotterdam.Heistinger, A. (2006/2007): Qualitative Interviews. Ein Leitfaden zu Vorbereitung und Durchführunginklusive einiger theoretischer Anmerkungen [WWW Dokument]. Verfügbar unter:http://www.univie.ac.at/igl.geschichte/kaller-dietrich/WS%2006-07/MEXEX_06/061102Durchf%FChrung%20von%20Interviews.pdf [Datum des Zugriffs:19.06.11]67

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Lederman, N. G., Abd-El-Khalick, F., Bell, R. L., & Schwartz, R. S. (2002). Views of nature of sciencequestionnaire: Toward valid and meaningful assessment of learners' conceptions of nature ofscience. Journal of Research in Science Teaching, 39(6), 497-521.SchülerInnen des NAT-KiP 2 bei der freilandökologischen Arbeitmit dem WissenschaftlerSchüler beim Keschern von InsektenTabelle 6: Übersicht über die Aktionen mit SchülerInnen im NAT-KiP 2Datum Ort Personen Thema06.05.2011 WHS Baden L Anklärung der Grundbedingungen; Welche Klassesteht zur Verfügung? Wie lange haben wir Zeit?Welche Termine stehen zur Verfügung?...10.05.2011 PH Baden L, FD Themensammlung; als Auswahlmöglichkeiten für dasProjekt24.05.2011 PH Baden L, FD Vertiefung und Erweiterung der Einzelheiten desProjektes16.06.2011 PH Baden L, FD Entwicklung des Forschungsdesigns31.05.2011 PH Baden L, FD Neugestaltung des Themas und genaueBesprechung der Durchführung03.06.2011 WHS Baden L genaue Besprechung und Gestaltung des Projektes15.06.2011 WHS Baden L, W, S Projekt: Fachliche Auseinandersetzung mit demThema und Entwicklung der Fragestellung16.06.2011 Eichkogel-MödlingL, W, S Projekt: Freilandtag; Untersuchung der Fragestellung- Datenaufnahme - Reflexion17.06.2011 WHS Baden L, W, S Projekt: Datenanalyse und Diskussion derErgebnisse20.06.2011 WHS Baden L, S Projekt: Projektdokumentation21.06.2011 WHS Baden L, S Projekt: Projektdokumentation, Feedback25.10.2011 PH Baden L, FD Kurzbesprechung der Erarbeitung der BachelorarbeitLegende: S…SchülerInnen, L…LehrerInnen, FD…FachdidaktikerInnen, W…WissenschaftlerInnen68

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 20114.6. Bericht über die Arbeitskonferenz der Bio-KiPs am 20.06.2011KiP 2 -Arbeitskonferenz: Mo 20.6.2011, 14.30-18.30, IFF, 1070 Wien, Schottenfeldg. 29Bericht Dr. Mag. Thomas Stern (Moderation):1. Zielvorgaben und Design der KiP²-ArbeitskonferenzZiel der Arbeitskonferenz am Ende des ersten KiP²-Projektjahres war es, eine Zwischenevaluationüber die bisherigen Ergebnisse zu liefern und einen Erfahrungsaustausch zwischen allen Beteiligtensowie eine gemeinsame Reflexion zu ermöglichen.Im ersten Teil ging es darum, anhand von Präsentationen und Diskussionen einen Überblick über denIst-Stand zu gewinnen. Im zweiten Teil sollten Ideen für das zweite Projektjahr gesammelt undVorsätze für die nächsten Schritte formuliert werden (Programm der Arbeitskonferenz s. Tabelle 7).Prinzip von KiP² ist es, SchülerInnen an realen Forschungsarbeiten mit BiologInnen an der UniversitätWien zu beteiligen und so authentische Lernsituationen zu schaffen.Es gibt u.a. 3 Themenfelder:1. NEURO-KiP 2 : Neurologie der Spinnen - Steuerung des Verhaltens durch visuelle Reize.2. PALY-KiP 2 : Untersuchung und Identifikation von Pollen.3. SEA-KiP 2 : Erforschung von Tiefseelebewesen und ihren Lebensbedingungen.An KiP² sind 4 Personengruppen beteiligt:• S/S: SchülerInnen von 3 Schulklassen,• L/L: ihre 3 BiologielehrerInnen,• Wiss: 3 BiologInnen, die in verschiedenen Bereichen forschen,• FD: FachdidaktikerInnen des AECC, inkl. StudentInnen.An der Arbeitskonferenz nahmen 2 BiologInnen, 3 LehrerInnen, 14 SchülerInnen und 10 FachdidaktikerInnenteil.Tabelle 7: Programm der KiP 2 -Arbeitskonferenz14.30 Begrüßung; Überblick über das Programm;– „Schlüsselbegriffe“/„Schlüsselfragen“ für den heutigen Nachmittag (A), (B), (C)14.45(A) WONACH FORSCHEN WIR? WELCHE ÜBERLEGUNGEN/ERWARTUNGEN LEITENUNS DABEI? (ZIELE)(B) WELCHE ERGEBNISSE/ERKENNTNISSE HABEN WIR BISHER GEWONNEN?(PRÄSENTATIONEN)14.45 NEURO-KiP 2 / PALY-KiP 2 / SEA-KiP 2 präsentieren den Stand ihrer Projekte, je 30’69

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011–16.1516.15–16.3016.30–17.0017.00–17.3017.30–18.0018.00–18.3010’ L/L; 10’ S/S, 10’ Feedback, d.h. 2’ Murmelgruppen, 5’ Kommentare(Was gefällt uns? Was ist auch für uns brauchbar/überlegenswert? Was ist uns unklar?)3’ Stellungnahme dazu (Was werden wir uns durch den Kopf gehen lassen?)Wiss / Discussants vergleichen ihre Beobachtungen und Einschätzungen der Präsentationender beiden Gruppen, mit denen sie nicht kooperiert haben(Was ist den beiden Gruppen bisher gelungen? Was können wir von ihnen lernen?Welches Verständnis von Wissenschaft ist bei ihnen zu erkennen? Wie sollten sie weiterarbeiten?)Pause mit Snacks und Getränken(C) WIE KÖNNTE ES WEITERGEHEN? (PERSPEKTIVEN)Workshop in 5 Gruppen (jeweils 1 FD als Moderator/in):Strukturiertes Brainstorming: SWOT-Analyse (Poster mit 4 Quadranten)mit Blick auf die KiP²-Ziele „Lernen durch Forschen“; „Kooperation“; „Reflexion“.- “S”: Wo liegen unsere Stärken? Was können wir gut? Was ist uns bishergelungen?- “W“: Wo liegen unsere Schwächen? Was funktioniert bisher eher schlecht?….- “O“: Welche Chancen sehen wir und welche Möglichkeiten, unsere Ziele zuerreichen?…….- “T“: Welche Gefahren sollten wir beachten, damit wir nicht scheitern?4 Arbeitsgruppen: NEURO-KiP 2 / PALY-KiP 2 / SEA-KiP 2 :Unsere nächsten Schritte: Vorsätze für das zweite KiP²-JahrZusammenfassung und Kommentar (Franz Radits)Feedback, Verabschiedung2. Überblick über die bisher gewonnenen ForschungsergebnisseVoraussetzungen und Entwicklungsgrad der drei Subprojekte sind sehr unterschiedlich, wie diePräsentationen zeigten.NEURO-KiP 2Dieses Subprojekt mit Spinnenforscher Axel Schmid, Biologielehrerin Ilse Wenzl und einer 5. Klasse(BRG Wien 18) steht erst am Anfang und hat sich bisher mit der Aufarbeitung des umfangreichengesicherten Wissens über Spinnentiere befasst.• Die vier anwesenden SchülerInnen präsentierten, was sie sich an Informationen über Körperaufbau,Physiologie und Verhaltensweisen von Spinnen angeeignet haben. Ihre bisherigeProjektarbeit hat sich darauf konzentriert in Fachbüchern oder im Internet zu recherchieren undvorhandenes Wissen aufzuarbeiten, als Grundlage für weitere Forschungen.70

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011• Aus den ergänzenden Ausführungen der Biologielehrerin Ilse Wenzl geht hervor, dass alleSchülerInnen der Klasse an den Recherchen zu Teilaspekten (Körperbau, Metabolismus,Sexualverhalten u.a.) und an der Ausarbeitung von ppt-Folien (Text und Bildauswahl) beteiligtwaren. Zur Präsentation mussten diese Vorarbeiten dann nur redigiert und in eine einheitlichenForm gebracht werden. Die eigentliche Kooperation mit dem Spinnenforscher Axel Schmid(Universität Wien) und die Planung der ersten gemeinsamen Forschungsaktivitäten hat erst amVormittag des Arbeitskonferenztages am Zoologischen Institut der Universität Wien begonnenund wird im zweiten KiP²-Jahr weitergeführt und umgesetzt.• Bei ihren Rückmeldungen zeigten sich die übrigen TagungsteilnehmerInnen positiv überraschtvom fundierten und sehr detaillierten Fachwissen der PräsentatorInnen und von der Qualitätund dem großen Informationsgehalt des verwendeten Bildmaterials. Kritisch angemerkt wurdenur, dass sie zum Teil Fremdwörter und Fachvokabular (Habitat, extraintestinale Verdauung,Chelizeren, …) aus ihren Quellen (Wikipedia?) übernommen hatten, die ihnen offenbar nichtganz geläufig waren.• Die beiden anwesenden WissenschaftlerInnen merkten in ihrem Feedback an, dass esdurchaus erfolgversprechend sei, sich eingehend mit dem künftigen Studienobjekt (in diesemFall Spinnen) zu befassen, dabei auch Interesse und eigene Fragen zu entwickeln, bevor manmit den ersten konkreten eigenen Forschungsschritten beginnt.PALY-KiP 2In diesem Subprojekt mit Pollenforscherin Martina Weber, Biologielehrerin Heidi Amon hatten sich dieSchülerInnen einer 4. Klasse (Akademisches Gymnasium Wien 1) eingehend mit epistemologischenGrundlagen und der Entwicklung relevanter Forschungsfragen befasst und außerdem ersteInformationen über Pollenforschung gesammelt und aufbereitet. Erst für das zweite KiP²-Jahr sindkonkrete Forschungsarbeiten zur Identifikation bestimmter Pollen in ausgewählten Proben geplant.• Die fünf anwesenden Schülerinnen präsentierten anhand ihres mitgebrachten Posters, (a)welche Informationen über Pollen sie bisher heraus gefunden hatten (u.a. dass sie Millionenvon Jahre alt werden können, nach einiger Zeit aber ihre Fortpflanzungsfähigkeit verlieren) und(b) wie sie bei diesem KiP²-Projekt ihrer Ansicht nach besonders viel und mit Freude lernen,nämlich dadurch, dass sie sich aktiv mit Fragen auseinandersetzen und auch ihr Wissen aufneue Zusammenhänge anwenden. Interessant war für ihre Klasse z.B. herauszufinden, welcheVerfahren es in der Kriminologie gibt, um mittels Identifikation von Pollen an der Kleidungeines/r Verdächtigen zu beweisen, dass er/sie sich an einem bestimmten Ort aufgehalten hat.• Ergänzend berichtete die Biologielehrerin Heidi Amon, wie sie und ihre Klasse dabeivorgegangen sind, den zyklischen Forschungsprozess von Vorwissen/Beobachtung überHypothesenbildung, Untersuchungen/Experimenten, deren Auswertung und Interpretation, demVergleich mit der Forschungshypothese bis zu Schlussfolgerungen und deren kritischer71

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011Überprüfung verständlich zu machen. Das geschah anhand eines „kondensiertenForschungsprozesses“ zur Frage, wie viele Wassertropfen auf einer 1-Eurocent-Münze Platzhaben. Im nächsten Schritt hatten die SchülerInnen überlegt, welchen Forschungsfragen überPollen sie nachgehen könnten. Aus der langen Liste (u.a. naive Fragen wie „Kann man Pollenebenso spalten wie Atome?“) wurden dann in einem kollektiven Entscheidungsverfahren vierrelevante Forschungsfragen ausgewählt (z.B. „Wie kann man Qualität und Herkunft von Honigfeststellen?“) und mit der Pollenforscherin Martina Weber bei einem Schulbesuch diskutiert.• Die übrigen TagungsteilnehmerInnen zeigten sich in ihren Rückmeldungen beeindruckt von derperfekt choreographierten und frei gesprochenen Präsentation der fünf Mädchen und von derinhaltlichen und ästhetischen Qualität des Plakats. Anerkannt wurde auch, dass diese Gruppesich viel Zeit genommen hatte, der Frage nachzugehen, wie man forscht und dadurch Wissengeneriert und absichert, und wie man relevante Forschungsfragen entwickelt.• Die beiden anwesenden WissenschaftlerInnen unterstrichen in ihrem Feedback, dass es ineinem authentischen Forschungsprozess wichtig ist, nicht nur an Vorwissen und bereitsvorhandenen Ideen anzuknüpfen, sondern sich Zeit zu nehmen, auch abseits üblicherForschungsthemen eigene Fragestellungen zu entwickeln. Es ist schwierig zu entscheiden, wieviel Vorwissen man erst einmal anhäufen muss, um vernünftige Forschungsfragen zu stellen,bzw. ob man nicht nur anhand interessanter eigener Forschungsfragen motiviert sei, sichVorwissen anzueignen?SEA-KiP 2Dieses Subprojekt mit Tiefseezoologin Monika Bright, Biologielehrer Klemens Wernisch und einerGruppe von acht SchülerInnen dreier 6. Klassen am BRG Wien 19, die in der modularen Oberstufe2010/11 den Kurs „Wissenschaftliches Arbeiten“ gewählt hatten, ist bereits abgeschlossen. Mehr alsein Semester lang hatten die SchülerInnen Gelegenheit, Tiefseeschnecken zu untersuchen und sichinhaltliches und methodologisches Wissen anzueignen.• Die fünf anwesenden SchülerInnen berichteten über ihre Forschungsarbeit in den letztenMonaten und stellten ihr Präsentationsposter über Videoprojektion vor. Da ihr Teilprojekt andersals die beiden anderen innerhalb eines Schuljahres abgeschlossen sein musste, der Modul warnämlich auf 2010/11 begrenzt, war das Forschungsprogramm aus Zeitgründen schon imVorhinein festgelegt und wurde von der Tiefseebiologin Monika Bright vorgestellt. DieSchülerInnen mussten sich über die am weitesten verbreiteten Tiefseeschneckenarten, sowiederen Merkmale, Eigenschaften und Lebensbedingungen informieren und dann 652 toteExemplare unter dem Mikroskop klassifizieren. Anfängliche Schwierigkeiten wurden durchwiederholte Rückfragen bei MitschülerInnen überwunden, und die Treffsicherheit derZuordnungen nahm rasch zu. Das Ergebnis war die statistische Verteilung der Schneckenartenin dieser Stichprobe und wurde mit veröffentlichten Ergebnissen aus anderen ähnlichenUntersuchungen verglichen. Überdies untersuchten die SchülerInnen auf eigene Faustschwarze Flecken, offensichtlich Brandspuren auf einigen Schneckengehäusen und kamen zudem Ergebnis, dass diese bei männlichen Exemplaren häufiger als bei weiblichen zu finden72

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011waren. Was der Grund dafür sein könnte, und ob diese Brandspuren auf Vulkanismus amMeeresgrund oder auf unsachgemäße Behandlung zurückzuführen waren, konnte nichtendgültig geklärt werden.• Die übrigen TagungsteilnehmerInnen bewunderten in ihren Rückmeldungen die Gründlichkeitbei der Suche nach Informationen über die exotischen Schneckenarten, sowie die Ausdauerund Genauigkeit, mit der die SchülerInnen die vielen hundert Schnecken untersucht undklassifiziert hatten. Das Plakat wurde allerdings als unübersichtlich kritisiert wegen der Überfüllean Text, Bildern und statistischen Diagrammen.• Die Tiefseebiologin Monika Bright versicherte, dass die in diesem Subprojekt gewonnenenDaten durchaus dem entsprächen, was in meeresbiologischen Fachzeitschriften publiziertwerde. Spinnenforscher Axel Schmid meinte, dass die SchülerInnen zwar Methoden derempirischen Forschung kennengelernt und praktiziert hätten, bedauerte aber, dass sie nichtmehr Zeit gehabt hätten, eigene Forschungsfragen zu entwickeln und ihnen nachzugehen, umso den kompletten zyklischen Forschungsprozess zu durchlaufen. Diesen wie bei PALY-KiP 2 ineiner Stunde (!) exemplarisch durchzuführen, bezeichnen beide WissenschaftlerInnen alsgenial.3. Vorschau auf das zweite KiP²-ProjektjahrDie SchülerInnen verließen die Veranstaltung nach der Snack- und Getränke-Pause, nur dreiFünftklassler („Neuro-KiP“) blieben freiwillig und aus Neugier etwas länger.Die ProjektmitarbeiterInnen gingen im nächsten Schritt daran, in einem strukturierten Brainstorming(„SWOT-Analyse“) bisherige Stärken und Schwächen des Projekts zu benennen, sowie Chancen undmögliche Gefahren, die das KiP²-Projekt im zweiten KiP²-Projektjahr zum Erfolg oder zum Scheiternbringen könnten.Ohne Wertungen, Reihungen oder Diskussionen wurden Einschätzungen aller Teilnehmer/innengesammelt und in 4 Kategorien eingeteilt:1. “S” / Strengths: Wo liegen unsere Stärken? Was können wir gut? Was ist uns bishergelungen?2. “W“ / Weaknesses: Wo liegen unsere Schwächen? Was funktioniert bisher eher schlecht?3. “O“ / Opportunities: Welche Chancen und Möglichkeiten sehen wir, unsere Ziele zu erreichen?4. “T“ / Threats: Welche Gefahren sollten wir beachten, damit wir nicht scheitern?Das Ergebnis des Brainstormings ist Abbildung 13 zu entnehmen.73

4. Partizipatives Forschen in den Bio-KiPs Oktober 2011STÄRKEN (STRENGTHS)“S”: Motivationsschub und Lust am Forschen durchinteressante Form der Kooperation zwischenWissenschaftlerInnen, LehrerInnen, SchülerInnen undFachdidaktikerInnen“S”: Gegenseitige Bereicherung der am ProjektBeteiligten durch die unterschiedlichen Sichtweisenauf die Bedeutung der Naturwissenschaften und desschulischen Lernens“S”: Vielfalt nicht nur an Inhalten, sondern auch anForschungskonzepten und didaktischenHerangehensweisen in den drei Teilprojekten:Möglichkeit, voneinander zu lernen“S”: Gesteigertes Interesse der SchülerInnen anBiologie und naturwissenschaftlichen Methoden durchBeteiligung an authentischen Forschungsprojekten(„Sogar Spinnen werden interessant! Man weiß nochnicht alles über sie!“)“S”: Für die SchülerInnen neue Möglichkeiten derArbeitsteilung und Zusammenarbeit, um großeThemenfelder zu erfassen (mit Fachliteratur undInternet-Recherchen)“S”: Dass sich alle Beteiligten Zeit nehmen für einesolche Arbeitskonferenz …..(Hohe Priorität trotz anderer Verpflichtungen undEngagements)CHANCEN (OPPORTUNITIES)“O“: Sammeln von exemplarischem Erfahrungswissenüber authentische Lernumgebungen“O“: Einsicht in die Notwendigkeit den SchülerInnenZeit zu lassen, sich mit ihrem Themaauseinanderzusetzen, ihren eigenen Zugang zurForschung zu finden“O“: Chance, Lernfortschritte bewusst zu machen durchReflexion von Forschung“O“: Überdenken von Haltungen und Einstellungen zunaturwissenschaftlicher Forschung und derenVermittlung“O“: „Wissenschaftsverständnis entwickelnSchülerInnen auch wenn sie nur rudimentär anForschung partizipieren“ (Radits)“O“: Diskussionen über wissenschaftliche Themen inSchülergruppen“O“: Nutzen der Rückmeldungen derFachdidaktikerInnen für die wiss. Lehre“O“: Verständnis schaffen für (die Bedeutung der)Grundlagenforschung und für die (methodologischenund epistemologischen) Grundlagen der Forschung“O“: Dissemination durch KiP-Seminare in derLehrerfortbildungSCHWÄCHEN (WEAKNESSES)GEFAHREN (THREATS)“W“: Theoretische Lücke (A): Wie stellt man “T“: Verbindung Universität – Schulen bzw.Verständnis oder Reflexionsniveau der SchülerInnenfest?“W“: Theoretische Lücke (B): Was tun gegeneingespieltes Schülerverhalten wie minimalistischeLernstrategien und Abwehr von Ansprüchen, sichWissenschaftlerInnen – SchülerInnen müsste bewusstgepflegt und vertieft werden“T“: Achtung vor zu hohen Erwartungen an dieSchülerInnen! Man übersieht oft, dass Lernschritte Zeitbrauchen ….fundiertes Basiswissen anzueignen? Liegt es amSchulsystem, an pubertären Verweigerungshaltungenoder an der menschlichen Natur überhaupt, dassAnforderungen oft ausgewichen wird undAnstrengungen vermieden werden?“W“: Zeitdruck, Terminprobleme, v.a. bei denbeteiligten WissenschaftlerInnenAbbildung 13: Ergebnis des Brainstormings auf der KiP2-Arbeitskonferenz74

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 20115. SONDIERUNG ERSTER IMPLEMENTIERUNGSSCHRITTE IN KIP²Die von KiP² geschaffenen Lernumgebungen zum authentischen Inquiry Learning ermöglichen auf dereinen Seite SchülerInnen den Erwerb epistemologischer Kompetenzen („Wissenschaftsverständnis“)und authentische Forschungserfahrungen und geben auf der anderen Seiten WissenschaftlerInnenGelegenheit zur authentischen Science Communication. Das zeigen die bisher vorliegenden Ergebnisseder KiP² Begleitforschung, damit sind wir auf bestem Weg zwei unserer vorrangigen Projektziele zuerreichen: Modellentwicklung (KiP² Arbeitsmodell 2012) inklusive der Bildungsziele (Scientific Literacy)und unsere Forschungsziele.Offen bleibt, wie unsere Innovation institutionell stabilisiert werden kann. Im KiP² Projektantrag (S. 9f)setzten wir uns das Ziel, Implementierungwege zu sondieren und zu pilotieren. Dazu wurden vierImplementierungswege, dem Rational des KiP 2 -Arbeitsmodells 2010 folgend skizziert. Wir legen hiererste Ergebnisse unserer Recherchen vor und beschreiben unsere Pilotprojekte:1. KiP² - Implementierung durch VernetzungNetzwerke gelten gemeinhin als niederschwellige Form der Implementierung, mit schwer vorausschaubarerStabilität. Es ist daher ein Ziel in der Netzwerkarbeit von KiP² Vernetzungsinitiativen aufsolider wissenschaftlicher Basis voranzutreiben und ausschließlich mit stabilen und forschungsbasiertenNetzwerken zu kooperieren. KiP² schloss Kooperationsverträge mit• Dem europäischen Netzwerk für Inquiry Learning: PROFILES (Professional Reflection orientedFocus on Inquiry-based Learning and Education through Science; http://www.profilesproject.eu/cms_profiles/)• dem IMST-Programm „Regionale Vernetzung“(RN – http://imst.uni-klu.ac.at/programme_prinzipien/rn_tn/)PROFILES wird von bedeutsamen und erfahrenen Institutionen getragen:• Freie Universität Berlin FUB Germany (Coordinator: Claus Bolte); http://www.fu-berlin.de• University of Tartu UTARTU Estonia (Jack Holbrook); http://www.ut.ee/en• Weizmann Institute of Science WEIZMANN Israel (Avi Hofstein); www.weizmann.ac.il• University of Bremen UniHB Germany (Ingo Eilks); www.uni-bremen.de/• und 17 weiteren InstitutionenForschendes Lernen in den naturwissenschaftlichen Unterricht einzubringen ist das erklärte Ziel desEU Projekts PROFILES. Es baut auf Erkenntnissen des Vorgängerprojekts PARSEL auf(www.parsel.eu), in dessen Rahmen Unterrichtsmaterialien für Forschendes Lernen entwickeltwurden. Diese Unterlagen (Beispiele unter http://www.parsel.uni-kiel.de/cms/) dienen als unmittelbareVorlagen, PROFILES intendiert explizit aber auch die Weiter- und Neuentwicklung vonUnterrichtsmaterialien im PARSEL-Typus.75

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 2011Charakteristisch für die Entwicklung von PROFILES-Materialien ist ein bottom-up Ansatz. LehrerInnenentwickeln die PROFILES-Aufgaben und erhalten so die Chance an einer community of practiceteilzunehmen. Sie übernehmen Ownership für innovatives Unterrichtsmaterial, was als Voraussetzungfür die Übernahme von Innovationen in den Unterricht gilt (Blonder et. al 2008).PROFILES vernetzt sich mit Institutionen und Projekten die „Forschendes Lernen“ als integralenBestandteil der naturwissenschaftlichen Ausbildung verstehen.KiP positioniert in diesem EU-Projekt das Konzept der Bio-KiPs – das Lernen und Forschen inauthentischen Lernumgebungen – im PROFILES-Netzwerk. KiP² entwickelt dazu in zwei FeldernInitiativen:• KiP entwickelt eine Lehrveranstaltung zur LehrerInnenfortbildung im Bereich authentischesForschendes Lernen (s. nächster Abschnitt). Die in dieser Lehrveranstaltung entstehendenAnsätze für Aufgabenstellungen zum authentischen Forschenden Lernen im BereichMarinbiologie werden in das PROFILES-Netzwerk eingebunden.• Im Rahmen des Bio-KiPs SEA-KiP 2 entstanden in der Diplomarbeit von Susanne Pramendorferin Betreuung von Monika Bright (Dep. f. Marinbiologie) Arbeitsunterlagen und Arbeitsaufgabenzum Thema Lebensraum Tiefsee, die in einem folgenden Schritt in das PROFILES Netzwerkeingebracht werden.Als nächsten Schritt wird die direkte Vernetzung mit dem IMST-Programm „Regionale Vernetzung“(RN; http://imst.uni-klu.ac.at/programme_prinzipien/rn_tn/) in Angriff genommen. Konkret sollen, diesergaben die Vorgespräche mit dem Leiter des Netzwerkprogramms, Franz Rauch, lokaleNetzwerkprojekte zu authentischem Inquiry Learning nach dem Muster der Bio-KiPs mit finanziellerUnterstützung von IMST initiiert werden. Die begleitende Evaluation für die Pilotierung übernimmt dasProgramm IMST-RN.Als ersten Schritt dazu wird am 25.11.2011 beim IMST-Vernetzungstag vor VertreterInnen derRegionalen Netzwerke Wien und NÖ das KiP-Projekt vorgestellt.Blonder, R., M. Kipnis, et al. (2008). "Increasing Science Teachers' Ownership through the Adaptationof the PARSEL Modules: A "Bottom-up" Approach." Science Education International 19(3): 285-301.76

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 20112. KiP² - Implementierungsprojekte in der LehrerInnenbildungDazu wurden drei Projekte initiiert. Ein Projekt ist an der Fakultät für Lebenswissenschaften situiert,zwei an Pädagogischen Hochschulen. Ein Projekt davon wurde nahezu vollständig an das Mustereines Bio-KiPs angelehnt und in die gegebenen Strukturen der PH NÖ integriert.Projekt 1: Interdisziplinäres Projektpraktikum „Forschendes Lernen & Forschen mitSchülerInnen im Unterricht und im wissenschaftlichen Labor".KiP² entwickelte im Sommersemester 2011 nach Vereinbarung mit der StudienprogrammleitungBiologie und Umweltkunde (LA- Fakultät für Lebenswissenschaften) eine neue Lehrveranstaltung fürauthentisches Inquiry Learning in der Lehrerbildung, das Interdisziplinäre Projektpraktikum„Forschendes Lernen & Forschen mit SchülerInnen im Unterricht und im wissenschaftlichen Labor".Idee: Lehramt-Studierende unterstützen LehrerInnen bei der Planung, Durchführung und Reflexionder Forschungsprojekte, die SchülerInnen in Kooperation mit der Meeresbiologin durchführen. DieLehrveranstaltung wird über das Studienprogramm (Biologie Lehramt) finanziert. Das Pilotprojektwurde mit Beginn des Wintersemesters gestartet. Derzeit arbeiten drei Projektteams bestehend ausSchülerInnen, BiologielehrerInnen, einer Meeresbiologin und zwei Fachdidaktikern und entwickelnjeweils ein Curriculum für eine Gymnasialklasse. Die Pilotierung wird von zwei Diplomarbeitenbegleitend beforscht (ein Exposé dazu findet sich im Kapitel 3.4).Daten des Interdisziplinären Projektpraktikums:Titel: Forschendes Lernen & Forschen mit SchülerInnen im Unterricht und im wissenschaftlichen"Labor" (Learning & Research about in Authentic Biology Learning Environments)SemStd.: 3.0 ECTS 3.0Hörerzahl: 15Leitungsteam:Radits, Franz – Kompetenzzentrum Didaktik der BiologieBardy-Durchhalter, Manfred – Kompetenzzentrum Didaktik der BiologieBright, Monika – Dept. für MeeresbiologieDer Fachinhalt der einzelnen Curriculumsentwicklungsprojekte ist Meeresbiologie, vertreten durchMonika Bright. Fachdidaktischer Inhalt ist Curriculumsentwicklung zum Thema „authentischesForschen und Lernen zu Problemfeldern der Meeresbiologie“. Studierende entwickeln in Kooperationmit den LehrerInnen und den WissenschaftlerInnen ein relevantes Forschungsprojekt, führen es durchund evaluieren es.Dieses Setting führt zu einer engen Verschränkung von Lehreraus- und Fortbildung. Wir erwarten unsdavon einen starken Impuls für Nachhaltigkeit. In der Folge soll daraus das sogenannte „KiP-TeacherLab“ (s. Projektantrag, S.9) entstehenDie LV wird in Zukunft zumindest in jedem Wintersemester angeboten werden. Gelungene Projektewerden über das EU-Projekt PROFILES und die Regionalen IMST Netzwerke disseminiert.77

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 2011Erste Schritte in Richtung KiP² Science Communication-LAB (SCOL) (s. Projektantrag S. 9f)konnten kurz vor der Berichtlegung erreicht werden. Mit dem Dekan der Fakultät fürLebenswissenschaften wurde vereinbart, dass trotz eklatanter Raumnot in der Fakultät einlaborgewidmeter Raum und ein Seminarraum in der Fakultät zur Verortung einer Schnittstellezwischen Schulen und Fakultät zur Verfügung gestellt wird. Diese Vereinbarung wurde bereits erfüllt.Für das Sommersemester sind eine Reihe von Veranstaltungen, die sich mit grundsätzlichen Fragender Gestaltung authentischer Lernumgebungen und der Wissenschaftskommunikation beschäftigenwerden, geplant. U.a. konnte Foaud Abd-El-Khalick von der University of Illinois (Urbana-Champaign)für einen Vortrag und zweitägigen Workshop gewonnen werden (02.-05.05.2012).Projekt 2: Biologie lernen mit WissenschaftlerInnen: Einblicke in aktuelle Forschungsgebieteund in Konzepte für authentisches Forschendes LernenZielsetzungDie Veranstaltung richtet sich an LehrerInnen aller Schularten und ist als Auftakt einer kontinuierlichenReihe von Fortbildungsveranstaltungen zum Thema „authentisches Forschen und Lernen mitWissenschaftlerInnen“ gedacht. Dabei soll die Implementierung authentischen Forschenden Lernensin Kooperation mit Instituten des tertiären Bildungssektors im Mittelpunkt stehen. Die Veranstaltungsreiheist an der Schnittstelle Wissenschaft und Schule positioniert und disseminiert die Ergebnisse derKiP-Begleitforschung in den Kooperationsfeldern Schulen und Wissenschaft.KiP erfahrene LehrerInnen und ggf. auch SchülerInnen agieren, gestützt auf ihre eigeneAktionsforschung, als LehrerfortbildnerInnen in Settings einer Community of Practice (s. Projektantrag,S. 7)ProgrammIm ersten Teil der Veranstaltung (24.11.2011 an der KPH Wien-Krems) werden WissenschaftlerInnenvom Department für Kognitionsbiologie, Neurobiologie und Meeresbiologie (zwei der Vortragendenarbeiten im KiP Projekt mit) über ihre aktuellen Forschungsprojekte berichten und epistemologischeFragen mit den LehrerInnen diskutieren.Im zweiten Teil der Veranstaltung werden am Projekt KiP beteiligte LehrerInnen Einblick in ihreErfahrungen mit authentischem Forschen und Lernen geben. Gemeinsam mit den Wissenschaftler-Innen und FachdidaktikerInnen werden Möglichkeiten der Einbindung authentischen ForschendenLernens in den Unterricht der TeilnehmerInnen erarbeitet und es wird die Begleitung dieserUnterrichtsarbeit im Rahmen von Fortsetzungsveranstaltungen geplant.78

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 2011Geplanter Seminarablauf9:00 – 9:15 Projektleiter KiP: Vorstellung des Konzepts für den Seminartag9:15 – 10:00 WissenschaftlerIn aus dem Department für Marinökologie: Präsentation eines aktuellenForschungsprojekts mit Zeitfenster für individuelle Fragen der TeilnehmerInnen10:00 – 10:15 Kaffeepause10:15 – 11:00 WissenschaftlerIn aus dem Department für Neurobiologie und Kognitionsforschung:Präsentation eines aktuellen Forschungsprojekts mit Zeitfenster für individuelle Fragen derTeilnehmerInnen11:00 – 11:45 WissenschaftlerIn aus dem Department für Evolutionsbiologie: Präsentation einesaktuellen Forschungsprojekts mit Zeitfenster für individuelle Fragen der TeilnehmerInnen11:45 – 12:30 Mittagspause mit der Möglichkeit zum Mittagessen in der Mensa12:30 – 13:00 FachdidaktikerInnen des AECC: Moderierte Diskussion „Forschungsmethoden“ unterEinbindung der Wissenschaftler/innen der Fakultät für Lebenswissenschaften und derteilnehmenden LehrerInnen13:00 – 14:30 LehrerInnen aus dem Projekt KiP: Projektpräsentationen, Berichte von Erfahrungen mitauthentischem forschendem Lernen im Unterricht14:30 – 15:15 Kaffeepause15:15 – 16:45 FachdidaktikerInnen des AECC: Erarbeitung von Möglichkeiten der Einbindungauthentischen Forschenden Lernens in den Unterricht gemeinsam mit den teilnehmendenLehrerInnen und den WissenschaftlerInnenOrganisation und FinanzierungDie Fortbildungsveranstaltung wurde in das Seminarprogramm der KPH Wien/Krems, Campus Krems-Mitterau, aufgenommen und wird bereits als Pilot weitgehend über Landesschulräte und die KPHfinanziert. Dies ermöglichte die Ausschreibung in PH-Online und die elektronische bzw. vereinfachteschriftliche Abwicklung des Dienstauftragsverfahrens über die DirektorInnen bzw. Schulaufsichtsbehörden.79

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 2011Abbildung 14: KiP2-Implementierungslehrveranstaltung an der KPH Krems(Screenshot Quelle https://www.ph-online.ac.at/kphvie/lv.detail?clvnr=160846)Projekt 3: Authentisches Forschendes Lernen zu Problemstellungen des Naturschutzes in derRegion Eichkogel / MödlingIn Kooperation mit der PH NÖ und deren Laborschule der Wirtschaftshauptschule Baden wurden ersteerfolgreiche Schritte in Richtung Implementierung eines Bio-KiPs an einer PH unternommen. Dabeientstand ein „Nature KiP“ (NAT-KiP 2 ; s. Kapitel 4.4). Im Zentrum stehen zwei stabile Elemente ausdem Lehrerbildungscurriculum der PH NÖ, das Schulpraktikum der Studierenden und deren biologiedidaktischeforschende Bachelorarbeit. Ein/e Studierende/r in der Rolle eines Student Teachersentwickelt ein Curriculum für authentisches Forschendes Lernen gemeinsam mit einer/m WissenschaftlerInund den SchülerInnen im Rahmen ihres regulären Schulpraktikums, dokumentiert undbeforscht diese im Zuge der eigenen Bachelorarbeit. Moderiert und begleitet wurde in diesem Pilotdas Projekt durch die FachdidaktikerInnen des AECC-Biologie. In Zukunft könnte dies, wie Gesprächemit der Direktorin der Laborschule und dem Rektorat der Hochschule zeigen, durchFachdidaktikerInnen oder Mentor-Teacher der PH erfolgen.80

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 20113. KiP²-Schwerpunktsetzung in Schulen und SchulprogrammeIn diesem Arbeitsfeld entfaltete KiP² in der erste Projektphase gemäß Projektplan die geringsteAktivität. Trotzdem zeichnen sich zwei erfolgversprechende Wege ab:• Vertiefung der Zusammenarbeit mit dem BRG 19. Die modularisierte Oberstufe liefert dafürhervorragende Rahmenbedingungen. Das Department für Marinbiologie hat Interesse an einerlängerfristigen Zusammenarbeit bekundet. Gespräche mit der Schulleitung stehen noch aus.• Implementierung des authentischen Inquiry Learnings in die kompetenzorientierte neue MaturaDie Einführung der kompetenzorientierten Reifeprüfung ist eine der wichtigsten Interventionen in dennaturwissenschaftlichen Unterricht, seit langem. KiP² hat begonnen konkrete an Inquiry-Problemstellungen orientierte Aufgabenstellungen zu entwickeln und verbreitet diese in eigens dafüreingerichteten Lehrerfortbildungsveranstaltungen. Die Tatsache, dass authentisches Inquiry Lernengleichsam zum Inhalt von Maturaaufgabenstellungen wird, könnte LehrerInnen ermutigen, verstärktSchülerInnen Erfahrungen in derartigen Lernumgebungen, wie KiP zu ermöglichen und mithin an vonder Universität initiierten Projekten mitzumachen.Beispiel für einen erfolgreichen Schulentwicklungsvorgang, der Strukturen für authentisches Forschenund Lernen schuf, ist die Weiterentwicklung des Bio-KiP-Projekts an der HLA Wr. Neustadt. Imregulären Unterricht und in zusätzlichen Projekten wurden die Forschungsergebnisse zum Thema„Orientierung von Bienen“ (Kooperationsprojekt Dept. für Evolutionsbiologie an der Universität Wienund der HLA Wr. Neustadt) vertieft und schließlich auf einer internationalen Konferenz disseminiert.Dazu folgender Bericht der Lehrerin Elisabeth Inschlag:„KiP goes Science on Stage“: Bericht über die Teilnahme am Science on Stage Festivalin Kopenhagen 2011Im Zuge von KiP1 präsentierten meine SchülerInnen (HLA Wiener Neustadt) ihr Projekt EVO-KiP beim Wettbewerb „Science on Stage“ an der Johannes Kepler Universität Linz am 25.-26.2.2010 und qualifizierten sich damit für den Europawettbewerb 2011 in Kopenhagen.Aufgrund des ungünstigen Termins der Veranstaltung in Kopenhagen (Ostern 2011; dieSchülerInnen befanden sich zu dem Zeitpunkt mitten in ihrer Matura), reiste ich alleine nachKopenhagen, um auch dort das EVO-KiP unter dem Titel „Students as Science and ResearchExperts“ zu präsentieren (Poster s. Anhang Abbildung 19).Die Veranstaltung fand von 16. – 19.04.2011 in einem sowohl im Hinblick auf Architektur alsauch die Unterrichtsstruktur betreffend, sehr innovativen Gymnasium im Kopenhagen statt. AmÖsterreichstand wurden die wesentlichen Schritte und Ergebnisse auf einer Wandtafel dreiTage lang gezeigt und von einer internationalen Jury, den übrigen TeilnehmerInnen undzahlreichen Gästen begutachtet. Besonders positiv bewertet wurde das wissenschaftlicheArbeiten, welches dieses Projekt auch aus den anderen präsentierten 241 Projekten aus ganzEuropa und Kanada hervorhob. Generell wurden bei dieser Veranstaltung überwiegendVersuche aus Physik und Chemie gezeigt und vorgeführt. Vom Kindergarten bis zur Universität,81

5. Sondierung über erste Implementierungsschritte Oktober 2011wurden alle Altersgruppen angesprochen. Viele dieser sehr effektvollen Versuche wurden auchauf die Bühne geholt und fanden großen Anklang bei den Teilnehmern. Die Zahl derbiologischen Arbeiten hingegen beschränkte sich auf ein paar wenige Projekte. Für michpersönlich war es möglich einige Kontakte zu knüpfen und Ideen für meinen eigenen Unterrichtund auch für weitere Projekte in der Zukunft zu sammeln. Die Teilnahme an dieserinternationalen Veranstaltung war sehr inspirierend und interessant. Das gesammelte Materialwird mir und auch meinen KollegInnen an der Schule zur Verfügung stehen und in Zukunftverstärkt für noch mehr qualitativ hochwertigen und kompetenzorientierten Unterricht sorgen.Infos auch auf www.science-on-stage.euKiP 2 belohnte die erfolgreiche Teilnahme am Science-on-stage-Wettbewerb der SchülerInnen ausdem EVO-KiP mit einer Preisurkunde und einer kleinen „Finanzspritze“ für die bevorstehendeMaturareise, die Franz Radits den SchülerInnen bei seinem Besuch an der HLA Wr. Neustadt am11.05.2011 im festlichen Rahmen überreichte:Elisabeht Inschlag (Lehrerin aus KiP1) bei der Präsentationdes EVO-KiPs bei der „Science on Stage“-Veranstaltung inKopenhagenDie SchülerInnen des EVO-KiP gemeinsam mit ihrer LehrerinElisabeth Inschlag und Franz Radits bei der gemeinsamenFeier des „Science-on-stage“-Erfolgs82

6. Finanzbericht Oktober 20116. FINANZBERICHTKostenübersichtAusgaben gesamtKostenPersonalkosten gesamt 55 175,97Werkverträge gesamt 2 060,00Reisekosten gesamt 0,00Sachkosten gesamt 400,00Sonstige Kosten (Overhead) 7 869,17Gesamtausgaben 65 505,14Einnahmen gesamt (ohne Eigenmittel) KostenSparkling Science 42 495,99Gesamteinnahmen 42 495,99DetailaufstellungPersonalkostenKostenDissertant Manfred Bardy-Durchhalter 25 007,64 19 WSt, Okt.'10-Sep.'11Dissertantin Christine Heidinger 30 168,33 28 WSt, Okt.'10-Sep.'11Personalkosten gesamt 55 175,97WerkverträgeKostenStachowisch 60,00 ÜbersetzungBright 2 000,00 Anerkennungsentgelt f. SEA-KiP 2Werkverträge gesamt 2 060,00SachkostenKostenPreisgeld HLA Wr. Neustadt 400,00Sachkosten gesamt 400,00Preisgeld für die Science-on-Stage-Teilnahme83

Anhang Oktober 2011ANHANGAbbildung 15: “Developing and investigating learning environments for authentic inquiry learning inbiology projects by participatory action research”, Franz Radits, Astrid Spranz, Martina Höll. Posterpräsentiert auf der CARN (Collaborative action research network) International Conference 2010,5.-7.11, Cambridge – UK.84

Anhang Oktober 2011Abbildung 16: „Schwierigkeiten von SchülerInnen beim Verstehen des Prinzips derParameterreduktion in einem authentischen, neurobiologischen Experiment“, Christine Heidinger &Franz Radits. Poster präsentiert auf der 13. Internationale Frühjahrsschule der FachsektionDidaktik der Biologie, 10.-13.04.2011, Mühlheim an der Ruhr – Deutschland.85

Anhang Oktober 2011Abbildung 17: Vortragsfolien zu unserem Beitrag “Authentic Inquiry Learning: Students andScientistis ‘On Equal Terms’”, Heidinger Christine, Franz Radits86

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Anhang Oktober 2011Abbildung 18: Vortragsfolien zu unserem Beitrag „Wissenschaftsverständnis von SchülerInnenan authentischen Lernorten“, Manfred Bardy-Durchhalter, Franz Radits89

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Anhang Oktober 2011Abbildung 19: Poster „EVO-KiP. Inquiry Learning in an Evolutionary Research Project“(Johanna Hoffmann, Elisabeth Inschlag, Johannes Spaethe) präsentiert auf der Veranstaltung„Science on stage“, 16. – 19.04.2011, Kopenhagen – Dänemark93