Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht

Lehr- und lerntheoretischer Hintergrund
(aaO., S.232f). Die Unterrichtsziele des Mathematikunterrichts in Japan beziehen sich zu drei
Vierteln auf Verständnis, zu einem Viertel auf mathematische Fähigkeiten. In den USA und
Deutschland ist das Verhältnis etwa 40 zu 60 (aaO., S 227).
Der Leistungsabstand zwischen deutschen und japanischen Schülern, berechnet aufgrund der
in einem Jahr erzielten Leistungsfortschritte, beträgt in Mathematik gut drei, in den Naturwissenschaften
etwa zwei Jahre (aaO., S. 220). Zwischen Deutschland und den USA gibt es
kaum Unterschiede (aaO., S. 221). Die Autoren (der deskriptiven Befunde 1997) vermuten,
dass die Leistungsunterschiede weniger durch die Sozialformen und mehr durch die jeweilige
Aufgabenstellung und die in der Aufgabenbearbeitung ausgelösten kognitiven Prozesse erklärbar
sein werden (aaO., S. 19).
In TIMSS III 39 (Baumert, Bos und Lehmann 2000) wurden mathematische und physikalische
Kompetenzen am Ende der gymnasialen Oberstufe untersucht:
„Zusammenfassend läßt sich festhalten, dass der Mathematikunterricht der gymnasialen Oberstufe
aus Schülersicht bemerkenswert variationsarm ist. Vorherrschend sind zwei miteinander korrespondierende
modale Muster: Sobald die Lehrkraft einen mathematischen Gedankengang
entwickelt und vorgestellt hat, folgen in der Schülerarbeitsphase das Lösen von Gleichungen und
die Übung von Rechenfertigkeiten. Inwieweit die Entwicklung des mathematischen Themas allein
in der Hand der Lehrkraft liegt oder primär im lehrergeleiteten Unterrichtsgespräch erfolgt, kann
aufgrund des TIMSS/III-Fragebogens nicht entschieden werden. Insgesamt nehmen die Schüler
den Mathematikunterricht als bemerkenswert variationsarm wahr. Variabilität lässt sich am ehesten
in der Dimension der Verständnisorientierung von Aufgabenstellungen erkennen.“ (Baumert
und Koller, 2000, S. 283)
Der Physikunterricht wird hauptsächlich als Demonstrations-Unterricht durchgeführt, in dem
der Lehrer anhand eines Experiments einen physikalischen Gedankengang entwickelt (Baumert
und Koller, 2000, S.295f). Allerdings kann man in der Physik insgesamt neun
didaktisch-methodische Merkmale unterscheiden, die etwa „40 Prozent der Leistungsvariation
zwischen den Kursen erklären“ (aaO.). Am lernwirksamsten ist dabei folgendes Muster: Die
Lehrkraft legt Wert auf anspruchsvolle Aufgaben und theoretisches Verständnis; unterstützt
Lernen durch gut vorbereitete Experimente, wobei Schüler- und Lehrerexperimente nicht der
theoretischen Fragestellung (also nicht induktiv) vorgelagert sind. Die verfügbare Unterrichtszeit
wird optimal genutzt (aaO., S.297).
Höhere Leistungen gehen nicht mit Interessensverlusten einher, sondern stützen sich gegenseitig.
Grundlage für eine solche mehrdimensionale Zielerreichung auf inhaltlicher und
motivationaler Ebene „scheinen verständnisorientierte Unterrichtsstrategien zu sein, die vermutlich
für die Dynamik des Verständnis- und Motivationssyndroms verantwortlich sind.
Repetitive und rezeptive Unterrichtsformen, wie sie das induktive Vorgehen im Physikunterricht
offenbar darstellt, stehen in negativem Zusammenhang sowohl mit kognitiven als auch
mit motivationalen Kriterien“ (aaO., S.311).
Die Befunde von TIMSS und TIMSS/III entsprechen sich. Beide Untersuchungen weisen auf
eine höhere Lernwirksamkeit für Lehr- und Lernprozesse hin, die an einem konstruktivistischen
Bild des Lehrens und Lernens und auf Verständnisorientierung ausgerichtet sind.
6.2.2 Epistemologische Überzeugungen und Konzeptwechsel
Man nimmt an, dass intuitive Theorien, d.h. die mathematischen und naturwissenschaftlichen
Weltbilder der Schülerinnen und Schüler „Denken und Schlussfolgern, Informationsverarbei-
39 In TIMSS werden verschiedene Untersuchungspopulationen unterschieden. TIMSS III bezieht sich auf
Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II.
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