Lernförderliche Methoden für einen Conceptual Change von Schülervorstellungen zum Aufbau der Erde

Titelangaben

Denk, Catharina:
Lernförderliche Methoden für einen Conceptual Change von Schülervorstellungen zum Aufbau der Erde.
Bayreuth , 2019 . - XIII, 205 S.
( Dissertation, 2019 , Universität Bayreuth, Bayreuther Graduiertenschule für Mathematik und Naturwissenschaften - BayNAT )

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Abstract

Die Conceptual-Change-Forschung verfolgt die Fragestellung, inwieweit Schülervorstellungen durch geeignete Lernangebote beeinflusst werden können. In der Geographiedidaktik liegen bis jetzt nur sehr wenige Arbeiten zum Conceptual Change vor. Teilweise können jedoch Ergebnisse auch aus anderen Fachdidaktiken für die geographiedidaktische Forschung fruchtbar gemacht werden. Es gilt in dieser vorliegenden Dissertation, lernförderliche Methoden in einer geeigneten Lernumgebung für einen Conceptual Change zu entwickeln und ihre Tragweite empirisch zu überprüfen. Damit soll auch ein Beitrag für die Förderung des Geographieunterrichts geleistet werden. In der Didaktik der Geographie liegen vor allem Forschungsergebnisse über Schülervorstellungen zu physisch-geographischen Themen vor. Der Schwerpunkt dieser Dissertation liegt auf dem Thema Aufbau der Erde. Eine breite Basis hierfür bietet die Arbeit von CONRAD (2014), auf die die vorliegende Forschungsarbeit aufbaut. Als theoretischen Rahmen wurde der Conceptual Change wurden POSNER et al. ausgewählt, bei dem 1982 vier Bedingungen für einen erfolgreichen Conceptual Change postuliert wurden (vgl. POSNER et al. 1982, S. 211ff.). Diese vier Bedingungen sind als Strukturvorgabe für die Entwicklung der didaktisch aufbereiteten Lernangebote leitend. Um eine erfolgreiche Veränderung des Konzepts durchzuführen, müssen die Kriterien Unzufriedenheit, Verständlichkeit, Plausibilität und Fruchtbarkeit nacheinander durchschritten werden. Dabei ist ausschlaggebend, dass der Lehrende die Bedingungen für einen Conceptual Change nicht nur ermöglicht, sondern dass diese auch vom Lernenden in der Lernumgebung erfasst werden, da sonst kein Conceptual Change initiiert werden kann. Es wurden zehn Vermittlungsexperimente mit insgesamt 20 SchülerInnen aus bayerischen Realschulen und Gymnasien in einer qualitativen Studie durchgeführt. Die Vermittlungsexperimente beinhalten neben Interview- auch Interventionsphasen, um die ProbandInnen dazu anzuregen, ihre eigenen konstruktiven Denkprozesse zu reflektieren und ihre subjektiven Vorstellungen zu hinterfragen. Die vorliegende Studie besteht aus folgenden Teilbereichen: • Interviewphasen zur Erfassung der Wissensstände der ProbandInnen • Interventionsphasen zur eigenen Erarbeitung von fachwissenschaftlichen Konzepten in einer didaktisch aufbereiteten Lernumgebung • Zeichnungen als Erhebungsmethode der Schülervorstellungen • Fragebogen (Multiple-Choice-Test, Interessenskala und Erhebung des Zeitpunkts der Vorstellungsüberlegung) Zu Beginn der Untersuchung konnten vier Schülervorstellungskonzepte herausgearbeitet werden: fachliche Nähe, Magmahüllenmodell, Gesteinsschichtenmodell und keine Konzentrizität. Die Ergebnisse der Studie machen deutlich, dass ein fachlich nahes Verständnis für den Aufbau der Erde erreicht werden konnte. Die ProbandInnen hinterfragten und es gelang ihnen ihr bestehendes Präkonzept zu einem fachwissenschaftlich nahen Ansatz umstrukturieren. Die didaktisch aufbereitete Lernumgebung zeichnet sich dadurch aus, dass die Thematik durch die eingesetzten Modelle und Materialien verständlicher und anschaulicher wurde. Das Lernen erfolgte selbstgesteuert, d.h. die aktive Rolle lag bei den Lernenden 17 von 20 SchülerInnen haben eine Veränderung ihres Konzepts zum Aufbau der Erde erreicht, wobei ein Großteil der ProbandInnen ein fachwissenschaftlich nahes Konzept mit über fünf adäquaten Begrifflichkeiten konstruierte. Es wurde deutlich, dass ein hohes Interesse der ProbandInnen für die Initiierung eines deutlichen Conceptual Changes vorteilhaft sein kann. Alle ProbandInnen, die ein hohes Interesse aufwiesen, haben einen deutlichen Conceptual Change vollzogen. Es kann keine Aussage über den Zusammenhang zwischen dem Zeitpunkt der Vorstellungsüberlegung und einem erfolgreichen Conceptual Change getroffen werden. Die ProbandInnen waren anscheinend nicht in der Lage darüber zu reflektieren, ob sie ihre Vorstellungen ad hoc oder schon vor einem längeren Zeitraum gebildet haben. Ein weiteres Ergebnis ist, dass bei den ProbandInnen, bei denen kein Conceptual Change initiiert werden konnte, die Phase der Unzufriedenheit nach POSNER et al. (1982) anscheinend nicht erreicht wurde. Zu beobachten war bei ihnen mangelndes Interesse, Demotivation und geringe Leistungsbereitschaft. Außerdem zeigten ihre Äußerungen in der 1. Interviewphase, dass sie mit ihrem Präkonzept zufrieden waren. Um jedoch einen erfolgreichen Conceptual Change zu erreichen, müssen die Phasen Unzufriedenheit, Verständlichkeit, Plausibilität und Fruchtbarkeit nacheinander durchschritten werden. Hieraus ergibt sich, dass die letzten drei Kriterien eines Conceptual Changes bei diesen ProbandInnen nie erreicht werden konnten, da sie bereits an der ersten Phase der Unzufriedenheit scheiterten.

Abstract in weiterer Sprache

The conceptual change research examines the question of how far students’ perceptions can be influenced by appropriate learning opportunities. There are only a few papers about the conceptual change in the didactics of geography. However, some results from other disciplines can be used for the scientific research in that area. In the present doctoral thesis, methods that support learning are developed in an appropriate learning environment for a conceptual change and their impact is checked empirically. The study wants to contribute to the promotion of geography lessons. Furthermore, the results provide a further development of the conceptual change theory. In the didactics of geography, mainly research results of students’ perceptions to physical-geographic concepts exist. The focus of this doctoral thesis is on the physical-geographic subject area structure of the earth. For this, a broad base due to the study of CONRAD (2014) exists and the present paper builds upon it. As a theoretical framework for a conceptual change, POSNER et al. (1982) has been chosen. In 1982, they published four conditions for a successful conceptual change. Those four conditions function as structural guidelines for the development of the didactic prepared learning opportunities. To perform a successful conceptual change, the criteria dissatisfaction, comprehensibility, plausibility and fertility have to be passed through. It is important that the teacher is not only providing the conditions for a conceptual change, however, the learner also have to accept them in the learning environment. A conceptual change cannot be initiated, if those criteria are not given. Ten teaching experiments with 20 pupils from Bavarian secondary schools (Realschule and Gymnasium) were carried out in a qualitative study. The experiments consist of sections of interviews and of interventions in order to stimulate the learners to reflect their own constructive thinking process and to question their subjective concepts. The present study comprises the following aspects: • Sections of interviews to capture the level of knowledge of the test persons • Sections of interventions to develop technical concepts in a didactic prepared learning environment • Drawings as survey method for the students’ perceptions • Questionnaires (multiple choice test, scale of interest and time of consideration of the concept) At the beginning of the study, four students’ concepts are shown: closely related to the subject, model of a magma cover, model of rock stratum and no concentricity. In the preconcept the majority of learners comply with the model of rock stratum. The research results show that an understanding for the structure of the earth can be achieved, when learners reflect their own concepts and restructure their existing preconcept to a concept that is closely related to the subject with the help of a didactic prepared learning environment. The learning environment is characterized by the way that it presents clearly the topic due to used models and materials. The learning was self-regulated and the investigator stepped back in order to give the learners an active role. 17 of 20 pupils achieved a conceptual change to the topic structure of the earth and the majority of the test persons designed a concept that was closely related to the subject with more than five adequate terminologies. It becomes clear that a high interest of learners are advantageous for the initiation of a significant conceptual change. All learners with a high interest carried out a significant conceptual change. Furthermore, contrary to the assumption, the extent of anchoring of the concept (time of consideration of the concept) does not seem to be related to the conceptual change itself. The three learners, who were not able to do the conceptual change, have apparently not reached the stage of dissatisfaction according to Posner et al. (1982). They showed a lack of interest, demotivation and a low level of commitment. In addition, their statements in the first interview revealed a satisfaction with their preconcept. The result of all this was that apparently no dissatisfaction has been generated. In order to reach a successful conceptual change, all conditions, namely dissatisfaction, comprehensibility, plausibility and fertility have to be fulfilled. Consequently, the last three criteria of the conceptual change have never been reached, because they failed already in the first stage of dissatisfaction.