Was ist schwierig am Modellieren? Identifikation und Beschreibung von Hindernissen in Modellierungsprozessen von Lehramtsstudierenden naturwissenschaftlicher Fächer

Abstract

ZusammenfassungDie Entwicklung von Modellkompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht kann potenziell zur Erreichung vielfältiger Ziele naturwissenschaftlicher Bildung beitragen. Studien deuten allerdings darauf hin, dass Modellierungsprozesse, in denen Modelle kritisch reflektiert oder als Werkzeuge zur Erkenntnisgewinnung eingesetzt werden, im Unterricht eher selten umgesetzt werden und dass Lehrkräfte in Bezug auf Fähigkeiten des naturwissenschaftlichen Modellierens weitere Förderung benötigen. Das Ziel der vorliegenden Studie ist die Identifikation und Beschreibung von Hindernissen, die in Modellierungsprozessen von Lehramtsstudierenden naturwissenschaftlicher Fächer auftreten. Hierzu wurden die Modellierungsprozesse von 36 Lehramtsstudierenden naturwissenschaftlicher Fächer bei der Untersuchung einer Blackbox qualitativ-inhaltsanalytisch ausgewertet. Es konnten 13 verschiedene Hinderniskategorien identifiziert und beschrieben werden. Die identifizierten Hinderniskategorien weisen teils Parallelen zum Experimentieren und naturwissenschaftlichen Arbeiten allgemein auf: Spezifische Hinderniskategorien für das Modellieren ergeben sich dagegen beim Umgang mit Analogien und Erfahrungen und treten vor allem beim Testen des entwickelten Modells auf. Basierend auf vorherigen Arbeiten wurden zudem die Modellierungsprozesse der Lehramtsstudierenden analysiert und sechs typischen Modellierungsstrategien zugeordnet. Es scheint kein eindeutiger Zusammenhang zwischen den identifizierten Hindernissen und den Modellierungsstrategien vorzuliegen, da ProbandInnen, die ähnlichen Hindernissen begegnen, sich hinsichtlich ihrer Modellierungsstrategien teils deutlich unterscheiden. Es wird diskutiert, inwiefern die identifizierten Hinderniskategorien für die weitere Entwicklung von Diagnoseinstrumenten und zur gezielten Planung von Förderangeboten genutzt werden können.