Veränderung des fachspezifisch-pädagogischen Wissens bei Grundschullehrkräften in Bezug auf Lehren und Lernen im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht durch Lehrerfortbildungsmaßnahmen
(2004 - 2006)

Ziel des Projekts ist die Erarbeitung von Unterrichtskonzepten, die Grundschulkinder durch einen anspruchsvollen Sachunterricht angemessen fördern und auf weiterführendes Lernen vorbereiten, und die Entwicklung von Lehrerfortbildungen, mit denen ein entsprechender Unterricht in den Grundschulen implementiert werden kann.

Da ein naturwissenschaftlicher Unterricht mit angemessenen Strukturierungsmaßnahmen, wie er sich in unseren Schulstudien bewährt hat, hohe Anforderungen an das fachliche und das fachspezifisch-pädagogische Wissen der Lehrkräfte stellt, GrundschullehrerInnen aber eher fachliche Generalisten als Spezialisten sind, stellt die Implementierung eines solchen Unterrichts ein besonderes Problem dar. Da für die Implementierung dem Fortbildungsbereich eine zunehmende Bedeutung zukommt, untersuchen wir im aktuellen Projektabschnitt (5.2004 – 4.2006) die Wirksamkeit von verschiedenen Fortbildungen, in denen Grundschullehrkräfte für das Unterrichten von kognitiv aktivierendem naturwissenschaftsbezogenem Sachunterricht qualifiziert werden. Dem voraus gingen bereits Fortbildungen zum Erwerb physikalischer Basiskonzepte und zur Verwendung von externen Repräsentationsformen.

Die aktuelle Intervention erstreckt sich über fünf Monate. Dabei werden in drei parallelisierten Gruppen (je N=18) zwei Faktoren variiert. Zunächst der Grad der tutoriellen Unterstützung: Zwei Gruppen nehmen an 16 ganztägigen Fortbildungen mit tutorieller Unterstützung, die sich an dem cognitive apprenticeship Ansatz orientiert, teil. Die dritte Gruppe (Kontrollgruppe) erhält lediglich schriftliche Materialien; der Erwerb des fachspezifisch-pädagogischen und des fachlichen Wissens geschieht hier weitgehend selbst gesteuert. Als zweiter Faktor wird der Grad der Authentizität von in die Fortbildungen integrierten Lernforschungselementen variiert, in denen die Lehrkräfte individuelle Lernprozesse von Kindern untersuchen. In einer der beiden tutoriell unterstützten Gruppen analysieren die TeilnehmerInnen in einem authentischen Unterricht, der von der Fortbildungsleitung durchgeführt wird, mit Hilfe von Interviews und Beobachtung die Schülerlernprozesse. In der zweiten tutoriell unterstützten Gruppe und der Kontrollgruppe erforschen die TeilnehmerInnen die Lernprozesse nur auf der Grundlage von Videoaufnahmen und protokollierten Schülerinterviews.

Die Kursinhalte (Schülervorstellungen, Lernschwierigkeiten, Diagnose von Lernprozessen, konstruktivistisch orientiertes Lehr-/Lernverständnis als Bestandteile des fachspezifisch-pädagogischen Wissens sowie fachliches und curriculares Wissen), die verwendeten Materialien und die Fortbildungsleitung werden in den drei Gruppen konstant gehalten.

Die Wirksamkeit der Fortbildungen soll auf der Ebene der Lehrkräfte hinsichtlich von Veränderungen bzw. Erweiterungen des fachspezifisch-pädagogischen Wissens der, insbesondere von Vorstellungen zum Lehren und Lernen, sowie von motivationalen und selbst bezogenen Variablen eingeschätzt werden. Da es mehrfach Belege für ein Auseinanderfallen von Lehrerwissen und -handeln gibt, wird zudem über Videoanalysen des Unterrichts die Handlungswirksamkeit der Lehrerkognitionen überprüft. Um zu untersuchen, ob diese auch schülerleistungsrelevant sind, werden im Zusammenhang mit diesem Unterricht auch Schülerleistungstests durchgeführt. Die dargestellten abhängigen Variablen werden in einem Vor-Nach-Testdesign erhoben. Zudem soll geprüft werden, ob individuelle Lehrerfortbildungsmaßnahmen mittelfristige Implementierungseffekte auf individueller wie auch auf Schulebene haben.