Modellierung experimenteller Kompetenzen sowie ihre Diagnostik und Förderung im Biologieunterricht

In einer von Naturwissenschaften und Technik geprägten Gesellschaft gehört das Wissen über domänenspezifische Erkenntnismethoden wie das Experimentieren zur naturwissenschaftlichen Grundbildung. National wie international wird daher in den Bildungsstandards und Curricula für den Biologieunterricht die Ausbildung prozeduraler Fähigkeiten und manueller Fertigkeiten beim Experimentieren gefordert. Im Rahmen der ersten Teilstudie dieser Arbeit wurde ein praktischer Experimentiertest entwickelt und evaluiert, um die Ausprägung solcher Kompetenzen speziell in der Phase der Durchführung von Experimenten in großen Stichproben auf Individualebene zu erfassen, sie in einem Modell abzubilden und dadurch auch gezielt fördern zu können. In einer zweiten Teilstudie wurde der Einfluss von Realexperimenten und weniger zeit- und materialaufwendigen papierbasierten Experimenten auf die Ausbildung experimenteller Kompetenzen, das bereichsspezifische Fachwissen und die intrinsische Motivation bei Lernenden in einer Unterrichtsintervention zum Thema „Photosynthese“ untersucht. Aus den Befunden können wichtige Folgerungen für die Modellierung, die erfolgreiche Einzeldiagnostik und die gezielte Förderung experimenteller Kompetenzen im naturwissenschaftlichen Unterricht abgeleitet werden.