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Förderung diagnostischer Kompetenzen von Lehramtsstudierenden - Evidenzbasierte Entwicklung, Durchführung und Evaluation einer Intervention für Lehramtsstudierende des Fachs Biologie

  • Die Themen der Diagnose und Förderung nehmen bei der Planung, Durchführung und Reflexion von Unterricht eine hohe Bedeutung ein. Bereits für das Lehramtsstudium schreiben KMK-Standards zum Beispiel die Beschäftigung mit Grundlagen der Lernprozessdiagnostik vor. Jedoch erscheinen Lehrveranstaltungen, die Studierende auf spätere Diagnose- und Förderaufgaben vorbereiten, bislang unzureichend in die Lehramtsausbildung implementiert. Wissenschaftlich evaluierte Ansätze zur Förderung diagnostischer Kompetenzen gelten als Forschungsdesiderat, evidenzbasierte Lehre zu diesem Aspekt pädagogischer Professionalität als ausbaufähig. Für die universitäre Ausbildung werden Instruktionsstrategien empfohlen, die neben theoretischem Wissen über Diagnostik auch das Können der Studierenden fördern. Ziel der in dieser Arbeit vorgestellten, evaluierten Intervention ist der Erwerb diagnostischer Kompetenzen anhand von Lernaufgaben, die im Unterricht sowohl zur Diagnose fachlicher Lernprozesse als auch zur individuellen Förderung eingesetzt werden können. Die biologiedidaktische Intervention berücksichtigt zur Vorbereitung auf spätere Diagnose- und Förderaktivitäten im Fach Biologie drei Wissensbereiche: Der Umgang mit Lernaufgaben erfordert einerseits fachdidaktisches Wissen und Können (1), wenn es um die Auswahl, Bewertung und Konzeption geeigneter Diagnose- und Förderaufgaben geht. Um Lernaufgaben als Erhebungsinstrumente in einen systematischen, diagnostischen Prozess einbetten zu können, ist andererseits grundlegendes, diagnostisches Wissen (2) erforderlich. Die Analyse von Schülerlösungen greift zuletzt auf Fachwissen (3) zurück, welches zugleich Grundlage für die Planung von Fördermaßnahmen ist. Die theorie- und evidenzbasierte Entwicklung der Intervention folgt den Arbeitsschritten der kompetenzorientierten Studiengangsentwicklung (Schaper, 2012) und bezieht die Erkenntnisse zweier Vorstudien mit ein. Die erste Vorstudie erhebt im Rahmen einer Bedarfsanalyse das Vorwissen zu pädagogischer Diagnostik. Im Vordergrund standen erlebte Lerngelegenheiten zu den oben genannten Wissensbereichen. Auf Grundlage der Forschungsfrage „Welche Einstellungen und Haltungen werden von Lehramtsstudierenden auf Grund ihrer Erfahrungen gegenüber der diagnostischen Kompetenz vertreten?“ wurden Lehramtsstudierende (n=12) des Fachs Biologie kurz vor ihrem Examen befragt. Durch fokussierte Gruppeninterviews und inhaltsanalytische Aufbereitung des Materials konnte die Vermutung, dass auch bisherige Lehramtsstudierende am Ausbildungsstandort Freiburg von mangelnden Lernangeboten betroffen sind, bestätigt werden. Das erhaltene Material wurde in Kategorien zusammengefasst und zu zwei Haltungen, die für die Passung von Lerninhalten und –aktivitäten relevant sind, verdichtet. Demnach kann eine aufgeschlossene Haltung zur positiven Aufnahme der Intervention beitragen, wenn die diagnostische Kompetenz als notwendige Qualifikation im Schulalltag thematisiert sowie Wünsche der Studierenden bezüglich praktischer Umsetzung von erlernten Methoden berücksichtigt werden. Eine problemorientierte Haltung der Befragten betont dagegen mangelnde Vorerfahrungen bezüglich Erhebungsmethoden sowie diagnostischem Grundlagenwissen und fordert zur Kompensation dieser Lücken auf. Die Ergebnisse werden in Hinblick auf deren Beitrag zu den drei Kohärenzkomponenten Verstehbarkeit, Bedeutsamkeit und Bewältigbarkeit späterer Diagnose- und Förderaktivitäten diskutiert. Die zweite Vorstudie konkretisiert Lehrveranstaltungsinhalte (Themen und Methoden) der Intervention. In einer systematischen Übersicht wurden Erkenntnisse zur Reviewfrage „Welche thematischen Lehrveranstaltungsinhalte und methodischen Zugänge fördern diagnostische Kompetenz als die Fähigkeit, fachliches Lernen mithilfe von Lernaufgaben zu analysieren, bei Lehramtsstudierenden der naturwissenschaftlichen Fächer?“ identifiziert. Die Evidenz aus 36 Studien wurde in drei Kategorien zusammengefasst. Die erste Kategorie beschreibt Ausbildungsmerkmale, die beim Aufbau einer aufgabenbezogenen diagnostischen Kompetenz unterstützen können, zum Beispiel durch Konkretisierung des diagnostischen Grundlagenwissens. Die zweite Kategorie betont als methodischen Zugang Lehr-Lern-Konzepte, die über den Einsatz authentischer Fallbeispiele aktives Lernen befördern können. Eine dritte Kategorie fasst Evidenz zu Aufgaben als Lern- und Diagnosehilfen zusammen. Die Evidenzlage wird vor dem Hintergrund der Güte eingeschlossener Studien diskutiert. Auf Grundlage der Vorstudien wurden im Rahmen einer didaktischen Konstruktion Kompetenzprofil, übergeordnete Lehrziele, adäquate Lehr- und Lernmaterialien sowie passende Lernaktivitäten entwickelt. Die Intervention (insg. 540min) wurde nach erfolgter Pilotierung als reguläre Lehrveranstaltung an der Universität Freiburg zu zwei Zeitpunkten ausgebracht und an jeweils drei Tagen (à 180min) durchgeführt. Teilnehmende beschäftigten sich mit Zielen und Notwendigkeit pädagogischer Diagnostik im Schulalltag, erwarben ein grundlegendes Diagnosewissen und durchliefen einen kompletten diagnostischen Prozess. Schwerpunkte waren die Entwicklung von Aufgaben als semiformelle Diagnoseinstrumente passend zu einem fachlichen Diagnoseziel, das Erheben und Auswerten von Daten anhand von Videovignetten, welche Schülerinnen und Schüler bei der Aufgabenbearbeitung zeigen sowie die Ableitung von Fördermaßnahmen. Die zweite Durchführung wurde nach den Erkenntnissen des Evidenzberichts mit Blick auf Reflexion als methodisches Grundelement überarbeitet. Die Wirksamkeit der Intervention wurde im Rahmen der dritten Forschungsfrage untersucht: „Inwiefern fördert die biologiedidaktische Intervention die diagnostischen Kompetenzen als die Fähigkeit, fachliches Lernen mithilfe von Lernaufgaben zu analysieren?“. Die Auswertung der quasi-experimentellen Interventionsstudie erfolgte in einem Mixed-Methods-Design. Die summative Evaluation berücksichtigte aufgabenbezogenes Diagnosewissen (selbsterstellter Wissenstest) sowie selbsteingeschätzte Fähigkeiten zum Unterrichten und Diagnostizieren (KLiP). Die Auswertung der Daten erfolgte im Prä-/Posttest-Vergleich mithilfe zweifaktorieller Varianzanalysen. In Hinblick auf das diagnoserelevante Selbstkonzept der Teilnehmenden wurden Einstellungen und Vorerfahrungen zur Pädagogischen Diagnostik mithilfe eines selbsterstellten Fragebogens erhoben. Im Posttest wurde die Intervention bezüglich Akzeptanz (heiQ) und Verständlichkeit (COHEP) durch die Teilnehmenden bewertet und mithilfe verteilungsfreier Tests analysiert. Relevantes Fachwissen wurde separat erhoben (MC-Wissenstest). Die qualitative Evaluation wurde durch Gruppeninterviews parallel zur Durchführung der Intervention umgesetzt und fand zu drei Zeitpunkten vor, nach und während der Intervention statt. Das Material wurde im Forschungsrahmen der Grounded Theory ausgewertet. Ein Kompetenzzuwachs der Teilnehmenden (n=103) kann nach Auswertung des Wissenstests zum aufgabenbezogenen Diagnosewissen sowie den selbsteingeschätzten Fähigkeiten zum Unterrichten und Diagnostizieren als nachgewiesen gelten. Die Ergebnisse der qualitativen Evaluation sprechen für eine nachhaltige Einstellungsänderung, die zur Absicht führt, die Themen der Diagnose und Förderung als Entwicklungsaufgabe weiter vertiefen und erlernte Methoden praktisch ausprobieren zu wollen. Die Umsetzung der reflexionsbasierten Kursmethodik ging im Einklang mit der Literatur nicht mit Einbußen im aufgebauten Wissen einher. Es konnte jedoch kein zusätzlicher Effekt auf den Kompetenzzuwachs gemessen werden. Umfangreiche Reflexionsprozesse scheinen negative Auswirkungen auf die berichtete Akzeptanz und wahrgenommene Verständlichkeit zu haben. Weiterführende Analysen weisen auf einen hohen Einfluss von Fachwissen auf die erfassten Diagnoseleistungen hin. Auch das Vorwissen zur Pädagogischen Diagnostik stand in positivem Zusammenhang mit dem Wissenserwerb. Der Kompetenzzuwachs wird abschließend vor dem Hintergrund des Einflusses zweier Personenmerkmale (Vorwissen zu pädagogischer Diagnostik, Fachwissen der Teilnehmenden) sowie der Wahrnehmung von Kohärenz diskutiert.
  • To plan and adapt the instruction to the students’ needs, teachers have to be able to diagnose students’ achievement and, based on the diagnosis, take action. Knowledge of the diagnostic methods and the ability to apply these appropriately are key elements of diagnostic competence, which is considered to be one of the basic skills of prospective teachers. However, in teacher education in Germany academic courses dealing with the methodical aspects of diagnostic competences have been scarce so far. Evaluated training programs and evidence-based practices are not sufficiently provided. In addition to theoretical knowledge, academic trainings should foster the diagnostic skills of prospective teachers. This project aims to develop and evaluate a theory- and evidence-based academic training to foster diagnostic competences of prospective biology teachers. We designed a three-day academic training (180min each) with focus on learning tasks, which, in line with formative assessment, can be used to diagnose students’ achievement and learning processes. Furthermore, learning tasks allow teachers to link diagnostic findings with the specific promotion for students. The training considers three fields of knowledge: Due to the domain specifity, we integrated the training into a course imparting biological content knowledge (1) and provided pedagogical content knowledge with respect to task analysis (2) as well as basics in diagnostics (3). As part of the diagnostic process, participants had to make predictions, choose or develop learning tasks, interpret data and finally formulate a diagnosis. Based on videos showing students working on learning tasks, participants analyzed students’ achievement and used learning tasks to take further pedagogical actions, for example, promotion. Our work on the design of the academic training is based on two preliminary studies. The first preliminary study deals, according to the development of degree programmes as proposed by Schaper (2012), with a requirement analysis. Previous knowledge with respect to the three fields of knowledge mentioned above was assessed. Group interviews with previous student teachers (n=12) reveal that they lack opportunities to learn diagnostics. Basing on their reports and reflection upon learning efficiency, we developed categories following the rules of qualitative content analysis and assigned them to different attitudes. Thus, an open-minded attitude can contribute to a positive perception of the intervention, if diagnostic competences are presented as necessary qualifications in school routine and learned diagnostic methods are practiced. A distanced attitude points out the lack of learning opportunities with respect to diagnostic methods. The discussion considers the three components of coherence and therefore the contribution of the results to the comprehensibility, meaningfulness and manageability of future diagnostic activities. The second preliminary study provides a systematic review and substantiates the structure of the training program. The evidence of 36 retrieved studies was summarized in three categories. The first category describes key features of the training program (e.g. basic knowledge in diagnostics). The second category emphasizes as methodical approach authentic case studies, which can enable active learning. The third category sums up the use of learning tasks as diagnostic instruments. The interpretation of the results is finally discussed through consideration of the quality of enclosed studies. Findings of both studies substantiated learning outcomes and the qualification profile of the intervention. Appropriate content, learning activities, teaching and learning materials (e.g. slides and scripts) were provided and instruments for evaluation were selected, adapted or developed. In addition, we implemented reflection as a basic element of the methodology. The design of the study is based on the use of various methods. In the overall evaluation in pre- and post-knowledge tests, task-based diagnostic competences were assessed along with the self-assessed skills in teaching and diagnosing (KLiP) and analyzed by means of two-way repeated measures ANOVA. Attitudes, different approaches and previous knowledge of diagnostics were considered as well. The biology content knowledge was checked using a knowledge test. The intervention was further evaluated in terms of acceptance (COHEP) and comprehensibility (heiQ). The qualitative evaluation used formative group interviews at three different stages before, in the middle and after implementation. The material was evaluated in the methodology of grounded theory. The results of the knowledge test of task-based diagnostic competences as well as the self-assessed skills in teaching and diagnosing demonstrate an increase in diagnostic competences of the participants (n=103). The results of the qualitative evaluation indicate a sustainable change of attitudes: after the training the participants were willing to apply in practice the methods they learnt. Since there was no difference in acquired knowledge, an additional influence of reflection on diagnostic competences could not be observed. Further analyses point out the high influence of content knowledge in biology on the measured diagnostic acitivities. Previous knowledge of participants with respect to diagnostics also showed a positive correlation with the knowledge acquisition through the intervention. The development of diagnostic competences is finally discussed through consideration of the influence of participants’ characteristics (previous knowledge of diagnostics and biological content knowledge).

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frontdoor_oas
Metadaten
Author:Tobias Alexander Joos
URN:urn:nbn:de:bsz:frei129-opus4-8207
Referee:Ulrike Spörhase, Winfried Römer
Advisor:Ulrike Spörhase
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2020
Publishing Institution:Pädagogische Hochschule Freiburg
Granting Institution:Pädagogische Hochschule Freiburg, Fakultät III
Date of final exam:2018/11/12
Release Date:2020/04/15
Tag:Diagnosekompetenz; Förderung; Heterogenität; Interventionsstudie
GND Keyword:Biologieunterricht; Lernaufgabe; Diagnose; Lehrerbildung
Pagenumber:289
Institutes:Fakultät für Mathematik, Naturwissenschaften und Technik
DDC class:300 Sozialwissenschaften / 370 Erziehung, Schul- und Bildungswesen
500 Naturwissenschaften und Mathematik / 570 Biowissenschaften, Biologie
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