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Systems thinking provides many advantages in solving complex scientific, economic and sociocultural problems in the field of education for sustainable development. Various studies have shown that systems thinking can be promoted in students at all levels of school education. Previous studies have mainly focused on how to directly develop and support systems thinking in students. The present study focused on biology teachers by investigating the extent that their content knowledge (CK) and pedagogical content knowledge (PCK) augments systems thinking in students attending biology classes. On the basis of the finding that content knowledge (CK) and pedagogical content knowledge (PCK) are an essential aspect of any type of training, we investigated in a teacher training program the effects of varying amounts of CK and PCK to the ability of biology teachers to foster systems thinking in students. Therefore, a quasi-experimental intervention study was implemented in a pre- and posttest control group design. The results revealed that biology teacher training can sufficiently improve systems thinking in biology students and that PCK plays an at least equally important role as CK in promoting systems thinking.
Systemisches Denken wird von der UNESCO als eine der acht Schlüsselkompetenzen aufgeführt, die für die Lösung komplexer Nachhaltigkeitsthemen im Kontext einer Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) benötigt werden. Verschiedenste Studien haben gezeigt, dass systemisches Denken auf allen Ebenen der Schulbildung gefördert werden kann.Bisherige Studien haben sich vor allem darauf konzentriert, wie systemisches Denken bei Schülerinnen und Schülern, z.B. durch entsprechende Unterrichtskonzepte, direkt gefördert werden kann. Um systemisches Denken zeitnah in der Schule etablieren zu können, ist es jedoch unabdingbar, die bestehende Lehrerschaft durch entsprechende Fortbildungen in die Lage zu versetzen, systemisches Denken in der Schule erfolgreich selbst zu fördern.
Die vorliegende Forschungsarbeit konzentriert sich daher auf Biologielehrerinnen und Biologielehrer und ihre Fähigkeit, systemisches Denken bei Schülerinnen und Schülern der Klassenstufe 9 im Biologieunterricht erfolgreich zu fördern.
Ausgehend von der Hypothese, dass das fachliche und fachdidaktische Wissen von Lehrkräften von zentraler Bedeutung für den Unterrichtserfolg ist, wurde untersucht, wie sich unterschiedliche Anteile fachlichen und fachdidaktischen Wissens in einer Fortbildung auf die Fähigkeit von Lehrkräften auswirken, systemisches Denken bei Schülerinnen und Schülern zu fördern. Zu diesem Zweck wurde eine quasi-experimentelle Interventionsstudie mit einem Prä- und Posttest-Kontrollgruppen-Design durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen auf der Ebene der Lehrkräfte, dass das fachliche und fachdidaktische Wissen der Lehrkräfte zur Förderung systemischen Denkens von Schülerinnen und Schülern signifikant verbessert werden konnte.
Darüber hinaus hat sich die Teilnahme an der Lehrerfortbildung auch auf der Ebene der Schülerinnen und Schüler ausgewirkt, denn sie wurden in der Folge in ihrem systemischen Denken gefördert. Des Weiteren deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Vermittlung entsprechenden fachdidaktischen Wissens in einer ehrkräftefortbildung zur Förderung systemischen Denkens mindestens eine ebenso wichtige Rolle spielt wie die Vermittlung des fachlichen Wissens.