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In dieser Arbeit werden die Effekte zweier Interventionen berichtet, die die Förderung von zwei wesentlichen Aspekten des Lernens bei Schülerinnen und Schülern bzw. Lehramtsstudierenden in naturwissenschaftlichen Kontexten untersuchen. Insbesondere in den Naturwissenschaften werden bei Schülern oft Lernschwierigkeiten festgestellt, deren Ursache häufig Fehlvorstellungen sind. In einer Interventionsstudie im Kontrollgruppendesign wurde untersucht, wie sich eine Unterrichtseinheit, in der empirisch erhobene Schülervorstellungen intensiv berücksichtigt werden, auf die Zufriedenheit mit dem Gelernten und die Beschäftigung mit den eigenen Vorstellungen sowie den Lernerfolg und die Veränderung der Wissensstrukturen von Schülern der achten Klasse Realschule auswirkt. Mit Hilfe von Prä-, Post- und Follow-up-Tests wurden die psychometrischen Daten sowie die Schülervorstellungen erhoben und Concept Maps erstellt. In der Auswertung zeigten sich keine signifikanten Unterschiede bezüglich der Lernzufriedenheit zwischen Experimental- und Kontrollgruppe. Die Concept Maps wurden für jeweils eine Klasse ausgewertet und wiesen im Follow-up-Test in strukturellen Parametern hochsignifikante Unterschiede zwischen den Gruppen auf. In der quasi-experimentellen Prä-Post-Follow-up-Studie „SysThema“ wurden die Effekte von Seminaren, die sich in der fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Ausrichtung unterscheiden, auf das systemische Denken von Lehramtsstudierenden untersucht. Hierfür wurde ein Messinstrument zur Erfassung systemischen Denkens bei Lehramtsstudierenden entwickelt, das in der Interventionsstudie SysThema mit dem Ziel eingesetzt wurde, die Effekte fachwissenschaftlich und fachdidaktisch unterschiedlich ausgerichteter Seminare auf die Fähigkeit systemischen Denkens bei Lehramtsstudierenden zu untersuchen. Die Kenndaten des Messinstruments zur Erfassung systemischen Denkens zeigen, dass es gelungen ist, wichtige Teilfähigkeiten systemischen Denkens in ökologischen Kontexten bei Lehramtsstudierenden mit einem objektiven, validen und zeitlich gut zu bearbeitenden (bis 60 Minuten) Messinstrument zu erfassen. Die Testergebnisse nach der Intervention zeigen, dass systemisches Denken bei Lehramtsstudierenden der Biologie und Geographie sowohl in Lehrveranstaltungen mit fachwissenschaftlichen Inhalt als auch in Lehrveranstaltungen mit überwiegend fachdidaktischem Schwerpunkt gefördert werden kann.

Dass bei pädagogischen Entscheidungen die Heterogenität der Lernenden berücksichtigt werden muss,ist keine neue Erkenntnis. Viele unterschiedliche Strategien des Differenzierens werden schon seit Jahrzehnten diskutiert, in der täglichen Praxis umgesetzt und auch empirisch untersucht. Ein Überblick über wichtige Ansätze.

In dieser empirischen Studie wird bei angehenden Lehrkräften der Primarstufe (n =241) anhand von Themen des Sachunterrichts aus den Domänen Wirtschaft (Preisbildung, Funktion von Banken) und Physik (Licht und Schatten, Hebel) untersucht, ob bzw. inwieweit ein Transfer themenbezogener diagnostischer Kompetenz als Facette des pedagogical content knowledge erfolgt. Die Ergebnisse der Interventionsstudie zeigen, dass unter näher zu bestimmenden Voraussetzungen ein Transfer von PCK erfolgen kann.

Als hilfreiche Unterstützung instruktionaler Erklärungen im Unterricht wird häufig der Einsatz einer Visualisierung gefordert. Dabei bleibt offen, welche Rolle diese Visualisierung in Bezug auf die Qualität der Erklärung spielt. In zwei qualitativen Teilstudien mit angehenden und praktizierenden Lehrkräften wurden anhand von Erklärvideos zu Äquivalenzumformungen Zusammenhänge zwischen der Qualität instruktionaler Erklärungen, der Qualität der Visualisierung und ihres Einsatzes sowie der fachlichen und fachdidaktischen Qualität betrachtet.

Forschungsprojekt der PH Freiburg zur Leitperspektive BNE und die Entwicklung von Nachhaltigkeitskompetenzen. „BNE soll Lernende befähigen, informierte Entscheidungen zu treffen und verantwortungsbewusst zum Schutz der Umwelt, für eine funktionierende Wirtschaft und eine gerechte Weltgesellschaft für aktuelle und zukünftige Generationen zu handeln.“ (vgl. Leitperspektive BNE des Bildungsplans 2016 in Baden-Württemberg). Bislang ist jedoch noch wenig darüber bekannt, welche Wirkungen die Einführung der Leitperspektive BNE in Bezug auf die lehrerbezogenen Merkmale sowie die Entwicklung von Nachhaltigkeitskompetenz(en) (NK) bei Schüler:innen hat. Das Projekt „BNE im Unterricht - Gelingensbedingungen für die Entwicklung von Nach-haltigkeitskompetenz“ (BUGEN) hat sich auf der Basis existierender empirischer Forschung und Methoden (z.B. aus der Umweltpsychologie) zunächst mit der Frage beschäftigt, wie die vorgegebenen Ziele einer BNE konkretisiert und gemessen werden können. Im Zentrum des Forschungsprojekts stand dann die Erfassung von Merkmalen der Lehrkräfte (z. B. BNE-bezogenes Wissen, Motivation, Einstellungen, Umsetzung im Unterricht) und Veränderungen von Merkmalen (kognitive, affektive und verhaltensbezogene) ihrer Schüler/-innen innerhalb eines Schuljahres. Über einen zusätzlichen Vergleich der Lehrkräftemerkmale mit einer repräsentativen Stichprobe vor Einführung des neuen Bildungsplans wurden Erkenntnisse über Veränderungen und Gelingensbedingungen für eine erfolgreiche, d.h. sich auf die Kompetenzentwicklung der Schüler*innen auswirkende Implementierung der BNE im Unterricht gewonnen. Aktuelle Veröffentlichungen im Rahmen des Projektes: Rieß et al. 2018; Waltner et al. 2019; Waltner et al. 2020.