2018, Hild, Pitt, Metzger, Susanne, Parchmann, Ilka

Dieser Artikel liefert konkrete Beispiele zur Beurteilung und Förderung experimenteller Kompetenzen im Bereich Erkenntnisgewinnung. Es werden zunächst Grundlagen für die Entwicklung kompetenzorientierter hands-on Experimentieraufgaben am Beispiel des „effektbasierten Vergleichens“ beschrieben. Bei diesen Aufgaben mgssen Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Objekte anhand einer gegebenen Eigenschaft experimentell vergleichen. Unterschiedliche zu erreichende Kompetenzen aus dem Bereich der Erkenntnisgewinnung wurden a priori, anhand eines Strukturmodells, postuliert. Mithilfe validierter Testaufgaben und eines standardisierten Kodiermanuals konnte bei einer Stichprobe von 418 12- bis 15-jährigen Schülerinnen und Schülern (jeweils 2 Aufgaben mit gleichem Aufgabenstamm pro Person) eine Progression entlang dieser Kompetenzen nachgewiesen werden. Die Uebereinstimmungen zwischen den jeweiligen Kodiererinnen und Kodierern liegen alle in einem akzeptablen bis sehr guten Bereich. Die Ergebnisse sollen die Grundlage für die Konstruktion von Lernumgebungen liefern, die es den Lehrpersonen erlauben, Kompetenzen im Bereich der Erkenntnisgewinnung zu messen und individuell zu fördern.

2017-08-22, Metzger, Susanne, Gut, Christoph

Within the Swiss project HarmoS (harmonization of the compulsory school) an interdisciplinary structural model of competence has been developed. Based on this model, progressions focused on science processes such as “to ask questions and to investigate”, “to exploit information sources”, “to organise, structure and model”, “to assess and judge”, and “to develop and realise” have been described and validated empirically (Labudde, 2008). From these results, nationwide basic performance standards for science for the end of grades 2, 6, and 9 have been derived (Labudde, Nidegger, Adamina & Gingins, 2012). The achievement of the standards should be checked regularly in national education monitoring. In addition, an interdisciplinary normative progression model for experimental competence has been worked out for practical assessments (Metzger, Gut, Hild & Tardent, 2014). In this model, experimental competence is structured by sub-dimensions referring to experimental problem types such as “categorical observation”, “measurement with a given scale”, “scientific investigation” and “constructive problem solving”. The progression of competence is modelled for each problem type separately, differentiating three to five levels in terms of quality standards. Based on the progressions used to define the basic performance standards, detailed progressions of levels of competence were described in a new curriculum (“Lehrplan 21”: D-EDK, 2016). In this paper, the two competence models and associated progressions are presented. Even if these progressions are focused on the students’ abilities, there are no references how students can reach the next level. Therefore the connection between competence models and curriculum with teaching still needs to be established. It will be discussed how this can be achieved and what steps are necessary to get from competence models to learning progressions.

2018, Metzger, Susanne, Schmellentin Britz, Claudia

Um die Diskrepanz zwischen den in Naturwissenschaftslehrmitteln geforderten und den bei den Lernenden tatsächlich vorhandenen Lesekompetenzen zu überwinden, wurde die Entwicklung von «NaTech 7–9» sprachdidaktisch begleitet. Ziel war, unnötige sprachliche Hürden möglichst zu vermeiden, sprachlich bedingte Lernprozesse anzuleiten und den Aufbau fachspezifischer Sprachkompetenzen zu fördern. Im Beitrag werden die Umsetzung und die sich dabei ergebenden Herausforderungen an konkreten Beispielen beschrieben und diskutiert.

2017, Metzger, Susanne, Möschler, Lorenz, Murer, Livia

Im Beitrag wird eine Unterrichtseinheit für den Einstieg in den integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufe I vorgestellt. Dabei geht es im Wesentlichen um das Kennenlernen naturwissenschaftlicher Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen. Entsprechend führen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Experimente aus den verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen durch und setzen sich mit den Vorgehensweisen – insbesondere im Zusammenhang mit der Variablenkontrolle – auseinander. Ausserdem lernen die Jugendlichen, was Naturwissenschaften sind, wie Naturwissenschaftlerinnen und Naturwissenschaftler arbeiten und wie Erkenntnisse gewonnen werden. Durch die Auseinandersetzung mit wegweisenden Erfindungen und Entdeckungen setzen sich die Schülerinnen und Schüler zudem mit der gesellschaftlichen Bedeutung der Naturwissenschaften und der Technik auseinander.

2018, Hild, Pitt, Gut, Christoph, Metzger, Susanne, Tardent, Josiane, Maurer, Christian

In diesem Beitrag wird die Generalisierbarkeit eines Instruments zur Messung experimenteller Kompetenzen von Schülerinnen (49%) und Schülern der 7. und 9. Jahrgangsstufe aus nicht-gymnasialen Anforderungsniveaus diskutiert (Gut, Hild, Tardent & Metzger, 2017). Das Instrument bestand aus 12 Aufgaben zu den 4 Problemtypen skalenbasiertes Messen, kategoriengeleitetes Beobachten, effektbasiertes Vergleichen und fragengeleitetes Untersuchen. 418 Probanden lösten an 2 Testtagen insgesamt 8 Aufgaben und protokollierten die Ergebnisse. Jede Aufgabe wurde von mindestens 2 Personen geratet und hohe Interrater-Reliabilitäten (.56 ≤ κ ≤ .97; .79 ≤ p0 ≤ .98) sichergestellt. Die unterschiedlichen G-Studien zeigen, dass die Aufgaben selbst über 70% der gesamten Fehlervarianz aufklären. Werden die Aufgaben den Problemtypen zugeordnet, steigt der G-Koeffizient auf 0.9. Wie beim CAP (Gao, Shavelson & Baxter, 1994) oder auch beim Experimentiertest von Webb, Schlackmann & Sugrue (2000) sind alle weiteren Facetten (Schule, Klasse, Lehrer, Jahrgang, Niveau, Reihenfolge) wenig bedeutsam.