title: Kohärenz und Vielperspektivität im Sachunterrichtsstudium – Status quo und Wirksamkeit kohärenter, vielperspektivischer universitärer Lehrveranstaltungen sowie Entwicklung von Educative Curriculum Materials
Creators: name: Beudels, Melanie Marita
Publisher: name: Bergische Universität Wuppertal
Year: 2022

description: Aufgrund des vielperspektivischen Charakters des Sachunterrichts an Grundschulen steht die universitäre Ausbildung von Lehrpersonen dieses Faches vor der Herausforderung, eine der Vielzahl an Bezugsdisziplinen adäquate Professionalisierung zu ermöglichen. Damit einhergehend weisen viele Studien auf unzureichende professionelle Kompetenzen von (angehenden) Sachunterrichtslehrer*innen hin. Geringes Professionswissen und u.a. auch niedrig ausgeprägte motivationale Orientierungen können negative Effekte auf die Unterrichtsqualität und das Lernen der Schüler*innen haben. In dieser Arbeit fand zunächst mittels Dokumentenanalyse eine Annäherung an den Status quo der Ausbildungssituation für das Fach Sachunterricht – mit Fokus auf der Kontaktzeit zu den einzelnen Bezugsfächern und perspektivenvernetzenden Elementen – statt, um daraus Handlungsbedarf abzuleiten (Manuskript 1). Die Analyse der Bachelor- und Master Prüfungsordnungen aller acht für das Fach ausbildenden Universitätsstandorte in Nordrhein-Westfalen zeigt, dass es große Unterschiede im fachwissenschaftlichen Mindestkontakt zu den Bezugsdisziplinen gibt. Auch die Vernetzung sachunterrichtlicher Perspektiven erfährt in den Studiengängen unterschiedlich starke Berücksichtigung. Angesichts dieser heterogenen Ausbildungssituation, der Vielzahl an sachunterrichtlichen Bezugsdisziplinen, die im Studium einbezogen werden sollten, und der begrenzten zeitlichen Ressourcen, welche im Grundschullehramtsstudium je Fach zur Verfügung stehen, stellt sich die Frage, ob es durch einzelne Lehrveranstaltungen gelingen kann, professionelle Kompetenzen hinsichtlich mehrerer sachunterrichtlicher Bezugsfächer bzw. Perspektiven gleichzeitig positiv zu entwickeln. Allerdings mangelt es an der Veröffentlichung und Beforschung solcher Lehrkonzepte im Kontext der Aus-/Fort-/Weiterbildung von Sachunterrichtslehrkräften. Daher wurden in dieser Arbeit zwei neue universitäre Lehrveranstaltungen, welche durch mehrere Ebenen von curricularer Kohärenz geprägt sind, entwickelt. Ihre Wirksamkeit wurde mithilfe eines Mixed Methods-Ansatzes im Längsschnitt untersucht (Manuskripte 2 bis 6). Ihr Ziel ist die Herstellung informell-individueller Kohärenz, d.h. Wahrnehmung und gedankliche Herstellung von Kohärenz auf Seiten der Studierenden, die Förderung ihres Professionswissens sowie ihrer motivationalen Orientierungen in Bezug auf mehrere sachunterrichtliche Bezugsfächer und damit letztlich eine Effizienzsteigerung des Lehrpersonen-Ausbildungssystems für den Sachunterricht und seine Didaktik. Als erstes Mittel der Kohärenzherstellung dient ein interdisziplinäres Lehr-Lern-Setting (Kohärenzebene 1): Bei Intervention A, welche für Masterstudierende des Sachunterrichts mit dem Ziel des Lehramtes für Sonderpädagogische Förderung angeboten wird, werden die fünf Perspektiven des Faches anhand des regionalen Bezugsbeispiels Gelpetal in Wuppertal (Themen ‚Wasser‘, ‚Wald‘ und ‚Wuppertal‘) vernetzt. Bei Intervention B, welche für alle Bachelor- und Masterstudierenden des Grundschullehramts geöffnet ist, findet eine Vernetzung der sachunterrichtlichen Bezugsfächer Biologie, Chemie, Physik und Technik anhand der Kontexte ‚Der Teich und seine Umgebung‘ sowie ‚Der Mensch und seine Leistungsfähigkeit‘ statt. Eine Verknüpfung der Professionswissensbereiche (Kohärenzebene 2) wird mithilfe der fachspezifischen Arbeitsweisen ‚Exkursion‘ (Intervention A) und ‚Experimentieren‘ (Intervention B) realisiert. Es findet nicht nur eine theoretische Auseinandersetzung mit den Sachthemen und Arbeitsweisen statt, sondern auch eine praktische, um Bezüge zur Berufspraxis (Kohärenzebene 3) hervorzuheben: In Kurs A planen die Teilnehmer*innen Forschungsaufträge für eine sachunterrichtliche Exkursion und erproben diese in der Rolle von Lernenden während einer Exkursion ins Gelpetal. Die Erfahrungen werden im Anschluss aus der Sicht von (angehenden) Lehrpersonen mit Blick auf den eigenen Professionalisierungsprozess und die schulische Praxis reflektiert. Das Planen, Durchführen und Auswerten von Experimenten an Lernstationen in Kurs B soll nicht nur der Stärkung naturwissenschaftlich-technischen Professionswissens, experimenteller Kompetenzen und motivationaler Orientierungen dienen, sondern kann auch als Modell für eine mögliche Lernumgebung im Sachunterricht herangezogen werden. Weiterhin planen die Studierenden – anknüpfend an die eigenen Experimentiererfahrungen – zweimal ein Experiment für den naturwissenschaftlich-technischen Sachunterricht und erhalten dazu Feedback durch die/den Dozierende*n. Intervention A ist zudem geprägt durch eine Vernetzung mehrerer an der universitären Ausbildung von Sachunterrichtslehrpersonen beteiligten Akteur*innen (Kohärenzebene 4). Den Ergebnissen zufolge besitzen beide Interventionen das Potenzial, die drei genannten Ziele zu erreichen. Aus den offenen Antworten der Studierenden geht hervor, dass sie Kohärenz in verschiedenen Formen explizit wahrnehmen. Zudem gibt es Hinweise darauf, dass es bei Teilnehmenden von Kurs B auch zu einer gedanklichen Kohärenzherstellung in Bezug auf die sachunterrichtlichen Bezugsfächer Biologie, Chemie, Physik und Technik kommt. Bei Studierenden aus Kurs A nehmen die Selbstwirksamkeitserwartungen bzgl. des Durchführens von (inklusiven) Exkursionen im Sachunterricht und des vielperspektivischen Unterrichtens im Sachunterricht signifikant zu. Auch durch Kurs B kommt es zu einer positiven Entwicklung der Selbstwirksamkeitserwartungen bzgl. des Unterrichtens biologie-, chemie-, physik- und technikbezogenen sowie vielperspektivischen naturwissenschaftlich-technischen Sachunterrichts. Das situationale Interesse der Studierenden an den Inhalten von Kurs A ist moderat bis hoch, jenes an den Inhalten von Kurs B hoch bis sehr hoch. Damit einhergehend nimmt auch das Interesse am Unterrichten naturwissenschaftlich-technischen Sachunterrichts in dieser Gruppe zu. Es zeigt sich zudem die Tendenz einer Zunahme des Sachinteresses an Chemie, Physik und Technik. Neben Effekten auf das Lehrer*inneninteresse wurden bei Intervention B auch Auswirkungen auf das naturwissenschaftlich-technische Fachwissen und auf Fähigkeitsselbstkonzepte untersucht. Es ist ein kurz- und langfristiger Fachwissenszuwachs zu beobachten. Die biologie-, chemie-, physik- und technikbezogenen Fähigkeitsselbstkonzepte entwickeln sich ebenfalls positiv. Gleiches gilt für das experimentbezogene Fähigkeitsselbstkonzept und die Fähigkeitsselbstkonzepte bzgl. des Planens sowie Durchführens von Experimentalunterricht. Insbesondere für Grundschullehramtsstudierende, welche nicht das Studienfach Sachunterricht belegen oder einen gesellschaftswissenschaftlichen Studienschwerpunkt haben, könnten kompakte Blockkurse in den Semesterferien zur Weiter- bzw. Fortbildung im Bereich des naturwissenschaftlich technischen Sachunterrichts attraktiv sein. Da es an Studien zu Effekten unterschiedlicher Kursformate im Hochschulstudium mangelt, wurde im Rahmen von Intervention B auch untersucht, ob sich Unterschiede in der kognitiven und affektiv-motivationalen Wirksamkeit in Abhängigkeit vom Kursformat zeigen (Manuskripte 4 bis 6). Das Blockkursformat erweist sich – sowohl hinsichtlich der Stärkung des Fachwissens als auch der motivationalen Orientierungen – als mindestens ebenbürtige Alternative zu wöchentlich stattfindenden Kursen. Vorteilig zeigt es sich beim kurz- und teils auch langfristigen Fachwissenszuwachs sowie bei der Entwicklung in Teildimensionen des Fähigkeitsselbstkonzeptes und des Sachinteresses. Vor dem Hintergrund der heterogenen universitären Ausbildungsbiographien der Lehrpersonen des Faches Sachunterricht wurde zudem untersucht, ob sich innerhalb der beiden Kursformatgruppen Unterschiede in der Wirksamkeit je nach Studienschwerpunkt ergeben (Manuskripte 4 bis 6). Mit zwei Ausnahmen in der Blockkursgruppe gibt es keine signifikanten Unterschiede in der Entwicklung des Fachwissens und der motivationalen Orientierungen zwischen Grundschullehramtsstudierenden mit Studienschwerpunkt ‚Naturwissenschaften und Technik‘ und Studierenden mit einem anderen Studienschwerpunkt. Daraus kann abgeleitet werden, dass Interventionen, wie der hier vorgestellte Kurs B, das Potenzial haben, die professionellen Kompetenzen einer sehr heterogenen Lerner*innenschaft positiv zu entwickeln. Ein weiteres Ziel der Arbeit ist die Entwicklung statischer Lerngelegenheiten in Form von Educative Curriculum Materials (ECMs). Auch sie sollen – durch Selbststudium – der Professionalisierung von (angehenden) Grundschullehrpersonen für den vielperspektivischen Sachunterricht dienen. Als Produkte kollegialer Vernetzung über Fakultäten und Akteure mehrerer Phasen der Lehrer*innenbildung hinweg sowie durch Vernetzung universitärer Ausbildung mit der Berufspraxis wurden zwei ECMs entwickelt und veröffentlicht. Im ersten ECM (Manuskript 7) werden anhand des Themas ‚Insekten und Bionik‘ Zusammenhänge zwischen den Bezugsfächern Biologie und Technik aufgezeigt. Beim zweiten ECM steht fächerverbindendes Lernen am Beispiel des Themenbereiches ‚Ernährung und Nährstoffe‘ im Mittelpunkt (Manuskript 8). Die Wirksamkeit dieser ECMs gilt es in zukünftigen Forschungsarbeiten zu untersuchen.
description: Due to the multi-perspective nature of General Studies (Sachunterricht) teaching at primary schools, the university education of teachers of this subject faces the challenge of providing professionalization adequate to the multitude of related disciplines. Along with this, many studies highlight inadequate professional competencies of pre- and in-service General Studies teachers. Low professional knowledge and, among other things, low motivational orientations can negatively impact the quality of instruction and student learning. In this work, the status quo of the training situation for the subject General Studies – with a focus on the contact time to the individual related disciplines and perspective-networking elements – was first approached by means of document analysis in order to derive needs for action (manuscript 1). According to the analysis of the Bachelor's and Master's examination regulations of all eight university locations in North Rhine-Westphalia that educate for this subject, there are large differences in the minimum contact with the related disciplines. The cross-linking of General Studies perspectives also varies across programs. Given this heterogeneous educational situation, the multitude of related disciplines that should be included in the study program, and the limited time resources available for each subject in the primary teacher training program, the question arises as to whether individual courses can succeed in positively developing professional competencies with regard to several related disciplines or perspectives at the same time. However, there is a lack of publication and research on such teaching approaches in the context of General Studies teacher education. Therefore, this work developed two new university courses characterized by multiple levels of curricular coherence. Their efficacy was studied longitudinally using a mixed methods approach (manuscripts 2 to 6). Their goal is the production of informal-individual coherence, i.e. perception and mental production of coherence among the students, the strengthening of their professional knowledge and their motivational orientations concerning several related disciplines, and thus ultimately an increase in the efficiency of the teacher training system for General Studies and its didactics. An interdisciplinary learning environment (coherence level 1) serves as the first means of establishing coherence: In intervention A, offered to master's General Studies students with a major in special education, the five General Studies perspectives are linked using the regional example of Gelpetal in Wuppertal (topics 'water', 'forest', and 'Wuppertal'). Intervention B, open to all bachelor's and master's students of primary school teaching, links the disciplines of biology, chemistry, physics, and technology using the contexts 'The pond and its surrounding' and 'The human being and its physical performance'. Coherence of the professional knowledge areas (coherence level 2) is realized with the help of the methods 'excursion' (intervention A) and 'experimentation' (intervention B). There is not only a theoretical examination of the contents and methods but also a practical one to illustrate the relation to professional practice (coherence level 3): In course A, the participants plan inquiry activities for a General Studies field trip and try them out in the role of learners during an excursion to the Gelpetal. The experiences are then reflected on from the perspective of (prospective) teachers with regard to their own professionalization process and school practice. Planning, conducting, and interpreting experiments at learning stations in course B is not only intended to strengthen science and technology professional knowledge, experimental competencies, and motivational orientations, but can also be used as a model for a possible learning environment in General Studies. Based on their own experimentation experiences, the pre-service teachers also plan an experiment for General Studies lessons twice and receive feedback from the lecturer. Intervention A is also characterized by networking of several actors involved in the university education of teachers (coherence level 4). According to the results, both interventions have the potential to achieve the three stated goals. From the students' open-ended responses, it appears that they explicitly notice coherence in various forms. In addition, there is evidence that participants in course B also establish mental coherence concerning the disciplines of biology, chemistry, physics, and technology. For students in course A, self-efficacy in terms of implementation of (inclusive) excursions and multi-perspective teaching in General Studies classes increases significantly. Course B also leads to positive self-efficacy development in terms of teaching biology-, chemistry-, physics-, technology-related, and multi-perspective science- and technology-related content in General Studies classes. Students' situational interest in the content of course A is moderate to high, and that in the content of course B is high to very high. This is accompanied by an increasing interest in teaching science and technology among this group. Subject interest in chemistry, physics and technology also tends to increase. In addition to effects on teacher interest, impacts on science and technology content knowledge and academic self concepts were also examined (intervention B). A short- and long term increase in content knowledge can be observed. Biology-, chemistry-, physics-, and technology-related academic self-concepts also develop positively. The same applies to experiment-related and science teaching-related self-concepts. Particularly pre-service primary teachers who are not majoring in General Studies or have a social sciences major might be interested in compact block courses during the semester break for further education in the field of science and technology. Given the lack of studies on the effects of different course formats in higher education, it was also examined whether differences in cognitive and affective-motivational effects emerge as a function of course format within intervention B (manuscripts 4 to 6). The block course format proves to be at least an equivalent alternative to weekly courses – both in terms of reinforcing content knowledge and motivational orientations. It is advantageous in the short- and some cases also long-term increase in content knowledge as well as in the development in sub-dimensions of the academic self concept and the subject interest. In light of the heterogeneous university training biographies of General Studies teachers, this study also investigated differences in the effectiveness within the two course format groups depending on the major field of study (manuscripts 4 to 6). With two exceptions in the block course group, there are no significant differences in the development of content knowledge and motivational orientations between pre-service primary teachers majoring in 'science and technology' and students majoring in other subjects. This suggests that interventions such as course B presented here have the potential to positively develop the professional competencies of a very heterogeneous learning group. Another objective of this work is the development of static learning opportunities in the form of Educative Curriculum Materials (ECMs). These are also intended – in self-study – to professionalize pre- and in-service primary teachers for teaching General Studies in a multiperspective manner. Two ECMs were developed and published as products of establishing coherence in the form of collegial networking across faculties and stakeholders of multiple phases of teacher education as well as by linking university education with professional practice. The first ECM (Manuscript 7) demonstrates connections between biology and technology through the topic of ‘Insects and Bionics’. The second ECM focuses on crosscurricular learning using the example of the topic 'Nutrition and Nutrients' (Manuscript 8). The effectiveness of these ECMs needs to be investigated in future research.