SWiSE – Swiss Science Education Band 3
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Alexander F. Koch, Irene Felchlin, Peter Labudde (Hrsg.)
Naturwissenschaftliche Bildung fördern Indikatoren und Zusammenhänge bei Entwicklungsprozessen in SWiSE Mit einem Vorwort von Olaf Köller
Haupt Verlag
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1. Auflage: 2016 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. ISBN 978-3-258-07966-0 Alle Rechte vorbehalten. Copyright © 2016 Haupt Bern Satz und Layout: Die Werkstatt Medien Produktion GmbH, Göttingen Umschlaggestaltung: Daniela Vacas, Bern Jede Art der Vervielfältigung ohne Genehmigung des Verlages ist unzulässig. Printed in Germany www.haupt.ch
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Inhaltsverzeichnis
Vorwort: Evaluation von Reformprogrammen als grosse Herausforderung.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Olaf Köller
Einleitung: Schul- und Unterrichtsentwicklung aus ganzheitlicher Sicht. . . . 13 Alexander F. Koch, Irene Felchlin und Peter Labudde 1.
Entwicklungsperspektiven für die naturwissenschaftliche Bildung.
2.
Dreh- und Angelpunkt Lehrperson.
3.
Entwicklungsprojekte im naturwissenschaftlichen Unterricht.
4.
SWiSE – Swiss Science Education/Naturwissenschaftliche Bildung Schweiz.
5.
Ganzheitlicher Blick auf Schul- und Unterrichtsentwicklung.
6.
Beiträge zur Evaluation von SWiSE.
7. Danksagung..
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Theoretischer Teil Kompetenzen, Bildungsstandards und Lehrplan 21 als ein Rahmen für SWiSE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Peter Labudde und Claudia Stübi 1.
Naturwissenschaftliche Grundkompetenzen..
2.
Eigenständiges Arbeiten.
3.
Nationale Bildungsstandards..
4.
Lehrplan 21. .
5.
Kompetenzen, Standards, Lehrplan 21 auf mehreren Ebenen von SWiSE. .
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Inhaltsverzeichnis
SWiSE als Schul- und Unterrichtsentwicklung: Steuerung der schulinternen Entwicklungsprozesse durch das Projekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Enikö Zala-Mezö, Alexandra Totter und Bettina Diethelm Werder 1.
Separate Schul- und Unterrichtsentwicklung.
2.
Schulentwicklung als kollektiv ausgeführter Veränderungsprozess.
3.
Definition der Schul- und Unterrichtsentwicklung.
4.
Ziele, Merkmale und unterstützende Aktivitäten von SWiSE: Wie werden dabei die Prinzipien der Schul- und Unterrichtsentwicklung berücksichtigt?. . . . . . .
5.
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Evaluationsdesign: Wie wurden die beschriebenen Prinzipien der Schulentwicklung im Evaluationsdesign berücksichtigt?. .
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Grundüberlegungen zur Evaluation von SWiSE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Alexander F. Koch 1. Designüberlegungen.
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2.
Inhalte der Befragungen.
3.
Synthese und Beiträge in diesem Buch. .
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Erfassung des handlungsrelevanten Wissens von Naturwissenschaftslehrpersonen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Dorothee Brovelli , Markus Wilhelm & Markus Rehm 1. Einleitung. .
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2.
Vignettentests in der Kompetenzerhebung.
3.
Das Erhebungsformat des Vignettentests..
4.
Beispielvignette mit Kodiermanual. .
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Empirischer Teil Schulkontext – Wie beeinflusst er die Wirkung von SWiSE?. . . . . . . . . . . . . . . 74 Enikö Zala-Mezö und Istvan Hidegkuti 1.
Theoretischer Hintergrund.
2.
Fragen und Methoden der Evaluation von schulischen Kontextfaktoren..
3. Resultate.
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4. Diskussion. .
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Inhaltsverzeichnis
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Lehrpersonen als Multiplikatorinnen und Multiplikatoren im Projekt SWiSE: Herausforderungen im Transferprozess. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Bettina Diethelm Werder, Enikö Zala-Mezö und Alexandra Totter 1. Ausgangslage..
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89
2. Fragestellung. .
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3.
Theoretischer Hintergrund.
4.
Stichprobe und Methode.
5. Resultate.
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6. Diskussion. .
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Entwicklungsverläufe bei Lehrpersonen und Faktoren praxisrelevanter Projekt-Implementierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Alexander F. Koch 1.
Implementation via Weiterbildung.
2.
Lehrpersonen als zentrale Ansatzpunkte. .
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3. Methode..
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4. Resultate.
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5. Diskussion. .
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Überzeugungen von Lehrpersonen zur Nützlichkeit ausserschulischer Lernorte für naturwissenschaftliches Lernen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Véronique Meyer, Lea Oertli, Alexander F. Koch 1.
Ausserschulische Lernorte.
2.
Ausserschulische Lernorte in der Lehrerbildung. .
3.
Aktueller Forschungsstand. .
4.
Hypothesen, Methode und Stichprobe.
5. Resultate.
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6. Diskussion. .
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Zwischen Handlungsmuster, Fallrekonstruktion und Mitteilsamkeit: Wie Lehrpersonen eine SWiSE-Vignette erfassen und bearbeiten.. . . . . . . . . 133 Julia Spingies 1. Fragestellungen.
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Inhaltsverzeichnis
8 2.
Theoretische Perspektiven.
3. Methode..
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4. Auswertungsstrategie. .
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5. Ergebnisse.. 6. Fazit.
Entwicklung eines Fragebogens zur Erfassung der Lernmotivation beim naturwissenschaftlichen Lernen in der Schuleingangsphase. . . . . . . . . . . . . 149 Irene Felchlin und Alexander F. Koch 1. Einleitung. .
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2. Fragestellung. . 3. Theorie..
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4. Methode..
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5. Resultate.
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6. Diskussion. .
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Schülerinnen und Schüler im SWiSE-Projekt: Entwicklungsverläufe und kompetenzorientierter naturwissenschaftlicher Unterricht. . . . . . . . . . . . . . 160 Irene Felchlin 1.
Motivation und Kompetenzorientierung im naturwissenschaftlichen Unterricht.
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2. Methode..
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3. Resultate.
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4. Diskussion. .
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Lehren und Lernen aus dem Evaluationsprozess von SWiSE. . . . . . . . . . . . . . . 175 Alexander F. Koch, Irene Felchlin und Peter Labudde 1.
Besonderheiten der SWiSE-Evaluation.
2.
Lernen aus dem Evaluationsverlauf. .
3.
Kritische Reflexion der Evaluation. .
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Autorinnen und Autoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
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Vorwort: Evaluation von Reformprogrammen als grosse Herausforderung Olaf Köller* *Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik, Universität Kiel
Nicht zuletzt als Folge der grossen Schulleistungsstudien wie PISA (Programme for International Student Assessment) oder TIMSS (Trends in Mathematics and Science Study) hat sich die Ansicht durchgesetzt, dass die Sicherstellung des Erwerbs hinreichender mathematisch-naturwissenschaftlicher und technischer Kompetenzen ein zentrales Bildungsziel darstellt, dem sich nicht erst die Schule, sondern auch der vorschulische Bereich verpflichtet fühlen muss. Die früh beobachtbaren sozialen und migrationsbedingten Disparitäten in den sprachlichen, aber auch in den mathematischen und naturwissenschaftlich-technischen Kompetenzen sowie ein starker Druck seitens des Arbeitsmarktes für ein frühes Einsetzen fachspezifischer Bildungsprozesse haben in den letzten Jahren in vielen Ländern ein verstärktes Interesse und einen Ausbau frühkindlicher Bildungs- und Betreuungssysteme ausgelöst. Die Kindertagesstätte hat als Folge zunehmend einen Bildungsauftrag erhalten. Die Erarbeitung von nationalen Bildungsstandards hat darüber hinaus geholfen, für die Grund- und Sekundarschule klare fachliche Ziele erfolgreichen Unterrichts zu definieren. Mit der Formulierung der Standards ist zudem die Diskussion verstärkt worden, wie solche Ziele erreicht werden können. Hierbei haben die wissenschaftlichen Befunde über kumulatives Lernen Reflexionen ausgelöst, wie unterschiedliche Bildungsetappen in ihren Angeboten besser verzahnt werden können, sodass anschlussfähiges Lernen möglich wird. Anschlussfähig meint hier, dass die aufnehmende Institution weiss, mit welchen Kompetenzen die Kinder bzw. Jugendlichen aus den abgebenden Institutionen kommen, um dann die neue Lehr-Lernsituation adaptiv gestalten zu können. Hinsichtlich der Wege zu den Zielen spielt der fachliche Unterricht eine zentrale Rolle. In Deutschland wurde dieser Gedanke bereits Ende der
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Vorwort: Evaluation von Reformprogrammen als grosse Herausforderung
1990er Jahre aufgenommen, als man nach dem schwachen Abschneiden deutscher Schülerinnen und Schüler in der TIMSS-Studie das Programm zur Effizienzsteigerung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts (SINUS), zunächst in der Sekundarstufe 1, später auch in der Grundschule, startete. Die SINUS-Programme in der Grund- und Sekundarschule boten Lehrkräften unterschiedliche Module an (unter anderem Umgang mit Fehlern, Kompetenzorientierung im Unterricht), um kooperativ, sei es innerhalb des Kollegiums oder in Netzwerken von Schulen, ihren eigenen Fachunterricht weiterzuentwickeln. Das SWiSE-Projekt, das auf die nationalen Bildungsstandards in der deutschsprachigen Schweiz Bezug nimmt, geht einen ähnlichen Weg. Es erweitert diesen sogar noch um die Einbeziehung des vorschulischen Bereichs und die systematische Einbindung ausserschulischer Lernorte. Dabei konzentriert sich das Programm auf den naturwissenschaftlich-technischen Bereich und möchte hier Voraussetzungen für einen erfolgreichen Unterricht schaffen. Programme wie SWiSE verfolgen über einen vergleichsweise langen Zeitraum Ziele unterschiedlicher Komplexität und Reichweite. Bei der Evaluation solcher Programme stellen sich vielfältige Herausforderungen an das Untersuchungsdesign (summative vs. formative Evaluation; experimentelles vs. quasi-experimentelles Design; qualitativer vs. quantitativer Untersuchungsansatz), die Stichprobenziehung, die Festlegung der Zielvariablen und die Auswertung der erhobenen Daten. Der Königsweg bei der Evaluation eines Projekts wie SWiSE ist sicherlich das randomisierte, längsschnittlich ausgerichtete Feldexperiment. Schulen (Einrichtungen) oder Klassen (Lerngruppen) werden in diesem Ansatz der Programm- und der Kontrollgruppe zufällig zugewiesen, vor Programmbeginn findet eine Baselineerhebung aufseiten der Lehrkräfte sowie Schülerinnen und Schüler statt, es folgen dann mehrere Nacherhebungen, die die Analyse der Veränderungen der Zielvariablen erlauben. Solche Evaluationen sind teuer und führen nicht selten zu enttäuschenden Befunden. SWiSE geht teilweise solch einen Weg mit einem Kontrollgruppendesign, arrondiert es aber durch eine Methodenvielfalt, die qualitative und quantitative Analysen der Wirksamkeit des Programms erlauben. Ein Problem, das mit der Evaluation von Programmen wie SWiSE einhergeht, ist der universelle Programmansatz, der auf die Professionalisierung ganzer Kollegien abzielt und damit auch solche Personen und Kollegien in das Programm einbettet, die bereits einen hohen Professionalisierungsgrad
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erreicht haben und für die sich ein geringer Verbesserungsspielraum ergibt. Solche universellen Programme weisen in wissenschaftlichen Evaluationen vergleichsweise oftmals kleine Effektstärken auf. Ein ebenso grosses Problem besteht darin, dass den Lehrkräften sehr viele Freiheitsgrade bei der Umsetzung der Module gegeben werden. Als Folge ist es – egal welches Untersuchungsdesign man bei einer Wirksamkeitsstudie wählt – schwierig, Effekte eines einzelnen Moduls oder einer spezifischen Modulkombination zu analysieren. Vielmehr können primär kombinierte Effekte des Gesamtprogramms untersucht werden. Allerdings wird auch vielfach argumentiert, dass bei der Evaluation von Schul- und Unterrichtentwicklungsprogrammen nicht die Analyse der Einzelmassnahmen, sondern diejenige des gesamten Programms im Vordergrund stehen sollte. Schliesslich stellt sich auch die Frage, auf welchen Ebenen ein Programm wie SWiSE evaluiert werden soll. Idealerweise sollte die Entwicklung auf vier Ebenen wissenschaftlich begleitet werden (Kirkpatrick & Kirkpatrick, 2012): • Reaction erfasst die Reaktionen der teilnehmenden Personen, ihre Akzeptanz der Massnahme(n) und das Ausmass, in dem sich die Beteiligten unterstützt fühlen. • Learning hat die Weiterentwicklung der Lehrpersonen durch ihre Mitarbeit im Programm im Blick, zum Beispiel den Zuwachs ihres professionellen Wissens und Könnens und die Einstellungsänderung. • Behavior beobachtet die Übernahme der Inhalte in die Praxis, z. B. des täglichen Unterrichts. • Results misst die Wirksamkeit für das Lernen und den positiven Einfluss auf die Leistungen der Schülerinnen und Schüler als Ergebnis der Massnahme. Kirkpatrick und Kirkpatrick (2012) verweisen darauf, dass bei vielen Massnahmen lediglich die beiden ersten Ebenen evaluiert werden. Daraus lassen sich im Sinne der oben beschriebenen Anforderungen kaum Aussagen ableiten, ob und in welchem Ausmass die angestrebten Ziele der Unterrichtsveränderung und der Leistungsentwicklung erreicht wurden. Uneinheitlich ist die Befundlage, wenn danach gefragt wird, ab wann sich Effekte von Fortbildungsprogrammen in der Leistung der Lernenden niederschlagen und messen lassen. Hill, Beisiegel und Jacob (2013) heben hervor, dass erst mit Effekten auf Ebene der Lernenden zu rechnen ist, wenn substanzielle Verbesserungen der Unterrichtsqualität festgestellt werden konnten. Slavin und
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Vorwort: Evaluation von Reformprogrammen als grosse Herausforderung
Lake (2008) berichten von kleinschrittig und stark kontrolliert angelegten top-down-gesteuerten Interventionen, deren Effekte auf die Schülerleistung sofort im Anschluss an die Intervention untersucht werden können (klassisches Prä-, Post-, Follow-up-Design). Fend (2008) argumentiert dagegen vor dem Hintergrund systemisch angelegter Massnahmen mit starker Bottom-up-Komponente, dass sich Wirkungen erst nach einem Generationswechsel zeigen. Daraus kann die Annahme abgeleitet werden, dass ein Programm wie SWiSE mehrere Jahre braucht, bis es aufseiten der Lernenden nachhaltige Wirkungen erzielt. Akzeptiert man diese Langfristigkeit von Effekten, so überraschen auch nicht die Befunde, welche die Autorinnen und Autoren in diesem Bericht vorstellen. Sie legen vielmehr die Schlussfolgerung nahe, dass man bei Programmen zur Verbesserung von Lehr- und Lernprozessen einfach Geduld haben muss.
Literatur Fend, H. (2008). Schule gestalten. Systemsteuerung, Schulentwicklung und Unterrichtsqualität. Wiesbaden: VS – Verlag für Sozialwissenschaften. Hill, H. C., Beisiegel, M. & Jacob, R. (2013). Professional development research: consensus, crossroads, and challenges. Educational Researcher, 42, 476-487. Kirkpatrick, D. L. & Kirkpatrick, J. D. (2012). Evaluating training programs. The four levels. (3rd ed.). San Francisco, CA: Berrett-Koehler Publishers Inc. Slavin R., & Lake C. (2008). Effective programs in elementary mathematics: A best-evidence synthesis. Review of Educational Research, 78, 427-515.
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Einleitung: Schul- und Unterrichtsentwicklung aus ganzheitlicher Sicht Alexander F. Koch*, Irene Felchlin* und Peter Labudde* *Zentrum Naturwissenschafts- und Technikdidaktik, PH FHNW
«Im Kontext der Schulentwicklung gerät die Tätigkeit des Innovierens zu einer neuen Anforderung an Lehrpersonen. […weil…] Schulentwicklung kein einmaliges Ereignis ist, sondern vielmehr als dauerhafte Anforderung an das professionelle Handeln von Lehrkräften betrachtet werden muss» (Bonsen & Berkemeyer, 2014, S. 920). Aber wie lässt sich Innovation handlungswirksam in den Unterricht bringen? Insbesondere wenn noch nicht einmal geklärt ist, welche Innovation eigentlich umgesetzt werden soll oder ob sie überhaupt tauglich für qualitativ besseren Unterricht ist. Wenn wir in grundsätzlicher Weise über Schul- und Unterrichtsentwicklung sprechen, dann müssen wir die Betonung auf eine Entwicklung an unsicheren Orten legen. Unsicher ist Schule und unsicher ist Unterricht. Denn Unterricht ist «nur begrenzt planbar» (Baumert & Kunter, 2011, S. 30). Diese Unsicherheit entspringt aus dem Unvorhersehbaren, das die Interaktion zwischen Lehrperson und Schülerinnen und Schülern mit sich bringt und so jede auch noch so dezidierte Planung zerreissen kann (ibid.). Vielleicht liegt es daran, dass oftmals von einer Transferproblematik gesprochen wird und Versuche, die Entwicklung von Lehrpersonen voranzutreiben, im Sande verlaufen. Die Furche zwischen Wissen und Handeln erscheint tief. Deshalb lohnt es sich, zunächst die Frage zu stellen, was eigentlich von Schule und Unterricht gewollt wird, damit dort der Ansatz für Entwicklung gesetzt werden kann. Die zweite Frage, die man stellen muss, ist die nach der Umsetzung der Entwicklung bzw. wie eine Entwicklung implementiert werden kann – vielleicht sogar nachhaltig. Diese allgemeinen Überlegungen betreffen alle
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Einleitung: Schul- und Unterrichtsentwicklung aus ganzheitlicher Sicht
Bereiche, alle Ebenen und alle Inhalte von Schule und Unterricht international und somit auch naturwissenschaftlichen Unterricht in der Schweiz.
1. Entwicklungsperspektiven für die naturwissenschaftliche Bildung Die Ergebnisse der PISA-Studien zeigen immer wieder, dass die jugendlichen schweizerischen Schülerinnen und Schüler im Alter von etwa 15 Jahren im internationalen Vergleich ein relativ geringes Interesse an Naturwissenschaften zeigen. Das bedeutet zum Teil, dass in den Schuljahren zuvor das Interesse zu wenig stark gefördert worden ist. Insofern wäre ein Wunsch, dass das Interesse oder zumindest die Motivation von Schülerinnen und Schülern zur intensiveren Beteiligung am naturwissenschaftlichen Unterricht bereits in früheren Schuljahren stärker in den Blick genommen wird. Mit diesem Wunsch wird indirekt auch die Persönlichkeitsentwicklung der Schülerinnen und Schüler angesprochen und ein Schritt in die naturwissenschaftsorientierte Berufswahl gemacht. Lehrpersonen würden dieses Interesse womöglich sehr gerne fördern, aber verschiedene Faktoren erschweren dies. Viele Lehrpersonen, insbesondere aus dem Kindergarten und der Primarstufe, bemängeln an sich selbst zu wenige Fachkenntnisse und zu wenig fachdidaktisches Wissen. An manchen Stellen wird auch deutlich, dass ihnen für bestimmte Inhalte oder Methoden auch das Selbstvertrauen fehlt. Der Wunsch, den wir an Schulund Unterrichtsentwicklung richten, ist deshalb die Reduktion des (fach-) didaktischen Defizits und die Lehrpersonen in ihrem Unterricht zu bestärken, damit auch sie ihr Interesse an Naturwissenschaften entfachen und Vertrauen in ihr eigenes Unterrichten erlangen. Deshalb sollen sie ihren eigenen Unterricht reflektieren und im Lichte innovativer Unterrichtskonzepte entwickeln und erproben. Zudem können Lehrerinnen und Lehrer Entwicklungsprozesse mit-initiieren und mittragen, besonders in der eigenen Schule, wenn die Entwicklung praxis- und bedarfsgerecht vonstattengehen soll. Dies unterstreicht die Wichtigkeit einer aktiven Beteiligung der Lehrpersonen bei Entwicklungsprozessen. Das Ausmass an Entwicklungsmöglichkeiten darf allerdings nicht ausschliesslich lehrpersonenspezifisch definiert werden. Der institutionelle Rahmen, die örtlichen Bedingungen an der Schule und die Schulführung
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Entwicklungsprojekte im naturwissenschaftlichen Unterricht
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nehmen Einfluss darauf, wie Unterrichtsentwicklung verläuft. Mit der Vernetzung der Lehrpersonen zwischen den Schulen formulieren wir deshalb den Wunsch der institutionellen Unterstützung. Die Schule bzw. die Schulleitung in persona muss die Vernetzung mit anderen Schulen zulassen, wenn nicht gar initiieren. Am wichtigsten ist jedoch der Wunsch, dass die Schulleitung Kooperation innerhalb des Kollegiums unterstützt und die Lehrpersonen in ihrer Motivation zu Weiterentwicklung bekräftigt.
2. Dreh- und Angelpunkt Lehrperson Die drei Wünsche, die wir oben formuliert haben, münden darin, dass der zentrale Ansatz für Schul- und Unterrichtsentwicklung bei der Lehrperson angesiedelt ist. Die Unsicherheit des Unterrichts hat Konsequenzen für die Gestaltung des Unterrichts ebenso wie die fachdidaktische Expertise. Deshalb sehen wir – genauso wie Reichenbach (2007, S. 362) – den Sinn einer professionellen Weiterentwicklung in der Tätigkeit selbst. Damit darf die Lehrperson aber nicht in ihrer Unterrichtstätigkeit als Einzelkämpferin gesehen werden. Bonsen und Rolff (2006) machen deutlich, dass Gemeinschaftlichkeit ein wichtiges Element von Weiterentwicklung bei Lehrpersonen sein kann. Auch Reichenbach (2007) zitiert Luhmann und bestärkt die Auffassung, dass der Unsicherheit in der Schule besonders durch Kollegialität und gegenseitige Unterstützung innerhalb des Lehrerkollegiums entgegenzukommen sei. Aus unserer Erfahrung heraus können wir das bestätigen, denn wiederholt äussern Lehrerinnen und Lehrer den Wunsch der Vernetzung, sowohl innerhalb ihrer eigenen Schule als auch ausserhalb.
3. Entwicklungsprojekte im naturwissenschaftlichen Unterricht Die Wünsche und die Möglichkeiten zur Umsetzung der Wünsche sind nicht neu. Bisher gibt es bereits eine Reihe von Schul- und Unterrichtsentwicklungsprojekten. Im deutschen Sprachraum sind dabei die SINUS-Projekte in Deutschland und IMST in Österreich als übergreifende Projekte zu nennen. Auf fachliche Inhalte stellten die Projekte Chemie im Kontext
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Einleitung: Schul- und Unterrichtsentwicklung aus ganzheitlicher Sicht
und Physik im Kontext ab. Auch in der Schweiz gab und gibt es Projekte, die Lehrpersonen dabei helfen sollen, ihren Unterricht interessensförderlicher zu machen, oder ihnen selbst einen Motivationsanschub geben sollen, naturwissenschaftliche Experimente mit Kindern und Jugendlichen durchzuführen. Die folgende Liste ist rein exemplarisch und so angelegt, dass sie die Bandbreite zwischen Schuleingangsstufe und Sekundarstufe 1 betrifft: • Explore-it: Entwicklung von Unterrichtsmaterialien zum forschendentdeckenden Lernen in der 3./4. Klasse der Primarstufe • MobiLLab (PH des Kantons SG): mobiles Schülerlabor mit technischen Experimenten (7.-9. Klasse) • MobiLab des Zentrums für Naturwissenschafts- und Technikdidaktik der PH FHNW: Mobiles Schülerlabor für die Primarstufe (3.-6. Klasse) in den nordwestschweizerischen Kantonen Aargau, Basel-Stadt, BaselLandschaft und Solothurn • iLab: Schülerlabor für 12- bis 16-Jährige am Paul-Scherrer-Institut in Würenlingen • Schweizer Jugend forscht: Forschungsarbeiten von talentierten und interessierten Jugendlichen • NaTech Education: Techniktage und Technikwochen für 12- bis 18-Jährige und Lehramtsstudierende • SWiSE-Schulen: Swiss Science Education/Naturwissenschaftliche Bildung Schweiz als Schul- und Unterrichtsentwicklungsprojekt
4. SWiSE – Swiss Science Education/Naturwissenschaftliche Bildung Schweiz Das letztgenannte Projekt SWiSE-Schulen beziehungsweise ausgewählte Ergebnisse, die seine Evaluation erbracht hat, ist Thema dieses Buches. Im eigentlichen Sinn handelt sich beim Projekt SWiSE um die Etablierung einer übergeordneten, eher bildungspolitischen Initiative. SWiSE-Schulen hingegen betrifft insbesondere die Schul- und Unterrichtsentwicklung zwischen 2012 und 2015. Insofern ist hier und in den weiteren Beiträgen dieses Buchs mit SWiSE stets das Projekt SWiSE-Schulen gemeint. SWiSE betrifft die oben genannten Wünsche an Schul- und Unterrichtsentwicklung und möchte naturwissenschaftliche Inhalte in Schule und Unterricht innovativ fördern. Anhand eines knappen Einblicks in die Kon-
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Ganzheitlicher Blick auf Schul- und Unterrichtsentwicklung
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zeption des Projekts möchten wir zeigen, inwieweit wir eine ganzheitliche Sicht auf Unterrichtsentwicklung für umsetzungsförderlich halten. Bereits an dieser Stelle möchten wir jedoch auf die ausführlicheren Darstellungen von SWiSE bei Stübi et al. (2017) und bei Metzger et al. (2016) verweisen. Gegenüber den zuvor aufgelisteten Projekten unterscheidet sich SWiSE in der Breite der Projektziele und Methoden sowie bezüglich der geografischen Ausdehnung. Mit SWiSE soll die Volksschule stärker als bisher durchdrungen und in Partnerschaft mit kooperierenden Institutionen vielfältig gestaltet werden. Insbesondere die Pädagogischen Hochschulen, aber auch Kooperationspartner wie das Swiss Science Center Technorama oder das Institut Unterstrass in Zürich zeichnen sich durch einen engen Kontakt mit den Schulen sowie deren Lehrpersonen aus. Das Engagement der Partnerinstitutionen in Weiterbildung und Schulentwicklung ermöglicht einen unmittelbaren Einfluss auf die Weiterbildungsformate/-inhalte für die Lehrpersonen und ebenso auf die Schulentwicklung in der Deutschschweiz. Insgesamt verbindet das Projekt SWiSE die fachlichen, fachdidaktischen und pädagogischen Kompetenzen der sieben grössten Pädagogischen Hochschulen der Deutschschweiz, des Swiss Science Centers Technorama, der (kantonsspezifischen) Stellen für Schulentwicklung sowie des Instituts Unterstrass und macht die Kompetenzen auf Ebene der Lehrpersonen nutzbar. Mit dem Fokus auf die gesamte obligatorische Schule von Kindergarten bis hin zur Sekundarstufe 1 sollen kooperativ neue Schulprojekte, Unterrichtskonzepte und -materialien entwickelt, das selbstständige, forschendentdeckende Lernen von Schülerinnen und Schülern gefördert und der Unterricht durch Einführung und Stärkung von Schülerversuchen sowie mit offeneren Experimentierformen erweitert werden. Zudem unterstützt SWiSE die Vernetzung von Lehrpersonen und Schulen und koordiniert die Zusammenarbeit einer Vielzahl von Bildungsinstitutionen.
5. Ganzheitlicher Blick auf Schul- und Unterrichtsentwicklung SWiSE wirft einen ganzheitlichen Blick auf Schul- und Unterrichtsentwicklung und verfolgt mittel- bis langfristig die Ziele, die direkt am Projekt beteiligten Lehrpersonen in ihrer Kompetenzentwicklung zu unterstützen, ihr Selbstvertrauen im naturwissenschaftlichen Unterricht zu stärken, das Interesse, die Motivation und die Lernfreude der Schülerinnen und Schüler
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Einleitung: Schul- und Unterrichtsentwicklung aus ganzheitlicher Sicht
zu fördern und deren selbstständiges Lernen zu begünstigen. Die SWiSELehrpersonen sollen Kooperationen aufbauen und weitere Entwicklung in und an ihren eigenen Schulen lancieren. Auf Schulebene soll eine Profilbildung mit den Schwerpunkten naturwissenschaftlich-technische Bildung und selbstständiges Lernen vollzogen und dadurch eine Akzentuierung und Differenzierung des eigenen Schulprogramms im Kollegium wie auch gegenüber Eltern, Schulaufsicht und einer breiten Öffentlichkeit erreicht werden.
6. Beiträge zur Evaluation von SWiSE In dieser ganzheitlichen Sicht, die alle unterrichtsrelevanten Ebenen von Schule zu berücksichtigen versucht, spielt die Evaluation eines solchen Projektes eine wichtige Rolle. Sie wurde so angelegt, dass alle Ebenen evaluiert werden und dass daraus wissenschaftlich haltbare Aussagen über Schulund Unterrichtsentwicklungsprozesse abgeleitet werden können. Mit diesem Buch möchten wir den Leserinnen und Lesern Einblicke in ausgewählte Resultate aus der SWiSE-Evaluation geben, aber auch zeigen, welche Überlegungen und Hintergründe in einer solchen übergreifenden Evaluation stecken. Das Buch ist in einen theoretischen und einen empirischen Teil gegliedert. Theorie Im theoretischen Teil werden von Peter Labudde und Claudia Stübi bildungspraktische Hintergründe und Bedürfnisse von Lehrerinnen und Lehrern aufgegriffen. Enikö Zala-Mezö, Alexandra Totter und Bettina Diethelm zeigen einen umfassenden Blick auf Schul- und Unterrichtsentwicklung auf und argumentieren, dass das eine nicht ohne das andere gedacht werden sollte, wenn man Innovationen in Schulen initiieren möchte. Alexander Koch gibt einen grundsätzlichen Überblick über die Anlage der Evaluation, und der Beitrag von Dorothee Brovelli, Markus Wilhelm und Markus Rehm ergänzt den theoretischen Evaluationsrahmen mit einer genauen Beschreibung des Vignettentests, der in der Evaluation zur Erfassung professioneller Kompetenzen verwendet wurde.
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Beiträge zur Evaluation von SWiSE
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Empirie Der empirische Teil des Buches ist anhand der Evaluationsebenen untergliedert: Ausgehend von der Schulleitung und höheren Ebenen in der Institution Schule (dazu zählt beispielsweise auch das Kollegium als Kollektiv), haben Bettina Diethelm, Enikö Zala-Mezö und Alexandra Totter einen Beitrag verfasst. Dieser Beitrag widmet sich aus qualitativ-empirischer Methodik den Fragen, wie Lehrpersonen ihre jeweilige Schulleitung wahrnehmen und sich selbst in ihrer Rolle als Multiplikatorinnen und Multiplikatoren sehen (Ebene des Kollegiums). Enikö Zala-Mezö und István Hidegkuti können in einem weiteren Beitrag auch quantitativ den Einfluss und die Wichtigkeit höherer Ebenen von Schule auf die Zusammenarbeit von Lehrpersonen zeigen. Auf der Ebene der individuellen Lehrerinnen und Lehrer versucht Julia Spingies die professionelle Wahrnehmung von Lehrpersonen in Bezug auf die Bearbeitung einer exemplarischen Vignette zu rekonstruieren. Alexander Koch greift ebenfalls auf die Daten des Vignettentests zurück, allerdings im Längsschnitt, und analysiert Gelingensfaktoren zur erfolgreichen Implementation von Unterrichtsentwicklungsprozessen. Véronique Meyer, Lea Oertli und Alexander Koch stellen sich die Frage nach der Wichtigkeit von ausserschulischen Lernorten und wie diese genutzt werden. Auf der Ebene der Schülerinnen und Schüler erläutern Irene Felch lin und Alexander Koch die Konstruktion eines einfachen Fragebogens für Kinder in der Schuleingangsphase, und ein weiterer Beitrag von Irene Felchlin behandelt Entwicklungsverläufe von Schülerinnen und Schülern mit besonderem Fokus auf die Umsetzung der EDK-Kompetenzaspekte zum naturwissenschaftlichen Unterricht. Mit dieser Zusammenstellung hoffen wir, einen übergreifenden Einblick in die Evaluation von SWiSE geben zu können und in die Quintessenz, die wir in unserem abschliessenden Beitrag herauslesen. Sie entspricht den Worten Roland Reichenbachs, der – zwar auf Kompetenzorientierung zugespitzt, aber dennoch grundlegend richtig – meint:
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Einleitung: Schul- und Unterrichtsentwicklung aus ganzheitlicher Sicht
«Das pädagogische Berufswissen von Lehrpersonen kann nicht unabhängig von den zentralen Merkmalen der Schule als Institution und des institutionalisierten Lehrens und Lernens auf angemessene Weise diskutiert werden» (Reichenbach, 2007, S. 361).
7. Danksagung An dieser Stelle möchten wir allen Autorinnen und Autoren einen herzlichen Dank für ihre Beiträge aussprechen. Besonders danken wir auch Prof. Olaf Köller für sein Vorwort zu diesem Buch. Weiterer Dank geht an die Assistentin Salome Thommen, deren Hilfe bei der Zusammenstellung des Manuskripts unabdinglich war.
Literatur Baumert, J., & Kunter, M. (2011). Das Kompetenzmodell von COACTIV. In M. Kunter, J. Baumert, W. Blum, U. Klusmann, S. Krauss, & M. Neubrand (Hrsg.), Professionelle Kompetenz von Lehrkräften: Ergebnisse des Forschungsprogramms COACTIV. (S. 29-54). Münster: Waxmann. Bonsen, M., & Berkemeyer, N. (2014). Lehrerinnen und Lehrer in Schulentwicklungsprozessen. In E. Terhart, H. Bennewitz, & M. Rothland (Hrsg.), Handbuch der Forschung zum Lehrerberuf. (Vol. 2, S. 920-936). Münster, New Yourk: Waxmann. Bonsen, M., & Rolff, H.-G. (2006). Professionelle Lerngemeinschaften von Lehrerinnen und Lehrern. Zeitschrift für Pädagogik, 52(2), 167-184. Metzger, S., Colberg, C. & Kunz, P. (Hrsg.). (2016, in Vorb.). Naturwissenschaftsdidaktische Perspektiven. Bern: Haupt. Reichenbach, R. (2007). Kompetenzillusion, Kompetenzverlust und Kompetenznostalgie: Bemerkungen aus der inkompetenztheoretischen Ecke. Beiträge zur Lehrerbildung, 25(3), 353-362. Stübi, C., Wagner, U. & Wilhelm, M. (Hrsg.). (2017, in Vorb.). Naturwissenschaften unterrichten. Bern: Haupt.
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Autorinnen und Autoren Prof. Dr. Dorothee Brovelli, Professorin für die Didaktik der Naturwissenschaften (Schwerpunkt Physik) und Leiterin des Fachbereichs Naturwissenschaften an der Pädagogischen Hochschule Luzern. Bettina Diethelm Werder, ehemalige wissenschaftliche Mitarbeiterin am Zentrum für Schulentwicklung, Abteilung Forschung und Entwicklung der Pädagogischen Hochschule Zürich Irene Felchlin, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Zentrum Naturwissenschafts- und Technikdidaktik der Pädagogischen Hochschule Fachhochschule Nordwestschweiz. Dr. Istvan Hidegkuti, Assistent am Institut für Psychologie an der Universität Debrezin. Alexander Franz Koch, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum Naturwissenschafts- und Technikdidaktik der Pädagogischen Hochschule Fachhochschule Nordwestschweiz. Prof. Dr. Olaf Köller, geschäftsführender wissenschaftlicher Direktor und Direktor der Abteilung Erziehungswissenschaft des Leibniz-Instituts für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN), Kiel. Prof. Dr. Peter Labudde, Leiter des Zentrums Naturwissenschafts- und Technikdidaktik der Pädagogischen Hochschule Fachhochschule Nordwestschweiz. Véronique Meyer, Absolventin des Studiengangs Primarstufe der Pädagogischen Hochschule Fachhochschule Nordwestschweiz. Lea Oertli, Absolventin des Studiengangs Primarstufe der Pädagogischen Hochschule Fachhochschule Nordwestschweiz. Prof. Dr. Markus Rehm, Professor für die Didaktik der Naturwissenschaften im Fach Chemie an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg. Julia Spingies, Absolventin des Studienfachs Erziehungswissenschaft der Universität Basel. Claudia Stübi, Mitarbeiterin am Zentrum Naturwissenschafts- und Technikdidaktik der Pädagogischen Hochschule Fachhochschule Nordwestschweiz. Dr. Alexandra Totter, Dozentin und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Zentrum für Schulentwicklung, Abteilung Forschung und Entwicklung der Pädagogischen Hochschule Zürich.
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Autorinnen und Autoren
Prof. Dr. Markus Wilhelm, Professor und Dozent für Naturwissenschaften und ihre Didaktik an der Pädagogischen Hochschule Luzern und der Pädagogischen Hochschule Heidelberg. Dr. Enikö Zala-Mezö, Dozentin und Leiterin des Zentrums für Schulentwicklung, Abteilung Forschung und Entwicklung der Pädagogischen Hochschule Zürich.
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