Professionswissen von Sachunterrichtslehrkräften

Professionswissen von

Sachunterrichtslehrkräften

Zusammenhangsanalyse zur Wirkung von

Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung

auf das fachspezifische Professionswissen im

Unterrichtsinhalt „Verbrennung“

Dissertation

Zur Erlangung des Doktorgrades

Dr. rer. nat.

der Fakultät für Chemie

an der Universität Duisburg-Essen

vorgelegt von

Maike Schmidt

geboren in Bad Nauheim

im November 2014

Die vorliegende Arbeit wurde im Zeitraum von September 2011 bis November 2014 im

Arbeitskreis von Prof. Dr. Stefan Rumann am Institut für Sachunterricht bzw. in der

Didaktik der Chemie an der Universität Duisburg-Essen durchgeführt.

Gutachter: Prof. Dr. Stefan Rumann

Prof. Dr. Heike Theyßen

Vorsitzender der Prüfungskommission: Prof. Dr. Sebastian Schlücker

Tag der mündlichen Prüfung: 18. Dezember 2014

Inhaltsverzeichnis i

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................i

Abstract ............................................................................................................................ 1

1 Problemaufriss und Einführung ......................................................................... 3

2 Lehrerbildung im Sachunterricht ...................................................................... 7

2.1 Anforderungen an Sachunterrichtslehrkräfte ......................................................... 8

2.2 Universitäre Ausbildungssituation von Sachunterrichtslehrkräften ..................... 11

2.3 Empirische Befunde zur Ausbildungssituation im Sachunterricht ...................... 20

2.4 Auswirkungen der Ausbildungssituation auf die Schulpraxis ............................. 23

2.5 Problematik der Ausbildungssituation aus internationaler Perspektive ............... 26

2.6 Zusammenfassung der Theorie zur Lehrerbildung .............................................. 28

3 Lehrerprofessionsforschung .............................................................................. 29

3.1 Professionswissen ................................................................................................ 30

3.1.1 Pädagogisches Wissen ......................................................................................... 34

3.1.2 Fachdidaktisches Wissen ..................................................................................... 37

3.1.3 Fachwissen ........................................................................................................... 40

3.1.4 Empirische Befunde der Professionswissensforschung ....................................... 42

3.1.5 Wissenstypen des Professionswissens ................................................................. 50

3.1.6 Zusammenfassung der Theorie zum Professionswissen ...................................... 52

3.2 Rolle von Unterrichtserfahrung ............................................................................ 53

3.2.1 Definition von Unterrichtserfahrung .................................................................... 54

3.2.2 Entwicklung von Professionswissen durch Unterrichtserfahrung ....................... 54

3.2.3 Zusammenfassung der Theorie zur Unterrichtserfahrung .................................... 58

4 Ziele und Anlage der Studie .............................................................................. 59

4.1 Forschungsfragen und Hypothesen ...................................................................... 59

4.2 Anlage der Studie ................................................................................................. 63

4.3 Inhaltsbereich „Verbrennung“ im Sachunterricht ................................................ 64

5 Operationalisierung der Testvariablen und Konstruktion der Erhebungsinstrumente ...................................................................................... 67

5.1 Abhängige Variablen ........................................................................................... 67

5.1.1 Operationalisierung und Testkonstruktion zum fachdidaktischen Wissen .......... 67

5.1.2 Operationalisierung und Testkonstruktion zum Fachwissen ............................... 70

5.2 Unabhängige Variablen ........................................................................................ 73

ii Inhaltsverzeichnis

5.2.1 Operationalisierung und Erhebung des Ausbildungshintergrunds ....................... 73

5.2.2 Operationalisierung und Erhebung der Unterrichtserfahrung .............................. 75

5.2.3 Operationalisierung der Kontrollvariablen und deren Erhebung ......................... 75

6 Ergebnisse der Pilotstudie ................................................................................. 79

6.1 Stichprobe ............................................................................................................ 82

6.2 Wissenstest zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens.................................... 83

6.2.1 Codierung der Items ............................................................................................. 84

6.2.2 Itemanalyse .......................................................................................................... 84

6.2.3 Testgütekriterien .................................................................................................. 85

6.2.4 Itemselektion ........................................................................................................ 86

6.3 Wissenstest zur Erhebung des Fachwissens ......................................................... 88

6.3.1 Itemanalyse .......................................................................................................... 88


6.3.3 Itemselektion ........................................................................................................ 89

7 Ergebnisse der Hauptstudie .............................................................................. 91

7.1 Stichprobe ............................................................................................................ 91

7.2 Wissenstest zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens.................................... 92

7.2.1 Itemanalyse .......................................................................................................... 93


7.2.3 Deskriptive Statistik und Testwertverteilung ....................................................... 96

7.3 Wissenstest zur Erhebung des Fachwissens ......................................................... 98

7.3.1 Itemanalyse .......................................................................................................... 98


7.3.3 Deskriptive Statistik und Testwertverteilung ..................................................... 100

7.4 Dokumentation der Ergebnisse .......................................................................... 102

7.4.1 Zusammenhänge zwischen Ausbildungshintergrund und fachspezifischem Professionswissen .............................................................................................. 107

7.4.2 Zusammenhänge zwischen Unterrichtserfahrung und fachspezifischem Professionswissen .............................................................................................. 110

7.4.3 Zusammenhänge zwischen Ausbildungshintergrund, Unterrichtserfahrung und fachspezifischem Professionswissen ........................................................... 112

7.4.4 Ergänzende Ergebnisse ...................................................................................... 117

8 Diskussion der Ergebnisse und Hypothesenprüfung .................................... 129

8.1 Prüfung der Hypothesen zum Ausbildungshintergrund ..................................... 129

8.2 Prüfung der Hypothesen zur Unterrichtserfahrung ............................................ 133

8.3 Ergebnisse zur Wechselwirkung von Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung .......................................................................................... 135

8.4 Implikationen für Praxis ..................................................................................... 139

Inhaltsverzeichnis iii

8.5 Kritische Reflexion ............................................................................................ 140

9 Zusammenfassung und Ausblick .................................................................... 145

Literaturverzeichnis .................................................................................................... 151

Abbildungsverzeichnis ................................................................................................ 174

Tabellenverzeichnis ..................................................................................................... 176

Anhang .......................................................................................................................... 179

A Ergebnisse .......................................................................................................... 179

A.1 Itemverteilung .................................................................................................... 179

A.2 Überprüfung auf Normalverteilung .................................................................... 180

A.3 Interne Konsistenz .............................................................................................. 188

A.4 Paarvergleiche zur Variablen „Gruppenzuordnung“ .......................................... 189

A.5 Paarvergleiche ohne Ausreißer........................................................................... 191

A.6 Boxplots zur Ausreißer-Analyse ........................................................................ 192

A.7 Ergänzende Ergebnisse ...................................................................................... 199

A.8 Kontrollvariablen ............................................................................................... 200

A.9 Verwendete Computerprogramme ..................................................................... 201

B Instrumente ......................................................................................................... 203

B.1 Fragebogen zur Erhebung des Ausbildungshintergrunds, der Unterrichtserfahrung und der Kontrollvariablen ................................................ 204

B.2 Fragebogen zur Erhebung des Fachwissens ....................................................... 217

B.3 Fragebogen zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens.................................. 229

C Persönliches ........................................................................................................ 237

C.1 Lebenslauf .......................................................................................................... 237

C.2 Wissenschaftliche Beiträge ................................................................................ 238

C.4 Danksagung ........................................................................................................ 240

iv Inhaltsverzeichnis

Abstract 1

Abstract

In Germany, scientific contents are taught at primary school level in an overarching

subject, called Sachunterricht. This subject comprises a huge variety of different disci-

plines from the natural and social sciences. An essential prerequisite for teaching of

such a variety of contents successfully is that teachers have knowledge in all of these

disciplines (GDSU, 2013). In contrast to that, teacher education at university covers

usually only one or a few disciplines (Fiebig & Merkens, 2012). The consequence of

this situation is that teachers of Sachunterricht necessarily leave university lacking

knowledge in parts of Sachunterricht. Thus, looking at teachers’ professional

knowledge is one focus of the study. Simultaneously, the question arises if teachers can

compensate deficits by teaching experience. To investigate these issues, the study at

hand aims at comparing teachers with different educational backgrounds and degrees of

experience. Comparisons are accomplished by assessing their professional knowledge.

Some studies on Sachunterricht have recently shown that pedagogical content

knowledge (PCK) and content knowledge (CK) have an impact on student learning

(e. g. Lange, 2010; Ohle, 2010). Investigating professional knowledge of in-service

teachers also suggests looking at the development of this knowledge and the role of

teaching experience in this process (e. g. Friedrichsen et al., 2008). Due to the fact that

primary school teachers perceive their knowledge in natural science as too insufficient

for teaching (e. g. Möller, 2004b), the focus of this study lies on differences in teachers’

PCK and CK caused by their educational backgrounds using ‘combustion’ as an exam-

ple for a natural sciences content.

A sample of 203 teachers performed on tests surveying PCK and CK. The sample was

divided into three groups with respect to their educational background: teachers educat-

ed in natural sciences, in social sciences and teachers without any education in Sach-

unterricht. Each of these groups consists of experienced and inexperienced teachers.

In terms of PCK, the results indicate that it does not matter if teachers have studied

natural sciences or social sciences. Both groups perform better than teachers without

any education in Sachunterricht. Regarding CK, teachers educated in natural sciences

scored the most. Moreover, teaching experience matters only in regard to CK. Further-

more the interaction between education and teaching experience is significant only in

parts of PCK. Altogether, the results show that for teaching the content ‘combustion’

being educated in natural sciences should be a prerequisite.

2 Abstract

1 Problemaufriss und Einführung 3

1 Problemaufriss und Einführung

International ist es üblich, bereits in der Grundschule natur- und gesellschaftswissen-

schaftliche Inhalte zu vermitteln. Die Inhalte werden meist auf mehrere Fächer aufge-

teilt. In den USA gibt es beispielsweise die Fächer Sciences und Social Studies

(Gutwerk, 2007), wohingegen in Großbritannien zwischen den Fächern Science, Geo-

graphy und History (Blaseio, 2007) unterschieden wird. In Deutschland werden natur-

und gesellschaftswissenschaftliche Inhalte in einem einzigen Fach zusammengefasst,

welches in den meisten Bundesländern Sachunterricht genannt wird. Das Ziel des Sa-

chunterrichts lautet:

[…] Schülerinnen und Schüler darin zu unterstützen, ihre natürliche, kulturelle,

soziale und technische Umwelt sachbezogen zu verstehen, sie sich auf dieser

Grundlage bildungswirksam zu erschließen und sich darin zu orientieren, mitzu-

wirken und zu handeln (GDSU, 2013, S. 9).

Die Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU), die die konzeptionelle Ent-

wicklung des Sachunterrichts maßgeblich vorantreibt und wissenschaftlich begleitet,

definiert das Fach im Perspektivrahmen Sachunterricht (2013)1 als vielperspektivisches

Fach. Das bedeutet, dass die Unterrichtsinhalte aus unterschiedlichen Fachdisziplinen

stammen und aus deren Perspektive im Unterricht beleuchtet werden. Die Perspektiven

orientieren sich an den Fachdisziplinen der Natur- und Gesellschaftswissenschaften,

wozu als Bezugsdisziplinen des Sachunterrichts Biologie, Chemie, Geographie, Ge-

schichte, Haushaltswissenschaften, Physik, Sozialwissenschaften und Technik zählen.

Ausgehend von diesen Disziplinen unterscheidet die GDSU fünf Perspektiven: die sozi-

alwissenschaftliche, naturwissenschaftliche, geographische, historische und technische

Perspektive (GDSU, 2013).

Seit Anfang der 1970er Jahre ist Sachunterricht als Fach etabliert (Kaiser, 2010). Trotz-

dem existiert bis heute kein deutschlandweit verwendeter Name. Die unterschiedlichen

Fachbezeichnungen sind auf die Wurzeln des Sachunterrichts in der Heimatkunde

zurückzuführen. Aus der Heimatkunde der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickel-

te sich durch eine Vielzahl von (inter-)nationalen Einflüssen das Fach Sachunterricht.

Auch sprachlich hat diese Entwicklung Spuren hinterlassen (z. B. Kahlert, 2009). In

Bayern spricht man von Heimat- und Sachunterricht, in Thüringen von Heimat- und

Sachkunde und in Baden-Württemberg wurde mit dem um musisch-ästhetische Inhalte 1 Die erste Fassung des Perspektivrahmens veröffentlichte die GDSU bereits 2002 (GDSU, 2002). Zahl-

reiche danach überarbeitete Lehrpläne nahmen die Konzeption des Perspektivrahmens auf (z. B. Mi-nisterium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2008). Im Jahr 2013 publi-zierte die GDSU die überarbeitete Version des Perspektivrahmens, der auf einem für den Sachunter-richt konzipierten Kompetenzmodell aufbaut (GDSU, 2013).

4 1 Problemaufriss und Einführung

erweiterten Fächerverbund Mensch, Kultur, Natur ein eigener Weg gewählt (Bayeri-

sches Staatsministerium für Unterricht und Kultus, 2000; Land Baden-Württemberg,

2004; Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur, 2010). Allerdings

setzt sich der Name Sachunterricht mittlerweile immer mehr durch. Noch 1996 verwen-

deten acht Bundesländer andere Namen, heute sind es nur noch drei.

Der inhaltlich breitgefächerte Sachunterricht wird von Lehrkräften unterrichtet, die

nicht zwangsläufig ein spezifisches Studium durchlaufen haben: Viele Lehrkräfte unter-

richten Sachunterricht fachfremd, vor allem aufgrund des an Grundschulen präferierten

Klassenlehrerprinzips (Richter, Kuhl, Reimers, & Pant, 2012). Aber auch Lehrkräfte,

die im Sachunterricht ausgebildet wurden, sind selten auf den gesamten Umfang des

Fachs vorbereitet. In der Regel werden die Studierenden an den Universitäten nur in

einigen Disziplinen des Fachs ausgebildet.

An dieser Stelle offenbart sich ein Dilemma: Auf der einen Seite steht das inhaltlich

breit gefasste Fach mit der Vielzahl an zu berücksichtigen Disziplinen und der Auftrag

an die Lehrkräfte, alle Inhalte kompetent zu unterrichten. Auf der anderen Seite steht

eine Lehrerbildung, die den Lehrkräften ein Studium anbietet, das nur ausgewählte

inhaltliche Bereiche des Fachs abdeckt.

Sollen Lehrkräfte kompetent Sachunterricht unterrichten, benötigen sie eine fach-

wissenschaftliche Ausbildung in dem Fach. Da „es nahezu unmöglich ist, für alle mög-

lichen Inhaltsfelder des Sachunterrichts fachlich und didaktisch zu qualifizieren“ (Möl-

ler, 2004a), kommt der Exemplarität der Inhalte eine große Bedeutung zu. Trotzdem

benötigen Sachunterrichtslehrkräfte mindestens basales Wissen in jeder Bezugs-

disziplin. Das fordert auch die GDSU (2013). In der vorliegenden Arbeit wird das

Dilemma zwischen dem Anspruch an die Lehrkräfte in der Schulpraxis und dem Um-

fang ihrer Ausbildung sowohl theoretisch als auch empirisch exemplarisch für die

naturwissenschaftliche Perspektive untersucht. Dazu wird das fachspezifische Professi-

onswissen, fachdidaktisches Wissen und Fachwissen, von Sachunterrichtslehrkräften,

die sich hinsichtlich ihrer Ausbildungshintergründe und ihrem Grad an Unterrichtser-

fahrung unterscheiden, hypothesengeleitet miteinander verglichen.

Der theoretische Teil der Arbeit besteht aus zwei inhaltlichen Kernbereichen: Den

ersten Kernbereich bildet die Lehrerbildung im Sachunterricht. Dazu wird ausgehend

von verschiedenen Beschreibungen einer guten Sachunterrichtslehrkraft die aktuelle

Situation von Sachunterrichtslehrkräften betrachtet, indem die unterschiedlichen Studi-

engänge in Deutschland, empirische Ergebnisse über die Ausbildungssituation sowie

die Auswirkungen der derzeitigen Ausbildungssituation auf die Schulen dargestellt

werden. Diese nationale Perspektive wird durch eine internationale Perspektive ergänzt,

indem mit dem Sachunterricht vergleichbare Fächer in anderen Ländern und die Aus-

bildungssituation in diesen betrachtet werden.

1 Problemaufriss und Einführung 5

Den zweiten Kernbereich des theoretischen Teils bildet die Theorie des Professions-

wissens. Da die Lehrkraft einer der wichtigsten Faktoren für den Lernerfolg von Schüle-

rinnen und Schülern ist (Hattie, 2009), ist es nötig, ihren Kompetenzen auch aus wis-

senschaftlicher Perspektive Aufmerksamkeit zu schenken (Friedrichsen et al., 2008).

Das Professionswissen ist ein bedeutender Teil dieser Lehrerkompetenzen. Ohne spezi-

fisches Professionswissen fehlt das nötige Basiswissen über die Inhalte des Unterrichts-

fachs und deren didaktische Umsetzungsmöglichkeiten im Unterricht. Mithilfe ausge-

wählter Konzeptualisierungen aus der Literatur zur Professionswissensforschung wird

die Struktur des Professionswissens erläutert und mit Ergebnissen aus teilweise groß

angelegten Studien belegt.

Im Laufe des Berufslebens gewinnen Lehrkräfte an Erfahrung und werden routinierter

im Vorbereiten, Durchführen und Reflektieren von Unterricht. Ob und inwiefern diese

Erfahrung ihr Professionswissen positiv beeinflusst und etwaige Mängel ausgleicht,

kann bisher nicht eindeutig beantwortet werden. Das könnte aber gerade im Fach Sach-

unterricht die Lösung des Dilemmas zwischen dem Anspruch in der Praxis und der

Ausbildung von Lehrkräften sein. Würde Unterrichtserfahrung Ausbildungsmängel

ausgleichen, hätte die Kritik an der Ausbildungsstruktur weniger Gewicht. Die hetero-

gene Forschungslage zum Zusammenhang zwischen Erfahrung und Professionswissen

schließt das dritte Kapitel ab und komplettiert die theoretische Basis der Studie.

Bisher fehlen empirische Beweise für einen Zusammenhang zwischen dem Ausbil-

dungshintergrund, der Unterrichtserfahrung und dem Professionswissen im Sachunter-

richt, wie auch in anderen Fächern. Der Beweis eines solchen Zusammenhangs könnte

Aufschluss über die tatsächlichen Ausmaße des angesprochenen Dilemmas zwischen

der Breite des Fachs und dem einseitigen Ausbildungshintergrund geben und die Grund-

lage für die Suche nach Lösungsmöglichkeiten sein. Aus diesem Grund werden in der

vorliegenden Studie die Ausbildungswege sowie die Unterrichtserfahrung von Sachun-

terrichtslehrkräften als unabhängige Variablen und das fachspezifische Professionswis-

sen, fachdidaktisches Wissen und Fachwissen, als abhängige Variablen betrachtet. Da,

was noch genauer darzulegen ist, der naturwissenschaftliche Ausbildungshintergrund

ein Problemfeld im Sachunterricht darstellt, ist die Studie in das naturwissenschaftliche

Rahmenthema „Feuer – Aspekte der Verbrennung“ eingebettet. Die konkreten For-

schungsfragen und übergeordneten Ziele der Studie werden im vierten Kapitel darge-

legt. Im Anschluss daran wird das Vorgehen bei der Beantwortung der Forschungsfra-

gen bzw. die Anlage der Studie erläutert.

Im fünften Kapitel werden die untersuchten Variablen hinsichtlich ihrer Verwendung in

der Studie definiert und operationalisiert. Außerdem werden die Erhebungsinstrumente,

die sich aus den jeweiligen Operationalisierungen ergeben, vorgestellt. Daran schließt

sich die Dokumentation der Ergebnisse der Untersuchung an. Im sechsten Kapitel wer-

6 1 Problemaufriss und Einführung

den zunächst die Ergebnisse der Pilotstudie, in der die entwickelten Testinstrumente zur

Erhebung des Professionswissens geprüft werden, beschrieben. Schließlich werden im

siebten Kapitel die Ergebnisse der Hauptstudie dargelegt. Dabei handelt es sich um die

Ergebnisse der statistischen Analysen bezogen auf die Forschungsfragen, wozu die Dar-

stellung der Stichprobe, die Gütekriterien der Testinstrumente in der endgültigen

Fassung, die Ergebnisse der Varianzanalysen und einige zusätzliche Ergebnisse zählen.

Inwiefern sich Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung auf das Professions-

wissen im untersuchten Datensatz auswirken und welche Schlüsse daraus gezogen wer-

den können, wird aus den Ergebnissen interpretiert und mündet im achten Kapitel in der

Prüfung der Hypothesen. Das letzte, neunte Kapitel schließt die Arbeit ab, indem es die

gesamte Studie, das Vorgehen sowie die Ergebnisse und deren Interpretation zusam-

menfasst. Zusätzlich werden Implikationen für Lehrerbildung, Forschung und Unter-

richt abgeleitet, Kritikpunkte an der Studie diskutiert sowie Möglichkeiten mit den dar-

gestellten Ergebnissen weiterzuarbeiten skizziert.

2 Lehrerbildung im Sachunterricht 7

2 Lehrerbildung im Sachunterricht

Die Ausbildung von Lehrkräften erfolgt, unabhängig von gewähltem Fach und Schul-

stufe, prinzipiell über drei Phasen. In der ersten Phase erfolgt die wissenschaftliche

Erstausbildung in Form des Studiums an einer Universität oder Pädagogischen Hoch-

schule (Blömeke, 2004). Im Anschluss daran findet die praktische Erstausbildung in

Studienseminaren oder Zentren für schulpraktische Ausbildung und an Schulen statt.

Hier lernen die Lehramtsanwärter die bisher erworbenen Konzepte und Theorien im

Schulsetting umzusetzen (Lenhard, 2004; Walke, 2007).2 Inhaltlich wird in der ersten

Phase hauptsächlich fachliches und fachdidaktisches Theoriewissen, welches auch als

Professionswissen bezeichnet wird und in der zweiten Phase vor allem Handlungs-

wissen erworben (Blömeke, 2004; KMK, 2014a). Als dritte Phase der Lehrerbildung

wird die Fort- und Weiterbildung in der Berufspraxis bezeichnet. Hier verfestigt und

erweitert die Lehrkraft ihr Wissen zielgerichtet (KMK, 2014b).

Die vorliegende Studie lässt sich der Tradition der Professionswissensforschung zuord-

nen. Um einen genaueren Einblick in die Vermittlung des sachunterrichtsbezogenen

Professionswissens in Deutschland zu erhalten, wird im vorliegenden zweiten Kapitel

erläutert, wie in der ersten Phase der Lehrerbildung Sachunterrichtslehrkräfte ausgebil-

det werden, um dann im anschließenden dritten Kapitel das Konstrukt Professions-

wissen theoretisch zu betrachten.

Zunächst wird erläutert, was in der Literatur bisher unter einer guten Sachunterrichts-

lehrkraft verstanden wird bzw. welche Merkmale einer kompetenten Sachunterrichts-

lehrkraft zugeschrieben werden. Im Anschluss daran wird die Ausbildung von Lehr-

kräften an den deutschen Universitäten betrachtet. Dazu werden zunächst die Studien-

gänge zum Erwerb des Grundschullehramtes allgemein und zum Erwerb des Lehramts

für den Sachunterricht im Besonderen beschrieben. Bislang haben nur wenige Studien

den Ausbildungshintergrund von Sachunterrichtslehrkräften empirisch betrachtet. Die

Ergebnisse dieser Studien werden zusammengefasst. Die Konsequenzen für die Schul-

praxis und die Qualität des Sachunterrichts, die aus der derzeitigen Ausbildungssituati-

on folgen, werden in einem weiteren Unterkapitel beschrieben. Abschließend geht es in

diesem Kapitel um die Situation sachunterrichtsähnlicher Fächer im internationalen

Vergleich.

2 Die zweite Phase der Lehrerbildung umfasst derzeit 18 bis 24 Monate. In manchen Bundesländern, z. B.

in Hamburg, soll dieser Zeitraum auf 12 Monate verkürzt werden (Walke, 2007).

8 2 Lehrerbildung im Sachunterricht

2.1 Anforderungen an Sachunterrichtslehrkräfte

Lehrkraft zu sein bedeutet nach Kunter und Pohlmann (2009), sich flexibel auf neue

Situationen und Menschen einstellen zu können, individuelle Lerngelegenheiten herzu-

stellen und adäquat zum wissenschaftlichen Diskurs vorzugehen. Unterschiedliche

Merkmale spielen dabei eine Rolle und beeinflussen die Arbeit der Lehrkraft. Zu den

kognitiven Merkmalen von Lehrkräften zählen das Wissen bezogen auf ihre Fächer, die

jeweilige Didaktik und die allgemeine Pädagogik bzw. pädagogische Psychologie.

Weitere Merkmale wie Motivation, Enthusiasmus, Einstellungen und Beanspruchungs-

erleben kommen hinzu (Kunter & Pohlmann, 2009).

Diese Kurzbeschreibung umreißt die Anforderungen an Lehrkräfte aus pädagogisch-

psychologischer Sicht. Im bildungswissenschaftlichen und -politischen Diskurs stellt

sich immer wieder die Frage, was eine gute bzw. kompetente Lehrkraft konkret aus-

macht. Mit dem Wissen darüber welche Voraussetzungen eine Lehrkraft benötigt, um

ihren Beruf langfristig und erfolgreich auszuüben, kann die Ausbildung zukünftiger

Lehrkräfte angepasst werden. Weil diese Frage deshalb von großer Bedeutung ist,

liegen in Deutschland seit einigen Jahren allgemeine Vorgaben vor, die beschreiben,

was eine Lehrkraft wissen bzw. können muss. Dabei handelt es sich um die von der

Kultusministerkonferenz (KMK) im Jahr 2004 beschlossenen Standards für die Lehrer-

bildung, die 2014 aktualisiert wurden. Die KMK hat Kompetenzen als Standards in vier

Kompetenzbereichen formuliert, die generell für alle Lehrämter gelten und die die an-

gehenden Lehrkräfte in ihrer theoretischen und praktischen Ausbildung erwerben sollen.

Die vier Kompetenzbereiche Unterrichten, Erziehen, Beurteilen und Innovieren, decken

die Kernaufgaben einer Lehrkraft ab (KMK, 2014b).

Vier Jahre später hat die KMK inhaltliche Anforderungen an das Lehramtsstudium her-

ausgegeben und damit die fächerübergreifenden Standards von 2004 um fachspezifische

Angaben ergänzt, welche ebenfalls in einer überarbeiteten Fassung vorliegen (KMK,

2014a). Für jedes Fach an weiterführenden Schulen wurde eine Art universitäres Curri-

culum entworfen, in dem neben fächerübergreifenden Kompetenzen fachspezifische

Kompetenzprofile sowie die Studieninhalte der einzelnen Fächer formuliert wurden. Für

die Ausbildung von Grundschullehrkräften gibt es eine dreiseitige Beschreibung, in der

allgemeine Kompetenzen von Grundschullehrkräften genannt werden und wenige, kon-

krete Kompetenzen zu den einzelnen Fächern der Grundschule. Die recht allgemein

gehaltenen Ausführungen zum Studienbereich Sachunterricht sind unterteilt in fachliche

Perspektiven und fachdidaktische Grundlagen und geben keine konkreten Vorgaben (s.

Abb. 1, S. 9).


Abbildung 1 Inhaltliche Anforderungen an den Studiengang Sachunterricht (KMK, 2014a, S. 52)

Der Textauszug verdeutlicht (s. Abb. 1), dass es bisher an einer umfassenden und detail-

lierten Beschreibung der Voraussetzungen von Sachunterrichtslehrkräften fehlt. Aller-

dings sind die Entwicklung von Mindeststandards für die Lehrerbildung sowie die Ent-

wicklung eines Professionsverständnisses im Sachunterricht Ziele der GDSU (Gläser &

Schomaker, 2014). Großebrahm (2013) entwickelt solch eine Konkretisierung, also die

Weiterentwicklung der inhaltlichen Anforderungen der KMK, für das Fach Chemie. Bis

eine solche Zusammenstellung für den Sachunterricht vorliegt, bilden die bereits exis-

tierenden Vorgaben und wissenschaftlichen Ergebnisse den Rahmen für die Definition

der Eigenschaften einer guten Sachunterrichtslehrkraft. Auf bildungspolitischer Ebene

liegt, wie bereits erläutert, die inhaltliche Anforderung an den Studiengang Sachunter-

richt der KMK vor (s. Abb. 1). Auf wissenschaftlicher Ebene bilden Forschungsergeb-

nisse und deren Implikationen die Grundlage, die z. B. der GDSU bei der Formulierung

von Mindeststandards helfen können. Einige dieser Forschungsergebnisse sollen kurz

erläutert werden.

Auch auf wissenschaftlicher Ebene nähert man sich der Beschreibung einer Sachunter-

richtslehrkraft aus der fächerübergreifenden Perspektive an. Meyers (2009) zehn Merk-

male guten Unterrichts und die von Helmke (2009) zusammengetragenen Qualitäts-

kriterien beschreiben aus didaktisch-pädagogischer Sicht, welche Aspekte guten Unter-

richt ausmachen bzw. die Unterrichtsqualität beeinflussen. Davon lässt sich ableiten,

dass, wenn eine Lehrkraft Wissen über diese Aspekte besitzt und dieses im Unterricht

anwendet, sie als kompetent bezeichnet werden kann. Kaiser (2010) hat Meyers Merk-

male konkret auf den Sachunterricht bezogen, indem sie jeweils fachspezifische Bei-

spiele nennt. Auch Möller (2004b) formuliert Anforderungen an Sachunterrichts-

lehrkräfte, allerdings betrachtet sie nur den naturwissenschaftlichen Teil und ihre Forde-

rungen wären um die gesellschaftswissenschaftlichen Disziplinen zu ergänzen:


Lehrkräfte benötigen also allgemeindidaktische und lernpsychologische Kennt-

nisse wie auch fachliche und fachdidaktische Kenntnisse in Bezug auf biologi-

sche, physikalische, chemische und technische Aspekte des Sachunterrichts und

ihre interdisziplinären Verflechtungen, um einen verständnisfördernden und

motivational aktivierenden Unterricht im naturwissenschaftlichen Bereich des

Sachunterrichts gewährleisten zu können (Möller, 2004b, S. 75).

Im Vergleich dazu etwas allgemeiner, aber nicht minder deutlich, fordert die GDSU in

der ersten Fassung des Perspektivenrahmens Folgendes:

Um Sachunterricht angemessen gestalten zu können, benötigen Sachunterrichts-

lehrerinnen und -lehrer Kompetenzen in allen fünf Perspektivbereichen. Es be-

darf einer gemeinsamen Anstrengung von Aus- und Fortbildungseinrichtungen,

diese professionellen Voraussetzungen sicherzustellen (GDSU, 2002, S. 5).

In der überarbeiteten Version des Perspektivrahmens heißt es ähnlich:

Entscheidende Bedingung für einen nachhaltig bildungswirksamen Sachunter-

richt ist die professionelle Kompetenz der Lehrerinnen und Lehrer, […]. Sie

müssen im Stande sein, die dargestellten Perspektiven kompetent in ihrem Unter-

richt umzusetzen […]. Hierzu sind in gleichem Maße fachliches, fachdidakti-

sches und pädagogisch-psychologisches Wissen erforderlich (GDSU, 2013,

S. 155).

All diese Forderungen, Merkmale, Kriterien und Kompetenzen müssten in die Studien-

gänge der einzelnen Universitäten münden, was zugebenermaßen bei dieser heterogenen

Lage mit Vorgaben bzw. Empfehlungen aus unterschiedlichen Bereichen kein leichtes

Unterfangen darstellt. Deshalb kommt dem Vorhaben der GDSU, Mindeststandards für

die Lehrerbildung im Sachunterricht zu formulieren, große Bedeutung zu. Mindest-

standards könnten sich auch positiv auf eine bundesweite Annäherung der Studiengänge

auswirken. Außerdem besitzen die Beschreibungen eine Gemeinsamkeit, auf deren Ba-

sis die Mindeststandards formuliert werden können. Allen Beschreibungen ist gemein,

dass das Verfügen über fachliches und didaktisches Wissen im jeweiligen Fach die zent-

rale Anforderung an die Lehrkräfte ist. Allerdings werden die einzelnen Aspekte unter-

schiedlich gewichtet und unterschiedlich exakt beschrieben.

In der Ausbildung von Grundschullehrkräften stellt sich eine weitere Frage: Wenn man

sich auf die Inhalte der Ausbildung geeinigt hat, muss ein fachwissenschaftliches

Niveau für die vermittelten Inhalte festgelegt werden. Da es auch dafür keine Vorgabe

gibt, lösen die Lehrenden an den Universitäten das Problem individuell. Dabei ist man

sich immerhin soweit einig, dass Sachunterrichtslehrkräfte mehr wissen sollten als sie

ihren Schülerinnen und Schülern selbst vermitteln. Autoren jüngerer Studien sprechen

sich dafür aus, dass das vermittelte Fachwissen mindestens zwei Schulstufen über dem


der unterrichteten Schülerinnen und Schüler liegen sollte (Baumert & Kunter, 2006;

Dürr, 2010). Das bedeutet, dass angehende Sachunterrichtslehrkräfte fachwissenschaft-

liche Inhalte auf dem Niveau der Sekundarstufe II benötigen würden. Auch in dieser

Frage wäre eine Einigung der Ausbildungsorte förderlich für ein einheitliches Profil der

Ausbildung von Sachunterrichtslehrkräften.

2.2 Universitäre Ausbildungssituation von

Sachunterrichtslehrkräften

Grundschullehrkräfte werden in Deutschland, mit Ausnahme Baden-Württembergs, wo

dies von Pädagogischen Hochschulen übernommen wird, an Universitäten ausgebildet.

Der Ausbildungsort der Grundschullehrkräfte steht öfter im Mittelpunkt der Diskussion,

weil die Lehrerbildung nach Terhart eine „schwache Lobby“ (Terhart, 2008, S. 755) hat.

Im letzten Jahrhundert ist der Grad der Akademisierung und der Wissenschaftsorientie-

rung in der Ausbildung von Grundschullehrkräften sukzessive angestiegen, was eben-

falls mit einer Statusanhebung verbunden war und den Studiengang des Grundschul-

lehramtes in den Stand einer akademischen Ausbildung erhoben hat (Terhart, 2008;

Thomas, 2014a).

Aufgrund des föderalen Systems in Deutschland und der damit verbundenen Kultur-

hoheit der Länder sind die Bundesländer für das Schul- und Hochschulwesen sowie die

Bildung zuständig (Leschinsky & Cortina, 2008). Deshalb gibt es auch kein einheit-

liches Lehrerbildungssystem in Deutschland: Jedes Bundesland macht eigene Vorgaben

hinsichtlich der Ausbildung von Lehrkräften, die dann von den Universitäten ausgelegt

werden (Füssel & Leschinsky, 2008). Im vorliegenden Kapitel werden zunächst die

verschiedenen Strukturen des Studiums zur Grundschullehrkraft beschrieben, bevor auf

die spezifischen Strukturen der unterschiedlichen Studiengänge zur Ausbildung von

Sachunterrichtslehrkräften eingegangen wird.

Ausbildung zur Grundschullehrkraft in Deutschland

Im Zuge des Bologna-Prozesses wurden bzw. werden die Lehramtsstudiengänge refor-

miert, um vergleichbare Abschlüsse zu schaffen und Studienortwechsel zu ermöglichen

(Bellenberg & Reintjes, 2010). Alle Studiengänge, die zum Grundschullehramt führen,

sind modularisiert und in neun Bundesländern zur konsekutiven Bachelor-Master-

Struktur umgestellt. Die anderen sieben Bundesländer halten am ersten Staatsexamen

fest (Gläser & Schomaker, 2014; Krenig, 2011). Allerdings ist in Baden-Württemberg

ein Wechsel zur Bachelor-Master-Struktur bis zum Wintersemester 2015/16 geplant,

was eine von der Landesregierung eingesetzte Kommission empfiehlt (Ministerium für

Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg, 2013; Ministerium für Wissenschaft,


Forschung und Kunst Baden-Württemberg, 2013). Im Gegensatz dazu wurde in Sachsen

die bereits durchgeführte Umstellung auf die Bachelor-Master-Struktur wieder rückgän-

gig gemacht (Sächsisches Staatsinstitut für Kultus, o. J.). Sachsen stellt mit seiner

Rücknahme der Reform eine Ausnahme dar. Im Gegensatz dazu signalisiert das nord-

rhein-westfälische Ministerium für Schule und Weiterbildung zum Beispiel seine Zu-

friedenheit mit dem bisherigen Verlauf der neusten Lehrerausbildungsreform, wozu die

Umstellung auf die Bachelor-Master-Struktur zählt (Wehrhöfer, 2013).

Die Einführung der konsekutiven Bachelor-Master-Ausbildung trägt durch zwei ver-

schiedene Abschlussarten zu weiterer Heterogenität im deutschen Lehrerbildungssystem

bei. Die Koexistenz von universitärem und staatlichem Abschluss kann zu Entstaatli-

chungstendenzen und dem Bedeutungsverlust von staatlichen Prüfungsleistungen füh-

ren. Im Grunde gibt der Staat seine Kulturhoheit mit der Einführung des universitären

Abschlusses ein Stück weit auf (Krenig, 2011).

Abgesehen von den zwei unterschiedlichen Abschlüssen werden zwei grundsätzliche

Typen von Grundschullehramtsstudiengängen von der KMK unterschieden3: Studien-

gänge des Lehramtstypen 1 bilden für das spezifische Lehramt der Grundschule aus

(KMK, 2013a; Terhart, 2008). In diesen Studiengängen steht die zielgerichtete Vorbe-

reitung auf die Arbeit in der Grundschule bzw. Primarstufe im Vordergrund, so dass in

manchen Bundesländern, z. B. in Berlin und Bayern, Grundschulpädagogik oder -

didaktik den Stellenwert eines Faches übernimmt (z. B. Münchner Zentrum für Lehrer-

bildung, 2013). Die Studiengänge des Lehramtstypen 2 bilden für mehrere Schulstufen

aus, mehrheitlich sind das Primar- und Sekundarstufe I (KMK, 2013b). In diesen Studi-

engängen werden zwei bis drei Unterrichtsfächer studiert, während grundschulspezifi-

sche Studienanteile nicht verpflichtend sind, wie z. B. an der Universität Hamburg

(CampusCenter, 2012). Laut Einsiedler (2004) besitzt Typ 1 den Vorteil, dass die

Studierenden spezifisch auf die Profession der Grundschullehrkraft vorbereitet werden,

worunter dann aber die fachliche Ausbildung in den einzelnen Fächern leide. Die

bessere fachliche Vorbereitung sei gleichzeitig der Vorteil der Studiengänge nach Typ

2, da hier mehr Studienzeit auf die Ausbildung in den Fachwissenschaften verwendet

wird (Einsiedler, 2004). Da zum jetzigen Zeitpunkt zwölf Bundesländer ihre Grund-

schullehrkräfte nach Typ 1 ausbilden, geht der Trend in die Richtung der Grundschul-

spezifik (s. Tab. 1, S. 14), wie z. B. auch in Schleswig-Holstein (Müller, 2004).

Weitere Unterschiede zwischen den Studiengängen betreffen die Dauer bzw. den Um-

fang. Die Regelstudienzeit liegt zwischen sechs und zehn Semestern. In der konsekuti-

ven Struktur entfallen immer sechs Semester auf das Bachelorstudium und zwei bis vier

auf das Masterstudium (Krenig, 2011). Jedes Bundesland gibt den Umfang des Studien- 3 Generell werden in Deutschland Lehrkräfte entweder nach Schularten, Schulstufen oder einer Kombina-

tion mehrerer Lehrämter ausgebildet. Auf dieser Unterscheidung bauen die insgesamt sechs Lehramts-typen der KMK auf (Terhart, 2004).


gangs mittlerweile auch in Leistungspunkten4 an, dabei weisen die Angaben mit 180 bis

300 Leistungspunkten eine ähnliche Differenz wie die Regelstudienzeiten auf.

Die immer wieder laut werdende Kritik an der Lehrerbildung fungiert als Motor für die

aktuellen Reformbestrebungen. Die zentralen Kritikpunkte sind eine fehlende Berufs-

bezogenheit, der geringe Stellenwert der Didaktik und die mangelnde Integration der

wenigen Praxisphasen in das Studium. Im Prinzip liegt der Grund für diese Mängel in

der Struktur der Lehrerbildung. Die Ausbildung der angehenden Lehrkräfte findet zu

einem großen Teil in den Fachwissenschaften statt, wo die Lehrenden oft wenig Erfah-

rung mit Lehrkräften und den Anforderungen in der Schule haben und deshalb nur

ahnen können, welches Wissen angehende Lehrkräfte benötigen und was Fachdidaktik

ausmacht (Terhart, 2004, 2008). Um die Organisation zwischen den vielen Beteiligten

zu bündeln und den Studierenden einen zentralen Anlaufpunkt anzubieten, bestehen

oder entstehen an vielen Universitäten Zentren für Lehrerbildung (Blömeke, 1998;

Terhart, 2004, 2008).

Tabelle 1 (S. 14) gibt einen Überblick über die aktuelle Situation des Grundschullehr-

amtsstudiums in den einzelnen Bundesländern und vereint alle angesprochenen

Aspekte. Die Angaben gehen auf eine Analyse von Krenig (2011) und eine Übersicht

zum Sachstand der Lehrerbildung von der KMK (2012) zurück. Diese Angaben wurden

überprüft und ggf. aktualisiert, da seit 2011 etliche Studiengangreformen in Kraft ge-

treten sind, z. B. zum Wintersemester 2011/12 in Nordrhein-Westfalen, zum Winterse-

mester 2012/13 in Sachsen, Saarland und Mecklenburg-Vorpommern und zum Winter-

semester 2013/14 in Schleswig-Holstein. Es zeigen sich zwei Veränderungen im Ver-

gleich mit der Situation in 2011: Erstens bevorzugen die Bundesländer immer häufiger

den Lehramtstypen 1. Zweitens dauert der Masterstudiengang nur noch in Berlin und

Rheinland-Pfalz zwei Semester. In den allen anderen Ländern mit Bachelor-Master-

Studiengängen muss auch für das Grundschullehramt ein Master von vier Semestern

absolviert werden und somit wurde die Ausbildungszeit des Grundschullehramts an die

Ausbildungszeit der anderen Lehrämter angeglichen (z. B. Ministerium für Schule und

Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2009).

4 Credit Points (CP) sind die Leistungspunkte, die den Umfang eines Studiums beschreiben. Synonym

verwendet werden die Bezeichnungen Kredit Points (KP) oder Leistungspunkte (LP). Alle Bezeich-nungen beziehen sich auf das European Credit Transfer and Accumulation System (ECTS). Im Fol-genden wird einheitlich die Bezeichnung „Leistungspunkte“ bzw. „LP“ verwendet (Bellenberg & Reintjes, 2010).


Tabelle 1 Übersicht über die Studiengänge zum Erwerb des Grundschullehramtes; FS = Fachsemester, LP = Leistungspunkte, 6 + 4 = 6 FS im Bachelor und 4 FS im Master (Döhrmann, Hacke & Buchholtz, 2010; Einsiedler, 2004; Fiebig & Merkens, 2012; KMK, 2012; Krenig, 2011; Studieren in Berlin und Brandenburg, 2014; Technische Universität Dresden, 2014; Universität Rostock, 2014)

Bundesland Lehramtstyp Abschluss Studien-

umfang BA/MA Staats-examen

Baden-Württemberg Typ 1: Lehramt an Grundschulen

(Primarstufe) - x

8 FS 240 LP

Bayern Typ 1: Lehramt an Grundschulen - x 7 FS

210 LP

Berlin Typ 2: Amt des Lehrers x - 6 + 2 FS

180 + 60 LP

Brandenburg Typ 1: Lehramt für die Primarstufe x - 6 + 4 FS

180 + 120 LP

Bremen Typ 1: Lehramt Grundschule x - 6 + 4 FS

180 + 120 LP

Hamburg Typ 2: Lehramt der Primarstufe und

Sekundarstufe I x -

6 + 4 FS 180 + 120 LP

Hessen Typ 1: Lehramt an Grundschulen - x 7 FS

180 LP5 Mecklenburg-Vorpommern

Typ 1: Lehramt an Grundschulen - x 9 FS

270 LP

Niedersachsen Typ 2: Lehramt an Grund- und

Hauptschulen, Schwerpunkt Haupt-schule

x - 6 + 4 FS

180 + 120 LP

Nordrhein-Westfalen Typ 1: Lehramt an Grundschulen x - 6 + 4 FS

180 + 120 LP

Rheinland-Pfalz Typ 1: Lehramt an Grundschulen x - 6 + 2 FS

180 + 60 LP

Saarland Typ 2: Lehramt für die Primarstufe

und die Sekundarstufe I - x

8 FS 240 LP

Sachsen Typ 1: Lehramt an Grundschulen - x 8 FS

240 LP

Sachsen-Anhalt Typ 1: Lehramt an Grundschulen - x 7 FS

210 LP

Schleswig-Holstein Typ 1: Lehramt an Grundschulen x - 6 + 4 FS

180 + 120 LP

Thüringen Typ 1: Lehramt an Grundschulen x - 6 + 4 FS

180 + 120 LP

Ausbildung zur Sachunterrichtslehrkraft in Deutschland

Da das Fach Sachunterricht erst seit 1969/1970 in den Grundschulen eingeführt wurde,

ist auch die Ausbildung von Sachunterrichtslehrkräften verglichen mit anderen universi-

tären Ausbildungen jung (Thomas, 2014b). In der Folge der Akademisierung des

Grundschullehramtes und der Entwicklung des Fachprofils von der Heimatkunde zum

Sachunterricht, entstanden 1980, erst ca. zehn Jahre nach der Entstehung des Fachs, die

ersten Professuren für Sachunterricht (Thomas, 2014a). Diese zeitversetzte Etablierung

in Schule und Universität könnte ein Grund für die bis heute reichende Diskrepanz zwi-

schen dem Umfang des Fachs in der Schule und der Ausbildungsstruktur von Sachun-

5 Das siebte Fachsemester ist in Hessen ein Prüfungssemester, in dem keine Leistungspunkte erworben

werden.


terrichtslehrkräften sein (Thomas, 2014b). Weiteres zur historischen Entwicklung der

Ausbildung von Sachunterrichtslehrkräften, auch zur Situation in der DDR ist bei

Thomas (2007, 2014a) nachzulesen.

Weil Sachunterricht ein Fach in der Grundschule ist, ist auch die Ausbildung zur Sach-

unterrichtslehrkraft in das Studium zum Erwerb des Grundschullehramtes eingebettet.

Wie bereits erläutert, existieren keine bundesweit einheitlichen Studiengänge und insbe-

sondere im Fall des Sachunterrichts sind die Studiengänge stark unterschiedlich. In wel-

chen Punkten sich die Sachunterrichtsstudiengänge unterscheiden und wie die Studien-

gänge in den einzelnen Bundesländern strukturiert sind, wird im Folgenden erläutert.

Generell kann man drei Typen von Sachunterrichtsstudiengängen unterscheiden: Fach-

bezogene, lernbereichsbezogene oder integrative Studiengänge (z. B. Fischer, 2012;

Gläser & Schomaker, 2014; Kaiser, 2007; Möller, 2004a). Der Unterschied zwischen

den Typen besteht in der Anzahl der studierten Bezugsdisziplinen bzw. dem Umfang

der fachlichen und fachdidaktischen Inhalte. Innerhalb dieser groben Unterscheidung

müssen wiederum Abstufungen getroffen werden.

Bei fachbezogenen Studiengängen, Fischer (2012) spricht von der „einzelfachlichen

Lösung“ (Fischer, 2012, S. 12), die mittlerweile an keiner Universität mehr ausschließ-

lich zu finden sind, wählen die Studierenden ein Fach aus den Bezugsdisziplinen des

Sachunterrichts und studieren ausschließlich dieses eine Fach. Eher selten sind in diese

Ausbildung grundschul- bzw. sachunterrichtsspezifische Inhalte integriert. Stattdessen

besuchen die angehenden Sachunterrichtlehrkräfte Veranstaltungen, die auf die Studie-

renden der weiterführenden Lehrämter oder sogar auf die Studierenden der reinen

Fachwissenschaften ausgerichtet sind (Terhart, 2011a). Diese Form von Studiengängen

wird kritisch bewertet, weil offensichtlich ist, dass ein Studiengang, der sich auf nur

eine Disziplin des interdisziplinären Fachs Sachunterricht bezieht, nicht der eigentlichen

Definition des Fachs entspricht (Kaiser, 1996a).

Sind in das Studium mehrere natur- oder gesellschaftswissenschaftliche Disziplinen

involviert, handelt es sich um lernbereichsbezogene Studiengänge. Bis zum Winter-

semester 2011/2012 waren die lernbereichsbezogenen Studiengänge die bevorzugte

Ausbildungsform in Nordrhein-Westfalen (z. B. Universität Duisburg-Essen, 2009;

Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2006a). In der Sachunterrichtsdidaktik

wird zwischen dem natur- und dem gesellschaftswissenschaftlichen Lernbereich unter-

schieden (Kaiser, 2007). Wählen Studierende den Lernbereich Naturwissenschaften

werden sie in der Regel in den Disziplinen Biologie, Chemie, Physik und Technik aus-

gebildet. Am Lernbereich Gesellschaftswissenschaften sind meistens die Disziplinen

Geographie, Geschichte, Haushaltswissenschaften und Sozialwissenschaften beteiligt.

Die Zusammensetzung der Bezugsdisziplinen ist an den Universitäten unter Umständen

unterschiedlich, weil manche Disziplinen, wie die Technik oder die Haushaltswissen-


schaft, nicht an jeder Universität angesiedelt sind. Im Falle von Geographie ist die Zu-

ordnung zum gesellschaftswissenschaftlichen Lernbereich diskutabel, weil die Geogra-

phie in Form der physischen Geographie auch naturwissenschaftliche Inhalte beinhaltet.

In der Grundschule werden allerdings hauptsächlich Aspekte der Humangeographie,

welche den gesellschaftswissenschaftlichen Teil der Geographie darstellt, behandelt.

Deshalb zählt die Geographie in Bezug auf den Sachunterricht an den meisten Universi-

täten zum gesellschaftswissenschaftlichen Lernbereich.

Die fachlichen Inhalte, die in lernbereichsbezogenen Studiengängen vermittelt werden,

beziehen sich auf mehr als eine Disziplin, was als Vorteil gegenüber den fachbezogenen

Studiengängen zu werten ist. Oft wählen die Studierenden aus ihrem Lernbereich eine

Disziplin als Leitfach und belegen dann hauptsächlich Veranstaltungen in diesem Leit-

fach. Obwohl dann laut Studienabschluss ein ganzer Lernbereich studiert wurde, erwer-

ben die Studierenden vor allem Inhalte aus ihrem gewählten Leitfach. An der Universi-

tät Duisburg-Essen beispielsweise wurden die Studierenden des Lernbereichs Naturwis-

senschaften im ersten Studienjahr mit jeweils vier Semesterwochenstunden in allen vier

Disziplinen ausgebildet und ab dem dritten Semester in einem Leitfach in einem Um-

fang von 14 bis 16 Semesterwochenstunden. Im letzten Studienjahr folgten Veranstal-

tungen zur Lernbereichsdidaktik und in Themenbereichen des Lernbereichs, die sich

auch auf Inhaltsbereiche außerhalb des Leitfaches beziehen konnten (Universität Duis-

burg-Essen, 2009). Ähnlich erfolgte die Verteilung an der Universität Münster für beide

Lernbereiche, allerdings wurden dort nur zwei Semesterwochenstunden in allen Diszip-

linen belegt, mindestens 16 im Leitfach, sechs in Veranstaltungen des Lernbereichs und

sogar zwei in gesellschaftswissenschaftlichen Veranstaltungen (Westfälische Wilhelms-

Universität Münster, 2006a, 2006b). Während an der Universität Duisburg-Essen im

Lernbereich Naturwissenschaften eine deutliche Schwerpunktsetzung auf dem Leitfach

zu erkennen ist, verteilten sich die Studienleistungen im Lernbereich Gesellschafts-

wissenschaften gleichmäßiger auf die drei beteiligten Disziplinen – Geographie, Ge-

schichte, Sozialwissenschaften. Dabei werden pro Fach mindestens zehn Semester-

wochenstunden studiert, hinzukommen noch fächerübergreifende und fachdidaktische

Veranstaltungen, deren Disziplin wählbar ist. Als Leitfach gilt das Fach, in dem im

Hauptstudium ein Leistungsnachweis erbracht wurde (Universität Duisburg-Essen,

2013).

Je nach Universität fehlt auch in den Veranstaltungen der lernbereichsbezogenen Studi-

engänge die Grundschulspezifik und die Studierenden des Sachunterrichts müssen Ver-

anstaltungen besuchen, die auf Studierende der anderen Lehrämter, die nur bis auf we-

nige Ausnahmen fachbezogenen ausgebildet werden, oder sogar auf Fachwissenschaft-

ler abgestimmt sind. Auch die lernbereichsbezogene Form der Ausbildung entspricht

nicht gänzlich dem Verständnis von Sachunterricht als Fach in der Grundschule, da die


Ausbildung sich nur auf einen der Lernbereiche des Fachs bezieht und nicht umfassend

die Bezugsdisziplinen abdeckt bzw. miteinander verbindet.

Wenn die fachlichen Inhalte das gesamte Spektrum des Sachunterrichts, also natur- und

gesellschaftswissenschaftliche Disziplinen, abdecken und dadurch fächerübergreifendes

Arbeiten im Studium generell ermöglichen, ist der Studiengang integrativ ausgerichtet

und entspricht damit der aktuellen Definition des Sachunterrichts als vielperspektivi-

sches und interdisziplinäres Fach (GDSU, 2013). Integrative Studiengänge sind auf

zwei unterschiedliche Arten realisiert: Zum einen ist Sachunterricht Teil des pädago-

gisch und schulartenspezifisch ausgerichteten Studienfachs Grundschulpädagogik/-

didaktik, für das auch andere Bezeichnungen wie Grundschulbildung existieren. In der

Regel sind im Rahmen dieses Studiengangs mehrere so genannte Didaktikfächer zu

studieren, die sich mit fachspezifischer Grundschuldidaktik beschäftigen, wie z. B. in

Bayern. In diesen Studiengängen steht die Schulartenspezifik ganz besonders im Vor-

dergrund, was dazu führen kann, dass die Studierenden eher zur Klassenlehrkraft als zur

Fachlehrkraft ausgebildet werden (Fiebig & Merkens, 2012). Zum anderen wird Sach-

unterricht auch als eigenes, integratives Fach realisiert. Das geschieht insbesondere an

den Universitäten, die ein eigenes Institut oder Seminar für die Sachunterrichtsdidaktik

besitzen, wie z. B. in Nordrhein-Westfalen verstärkt seit dem durch das Land ange-

strebten Ausbau der Fachdidaktiken (z. B. Universität Duisburg-Essen, 2010) und der

Umstellung der Lehramtsstudiengänge auf die Bachelor-Master-Struktur (Gläser

& Schomaker, 2014).

Bis zum Jahr 2011 waren die meisten Studiengänge fach- und lernbereichsbezogen

strukturiert. Mit der Einführung der Bachelor- und Masterstudiengänge breiten sich die

beiden oben beschriebenen Formen der integrativen Studiengänge immer weiter aus.

Derzeit realisieren nur Bremen und Baden-Württemberg keine Form der integrativen

Studiengänge. Ein Beispiel für die Einführung integrativer Studiengänge bei gleich-

zeitiger Bemühung um die Angleichung der Studiengänge innerhalb eines Bundeslandes

ist Nordrhein-Westfalen. 2009 erarbeiteten Vertreter der Universitäten in Bielefeld,

Duisburg-Essen, Dortmund, Münster, Paderborn, Siegen und Wuppertal eine Empfeh-

lung für die Strukturierung des Studienfachs Lernbereich Natur- und Gesellschaftswis-

senschaften (Rinkens, 2009). Kern des Papiers sind Empfehlungen für Studienelemente

des Studiengangs und die Konkretisierung der Anforderungen, die Studierende der

reformierten Sachunterrichts-Studiengänge mit dem Masterabschluss erfüllen sollen.

Die Anforderungen beziehen sich konkret auf die bereits vorgestellten inhaltlichen An-

forderungen der KMK (2014a). Die neue Struktur vereint die beiden Lernbereiche

Naturwissenschaften und Gesellschaftswissenschaften in einem Studiengang und sollte

die lernbereichsbezogenen Studiengänge in Nordrhein-Westfalen ablösen (Rinkens,

2009). Seit dem Wintersemester 2011/2012 werden die Empfehlungen an den oben

genannten Universitäten umgesetzt. Als einziger nordrhein-westfälische Standort betei-


ligte sich die Universität Köln nicht an dem Konzept und praktiziert eine Studienstruk-

tur mit zwei Leitfächern aus den Natur- und den Gesellschaftswissenschaften (Universi-

tät zu Köln, 2014).

An vielen Universitäten, z. B. in Bayern, Berlin, Brandenburg, Hamburg, Nieder-

sachsen, Rheinland-Pfalz und im Saarland wird die Ausbildung sowohl fachbezogen als

auch integrativ angeboten. Das ist erstens darauf zurückzuführen, dass in Hamburg,

Niedersachsen und Saarland die Studiengänge dem Lehramtstypen 2 angehören und

somit auch für die Sekundarstufe I qualifizieren, in der es das Fach Sachunterricht nicht

gibt, sondern nur Einzelfächer wie Geschichte, Chemie oder Biologie, für die die Lehr-

kräfte fachbezogen ausgebildet werden. Zweitens liegt die Doppelung der Ausbildungs-

formen in Berlin und Brandenburg daran, dass die Primarstufe sechs Schuljahre umfasst

und in der fünften und sechsten Klasse Naturwissenschaften, Geographie, Geschichte

und politische Bildung an die Stelle des Sachunterrichts treten.

In Schleswig-Holstein ist die Ausbildung im Bachelor fachbezogen und im Master wird

das integrative Fach Sachunterricht studiert, was auf die Polyvalenz der Lehramtsstudi-

engänge im Bachelorstudium in Schleswig-Holstein zurückzuführen ist. Ähnlich ist das

Studium in Rheinland-Pfalz aufgebaut: Bis zum fünften Semester kann eine Bezugs-

disziplin als zweites Unterrichtsfach studiert werden, danach tritt das Fach Grundschul-

bildung an die Stelle der Unterrichtsfächer. Im Rahmen der Grundschulbildung ist Sa-

chunterricht verpflichtend zu belegen.

Eine besondere Rolle nimmt Baden-Württemberg mit dem Fächerverbund Mensch Na-

tur Kultur ein. Obwohl dieses Fach eine besondere integrative Ausbildung erfordert,

fehlt eine solche vollständig, denn das Studium ist entweder lernbereichs- oder fachbe-

zogen zu studieren, je nach Wahl der Vertiefungsfächer (Fiebig & Merkens, 2012; Fi-

scher, 2007).

Insgesamt kann an 45 Standorten in Deutschland Sachunterricht studiert werden

(GDSU, 2007; Gläser & Schomaker, 2014). In sechs Bundesländern (Bayern, Berlin,

Brandenburg, Rheinland-Pfalz, Saarland und Sachsen) ist Sachunterricht obligatorischer

Teil des Studiums, weil er in das Studienfach Grundschulpädagogik/-didaktik integriert

ist (Fiebig & Merkens, 2012).

Die Ausbildung zur Sachunterrichtslehrkraft in Deutschland ist somit extrem vielfältig

und die bereits ausgebildeten Sachunterrichtslehrkräfte besitzen viele unterschiedliche

Ausbildungsbiographien. Tabelle 2 (S. 19) gibt einen Überblick über alle aktuellen

Formen der Sachunterrichtsausbildung in den einzelnen Bundesländern. Eine kurze Er-

läuterung des jeweiligen Studiengangs ist eingefügt, da sich nicht alle Merkmale tabel-

larisch abbilden lassen.


Tabelle 2 Übersicht über die Sachunterrichtsstudiengänge; LP = Leistpungspunkte, SU = Sachunterricht (Fiebig & Merkens, 2012; ergänzt durch eine Internetrecherche: Bayerisches Staatsministerium für Bil-dung und Kultus, Wissenschaft und Kunst, o. J.; Goethe Universität Frankfurt am Main, o. J.; Humboldt-Universität zu Berlin, 2007; Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 2014; Pädagogische Hochschu-le Freiburg, 2014; Technische Universität Dresden, 2014; Universität Augsburg, 2014;Universität Bre-men, 2011; Universität Flensburg, 2014; Universität Hamburg, 2010; Universität Koblenz-Landau, 2014; Universität Osnabrück, 2014; Universität Potsdam, 2014; Universität Rostock, 2014)

Bundesland (Ausbildungsorte6)

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Anmerkungen zum Studiengang

(Umfang in LP)

Baden-Württemberg (Freiburg, Heidelberg, Karlsruhe, Ludwigsburg, Schwäbisch-Gmünd, Weingarten)

1

x Kompetenzbereich: Naturwis-senschaften/Technik oder Sozi-alwissenschaften (20 LP)

x

Vertiefungsfach: Biologie, Physik, Chemie oder Technik bzw. Geographie, Geschichte oder Politikwissenschaft (30 LP)

Bayern (Augsburg, Bamberg, Eichstätt-Ingolstadt, Er-langen-Nürnberg, Mün-chen (LMU), Passau, Re-gensburg, Würzburg)

1

x integriert ins Studienfach Grundschulpädagogik/-didaktik (9 LP)

x

Unterrichtsfach: Biologie, Chemie, Geographie, Geschich-te, Physik oder Sozialkunde (66-69 LP)

Berlin (FU Berlin, Humboldt-Universität)

2

x integriert ins Studienfach Grundschulpädagogik (23 LP)

x

Unterrichtsfach: Arbeitslehre, Biologie, Chemie, Geographie, Geschichte, Physik oder Sozial-kunde (60 LP + 16 LP)

Brandenburg (Potsdam)

1

x integriert ins Studienfach Grundschulbildung (9 LP)

x x

Unterrichtsfach: Sachunterricht mit Bezugsfach (Biologie, Phy-sik, Wirtschaft-Arbeit-Technik, Geographieie, Geschichte, Le-bensgestaltung-Ethik-Religionskunde oder Politische Bildung) (SU: 24 + 9 LP; Be-zugsfach: 9 + 15 LP)

Bremen (Bremen)

1 x

Unterrichtsfach: Interdisziplinä-re Sachbildung/ Sachunterricht: sozial- oder naturwissenschaft-licher Bereich (24 + 18 LP oder 51 + 24 LP)

Hamburg (Hamburg)

2 x integriert ins Studienfach Er-ziehungswissenschaft (12 LP)

6 In Baden-Württemberg werden Sachunterrichtslehrkräfte an Pädagogischen Hochschulen ausgebildet, in

allen anderen Bundesländern findet die Ausbildung an Universitäten statt.


x

Unterrichtsfach: Biologie, Chemie, Geographie, Geschich-te, Physik, Sozialwissenschaft oder Arbeitslehre/Technik) (45 LP + 20 LP)

Hessen (Frankfurt am Main, Gie-ßen, Kassel)

1 x Unterrichtsfach: Sachunterricht (32 LP)

Mecklenburg-Vorpommern (Rostock)


Niedersachsen (Braunschweig, Hildes-heim, Lüneburg, Olden-burg, Osnabrück, Vechta)

2 x x

Unterrichtsfach: Sachunterricht mit Schwerpunktfach (Ar-beit/Wirtschaft7, Biologie, Chemie, Erdkunde, Geschichte, Physik oder Politik)

Nordrhein-Westfalen (Bielefeld, Dortmund, Duisburg-Essen, Köln, Münster, Paderborn, Sie-gen, Wuppertal)

1 x Unterrichtsfach: Sachunterricht (40-42 + 13-25 LP)

Rheinland-Pfalz (Koblenz-Landau)

1

x integriert ins Studienfach Grundschulbildung (10 + 6 LP)

x

Unterrichtsfach: Biologie, Chemie, Geographie, Geschich-te, Physik, Sozialkunde oder Wirtschaft und Arbeit (40 LP)

Saarland (Saarbrücken)

2

x integriert ins Studienfach Di-daktik der Primarstufe (25 LP)

x Unterrichtsfach: Biologie, Chemie, Erdkunde, Geschichte oder Physik (61 LP)

Sachsen (Dresden, Leipzig)

1 x integriert in das Studienfach Grundschuldidaktik (24 LP)

Sachsen-Anhalt (Halle-Wittenberg)


Schleswig-Holstein (Flensburg)

1 x x

Unterrichtsfach: Biologie, Chemie, Geographie, Geschich-te, Physik oder Wirt-schaft/Politik im Bachelor (50 LP), fortgeführt als Unterrichts-fach Sachunterricht im Master (15 LP )

Thüringen (Erfurt)

1 x Unterrichtsfach: Sachunterricht (25 LP + 9 LP)

2.3 Empirische Befunde zur Ausbildungssituation im Sachunterricht

Die Forschungsliteratur, die sich mit der Ausbildungssituation im Sachunterricht be-

schäftigt, lässt sich in zwei Stränge unterteilen. Zum einen beschäftigen sich einige Stu-

dien mit der Struktur der Lehrerausbildung an sich und entwerfen und evaluieren alter-

native Modelle zu bestehenden Studiengängen. Zum anderen beschäftigen sich einige

7 Arbeit/Wirtschaft kann nur an der Universität Osnabrück als Schwerpunktfach studiert werden.


Forscher mit dem Resultat der Studiengänge, indem sie erheben, welche Ausbildungs-

hintergründe die in den Schulen aktiven Lehrkräfte besitzen und versuchen so zu ermit-

teln, welche Ausbildungswege am häufigsten vertreten sind.

Alternative Modelle zur Ausbildung von Sachunterrichtslehrkräften

Die Verbesserung der Lehrerbildung im Sachunterricht ist Thema der Forschung seit

Bestehen des Studiengangs bzw. der Sachunterrichtsdidaktik. Beispielsweise hat die

Zeitschrift Grundschule 1996 eine Ausgabe dem Problemfall Sachunterricht gewidmet.

Zu dieser Zeit weisen verschiedene Autoren auf die Defizite der Lehrerausbildung im

Sachunterricht hin (Kaiser, 1996b; Möller, 1996; Soostmeyer, 1996). Soostmeyer

(1996) bemängelt u. a. die fehlende didaktische Vorbereitung der Studierenden auf die

Lehrerrolle und die fehlende Vermittlung des Fachs als integratives Fach. Er fordert

u. a. eine deutlichere wissenschaftliche Fundierung des Studiums, Didaktik als inhaltli-

che und strukturelle Bezugsgröße und die Integration praktischer Anteile. Auch Möller

(1996) fordert die Verknüpfung von Theorie und Praxis, wodurch die Studierenden suk-

zessive die Rolle als Lehrkraft übernehmen sollen. Kaiser (1996b) kritisiert vor allem

die fehlende Interdisziplinarität in der bevorzugt fachbezogenen Ausbildung.

In der Folge entstanden Modellstudiengänge, die versuchen, diese zentralen Kritik-

punkte aufzunehmen. Das Bielefelder Modell bindet beispielsweise praktische Anteile

stärker ein und nimmt fächerübergreifende Inhalte auf. Dazu entwickeln und erproben

die Studierenden im Studienbereich Schulpraktische Studien Unterrichtsreihen, wobei

sie von Lehrenden aus zwei Fächern betreut werden (Miller & Reeken, 1996). Während

die übrigen nordrhein-westfälischen Universitäten noch lernbereichsbezogen ausbilde-

ten, wurde in Siegen bereits 2003 Fachwissen aus den Natur- und den Gesellschaftswis-

senschaften sowie sachunterrichtsdidaktische Inhalte im Studiengang integrierter Sach-

unterricht vermittelt (Bodemann, 2003). Einen vollständig integrativen Studiengang –

allerdings nur für den naturwissenschaftlich-technischen Bereich – betreibt die Univer-

sität Regensburg mit dem Modellstudiengang Naturwissenschaften und Technik

(NWT). Der Studiengang soll die bayerischen Grund- und Hauptschullehramtsstudie-

renden auf ihre integrativen Fächer – Heimat- und Sachunterricht bzw. Physik, Chemie,

Biologie (PCB) – vorbereiten. In den Veranstaltungen wird interdisziplinär, anwen-

dungsbezogen und schulformspezifisch gearbeitet. Die ersten Ergebnissen der den

Modellversuch begleitenden Evaluationsstudie zeigen, dass mehr Studierende die Chan-

ce nutzen, NWT zu studieren als vorher die naturwissenschaftlichen Einzelfächer, ins-

besondere weil das integrative Studium den Anforderungen in der Praxis eher entspricht

als das disziplinäre Studium (Göhring, 2014). Integrierte und disziplinäre Studienstruk-

turen im Fach Naturwissenschaften vergleicht ebenfalls eine deutsch-schweizerische

Studie. Erste Ergebnisse zeigen, dass sowohl bei der Selbsteinschätzung als auch bei

distaler Testung durch einen Vignettentest die professionellen Kompetenzen, insbeson-


dere in Bezug auf das fachdidaktische Wissen, gleich oder bei Studierenden in integrier-

ten Studiengängen etwas höher sind. Das führt zu dem vorläufigen Schluss, dass die

integrierte Ausbildung beim Kompetenzerwerb mindestens genauso effektiv ist wie die

disziplinäre Ausbildung (u. a. Brovelli, 2014; Brovelli, Bölsterli, Rehm, & Wilhelm,

2013; Brovelli, Kauertz, Rehm, & Wilhelm, 2011).

Die Einbettung von Praxisphasen und die Hinwendung zu integrativen Sachunterrichts-

studiengängen bzw. die Beteiligung möglichst vieler Bezugsdisziplinen sind die zentra-

len Aspekte der hier vorgestellten Modellstudiengänge.

Zahlen und Fakten über die Ausbildungshintergründe von Sachunterrichtslehrkräften

In Nordrhein-Westfalen waren im Schuljahr 2012/13 insgesamt 40.832 Lehrkräfte an

Grundschulen beschäftigt (Zentraler Statistischer Auskunftsdienst, 2014). Davon besit-

zen 19.036 bzw. 43 % eine Lehrbefähigung für Sachunterricht, Natur- und Gesell-

schaftswissenschaften oder eine der sachunterrichtlichen Bezugsdisziplinen. Eine dezi-

dierte Lehrbefähigung für Sachunterricht oder Natur- und Gesellschaftswissenschaften

besitzen 13.496 Lehrkräfte (30 %). Die übrigen 13 % haben eine fachliche Ausbildung

in einer der Disziplinen, z. B. in Geographie, vorzuweisen (Ministerium für Schule und

Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2013). Bundesweit unterrichteten im

Schuljahr 2012/2013 193.474 Lehrkräfte an Grundschulen (Statistisches Bundesamt,

2014). Daten zu den Lehrbefähigungen dieser Lehrkräfte liegen nicht vor. Über den

tatsächlichen Einsatz der Lehrkräfte liegen ebenfalls keine Daten vor, deshalb kann kei-

ne Aussage darüber getroffen werden, wie viele Lehrkräfte bundesweit tatsachlich

Sachunterricht unterrichten und wie hoch der Anteil fachfremd Unterrichtender ist. Die-

se Frage kann nur durch die wenigen vorliegenden Studien zum Ausbildungshinter-

grund von Sachunterrichtslehrkräften beantwortet werden. Da dazu nur zwei regional

begrenzte Studien vorliegen, sind die im Folgenden berichteten Ergebnisse lediglich als

Tendenz zu verstehen.

Peschel (2007) versucht mit der Studie SUN – Sachunterricht in Nordrhein-Westfalen,

neben anderen Variablen die Ausbildungshintergründe von Sachunterrichtslehrkräften

zu ermitteln. Erste Ergebnisse, die aus einer Fragebogenbefragung an ca. 10 % der nord-

rhein-westfälischen Grundschulen stammen, belegen, dass 62 % der Sachunterrichts-

lehrkräfte das Fach Sachunterricht fachfremd, also ohne spezifischen Studiengang,

unterrichten. Von 38 % ausgebildeten Sachunterrichtslehrkräften, sind 17 % in natur-

wissenschaftlichen Fächern, hauptsächlich in Biologie und 21 % in gesellschaftswissen-

schaftlichen Fächern ausgebildet. Dazu passt, dass an der Universität Lüneburg in der

Regel weniger als 2 % der Sachunterrichtsstudierenden für das Bezugsfach Chemie oder

Physik eingeschrieben waren (Landwehr, 2002).

Auch Drechsler und Gerlach (2001) haben die Ausbildungshintergründe von Sachunter-

richtslehrkräften untersucht. Dazu befragten sie 666 Sachunterrichtslehrkräfte im Rhein-


Main-Gebiet. 44.5 % der Stichprobe sind im Sachunterricht ausgebildet und haben ein

entsprechendes Studium absolviert. Die Ausbildung war bei 21.5 % der Lehrkräfte

gesellschaftswissenschaftlich ausgerichtet und bei 23 % naturwissenschaftlich (Drechs-

ler & Gerlach, 2001).

Insgesamt liegen die Ergebnisse von Peschel (2007) und Drechsler und Gerlach (2001)

zu den Sachunterrichtslehrkräften in einem ähnlichen Bereich wie die Angaben der

nordrhein-westfälischen Statistik. Festzuhalten ist, dass weniger als die Hälfte der Lehr-

kräfte, die Sachunterricht unterrichten, auch tatsächlich im Sachunterricht ausgebildet

wurden und jeweils ca. ein Fünftel der Lehrkräfte einen naturwissenschaftlichen bzw.

einen gesellschaftswissenschaftlichen Hintergrund aufweist.

2.4 Auswirkungen der Ausbildungssituation auf die Schulpraxis

Bei ersten Teilnahmen Deutschlands an Schulleistungsstudien wie PISA und TIMSS

fielen die deutschen Schülerinnen und Schüler im naturwissenschaftlichen Bereich

durch unterdurchschnittliche Leistungen auf (Möller, 2004b). Seit diesem so genannten

PISA-Schock werden Gründe für das Ergebnis und Wege, die naturwissenschaftliche

Kompetenz zu verbessern, gesucht. Ein Ansatzpunkt ist die frühe Vermittlung naturwis-

senschaftlicher Inhalte, womit der Sachunterricht in den Fokus gerät. Verschiedene Stu-

dien untersuchen in Lehrplan-, Schulbuch- und Klassenbuchanalysen, welche Themen

im Sachunterricht tatsächlich unterrichtet werden. Es zeigt sich, dass Inhalte aus der

Biologie und Geographie dominieren, während chemische, physikalische und techni-

sche Inhalte stark unterrepräsentiert sind (Blaseio, 2002; Drechsler-Köhler, 2006; Ein-

siedler, 1998; Möller, 2004b; Strunck, Lück, & Demuth, 1998), obwohl die Lehrpläne

und der Perspektivrahmen auch deren Umsetzung fordern (GDSU, 2013; Ministerium

für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2008; Möller, 2004b).

Defizite in der naturwissenschaftlichen Kompetenz der Schülerinnen und Schüler hän-

gen somit möglicherweise mit dem seltenen Unterrichten eben dieser Inhalte zusam-

men. Das wiederum steht in enger Verbindung mit den Sachunterrichtslehrkräften und

ihrer Ausbildung. Laut verschiedener Autoren besitzen Sachunterrichtslehrkräfte eine

gewisse Distanz zu den naturwissenschaftlichen Disziplinen und wählen bei Wahlmög-

lichkeit eher gesellschafswissenschaftliche Disziplinen (Dürr, 2010; Harlen, 1997; Möl-

ler, 2004b; Möller, Kleickmann, & Jonen, 2004), was die im vorherigen Kapitel zitier-

ten Studien allerdings nicht eindeutig belegen können (Drechsler & Gerlach, 2001; Pe-

schel, 2007) In beiden Studien verteilen sich die Ausbildungshintergründe annähernd

gleich auf die beiden Lernbereiche. Trotzdem gehen zahlreiche Autoren wie z. B. Möl-

ler et al. (2004) von einem Vermeidungsverhalten in Bezug auf die Naturwissenschaften

bei Grundschullehrkräften aus.


Dieses Vermeidungsverhalten äußert sich nicht nur im Studium, sondern auch in der

Berufspraxis, indem naturwissenschaftlich-technische Inhalte seltener als andere Inhalte

unterrichtet werden (Drechsler-Köhler, 2006; Einsiedler, 1998; Strunck et al., 1998).

Gründe für das Vermeiden der Naturwissenschaften in Studium und Unterricht von

Grundschullehrkräften könnten im Bereich von Persönlichkeitsmerkmalen wie Erfah-

rungen, Interesse, Fähigkeitsselbstkonzept, Selbstwirksamkeitserwartungen und Stereo-

typisierungen liegen. Studierende können z. B. bereits negative Erfahrung mit den

Naturwissenschaften in der eigenen Schulzeit gesammelt haben, wie zum Beispiel durch

das Besuchen von uninteressantem, rezeptivem Naturwissenschaftsunterricht oder durch

wenig engagierte Lehrkräfte (Avraamidou, 2013; Köster, 2002).

Eine Reihe von Studien konnten Grundschullehrkräften außerdem fehlendes Interesse

an den Naturwissenschaften nachweisen (Drechsler & Gerlach, 2001; Franz, 2008;

Landwehr, 2002; Möller, 2004b), was den Rückschluss ziehen lässt, dass wegen des

geringen Interesses an Naturwissenschaften vermutlich wenige Grundschullehramtsstu-

dierende Naturwissenschaften als Studienfach wählen bzw. dass Grundschullehrkräfte

seltener naturwissenschaftliche Themen unterrichten, weil sie diese Themen als uninte-

ressant empfinden. Auch negative Fähigkeitsselbstkonzepte und negative Selbstwirk-

samkeitserwartungen bezüglich der Naturwissenschaften scheinen bei Grundschullehr-

kräften häufig aufzutreten, was eine Reihe nationaler und internationaler Studien belegt

(Avraamidou, 2013; Drechsler & Gerlach, 2001; Drechsler-Köhler, 2006; Franz, 2008;

Harlen, 1997; Köster, 2002; Landwehr, 2002; Möller, 2004b). Die Unsicherheit Natur-

wissenschaften kompetent unterrichten zu können und die Einschätzung der eigenen

Fähigkeiten in Bezug auf die Naturwissenschaften als gering, sind weitere Erklärungs-

ansätze für die Distanz zu Naturwissenschaften und das seltene Unterrichten von natur-

wissenschaftlichen Inhalten. Man könnte auch sagen, dass den Lehrkräften das Vertrau-

en in ihre naturwissenschaftlichen Fähigkeiten fehlt (Avraamidou, 2013; Drechsler

& Gerlach, 2001; Drechsler-Köhler, 2006; Franz, 2008; Harlen, 1997; Köster, 2002;

Landwehr, 2002; Möller, 2004b). Nicht zuletzt könnte auch die Stereotypisierung der

Naturwissenschaften als männliche Disziplin ein Grund für das Vermeiden der Natur-

wissenschaften sein, da der Beruf der Grundschullehrkraft zu 90 % von Frauen ausge-

führt wird (Drechsler & Gerlach, 2001; Landwehr, 2002; Lück, 2002; Zentraler Statisti-

scher Auskunftsdienst, 2014). Hinzu kommt, dass das Studieninteressenprofil von

Grundschullehramtsstudierenden überwiegend im sozialen und künstlerisch-

sprachlichen Bereich liegt (Foerster, 2008). Daraus lässt sich ableiten, dass Grundschul-

lehramtsstudierende ihr Studium wahrscheinlich aus Interesse am Beruf der Grund-

schullehrkraft und nicht aus persönlichem Interesse an einem bestimmten Studienfach

wählen (Dürr, 2010; Franz, 2008). Interessanterweise bildet sich diese Situation ab,

obwohl die Lehrkräfte den Naturwissenschaften im Sachunterricht eine hohe Bedeutung

zuschreiben (Franz, 2008; Möller, 2004b). Allerdings werden technische Themen und


Themen der unbelebten Natur im Vergleich zu biologischen Themen als weniger rele-

vant wahrgenommen (Drechsler-Köhler, 2006).

Problematisch sind die Distanzen der Lehrkräfte gegenüber Naturwissenschaften nicht

nur für den Kompetenzaufbau der Schülerinnen und Schüler sondern auch für deren

Interessensentwicklung (Harlen, 1997). Wenn eine Lehrkraft sich für ein Thema beson-

ders engagiert bzw. bestimmte Themen meidet, scheint sich das auf die Schülerinnen

und Schüler zu übertragen. Außerdem fehlen den Schülerinnen dann in der Regel weib-

liche Vorbilder, die sich mit Naturwissenschaften beschäftigen (Franz, 2008; Lück,

2002). Laut Köster (2002) bliebe so die Schule als Multiplikationsort für die frühe Be-

gegnung mit naturwissenschaftlichen Inhalten ungenutzt.

Bisher wurde diesen Mängeln in der Ausbildung eher selten mit Fortbildungen während

der Berufspraxis entgegengewirkt, obwohl ein positiver Zusammenhang zwischen Fort-

bildungen und Kompetenzerleben bzw. naturwissenschaftlichem Interesse von Lehr-

kräfte nachgewiesen wurde (Borko & Putnam, 1996; Möller et al., 2004). Insbesondere

naturwissenschaftlich vorgebildete Lehrkräfte profitieren von naturwissenschaftlichen

Fortbildungen (Drechsler-Köhler, 2006). Dieser Aspekt unterstreicht die Bedeutung

einer möglichst früh angesiedelten Ausbildung, deren Effekt auch von Avraamidou

(2013) bestätigt wird. Landwehr (2002) und Möller (2004a) schlagen vor, das Potential

des Studiums zu nutzen, indem die Belegung der Naturwissenschaften verpflichtend

wird und Seminare, die auch naturwissenschaftlich-distanzierten Studenten Interesse an

Physik, Chemie und Technik vermitteln, geschaffen werden (s. dazu auch King,

Shumow, & Lietz, 2001). Es kann nicht allein den Lehrkräften überlassen werden, ihre

„eigenen Ressentiments gegen Naturwissenschaften“ (Lück, 2002) zu überwinden, hier

muss die Lehrerbildung tätig werden, um die Vermittlung von naturwissenschaftlichen

Inhalten in der Grundschule sicher zu stellen und weiteren PISA-Schocks vorzubeugen.

An dieser Stelle ist darauf zu verweisen, dass die hier zitierten Erhebungen zur Ausbil-

dungssituation und deren Auswirkungen vor den Reformen in der Lehrerbildung statt-

fanden. Und wie bereits in Kapitel 2.2 erläutert, wurden einige Kritikpunkte in den

reformierten Studiengängen umgesetzt. Deshalb ist davon auszugehen, dass sich die

Situation im Sachunterricht durch vermehrt integrativ ausgebildete Lehrkräfte und

höhere Sensibilität für naturwissenschaftliche Inhalte verändern wird. Erste Hinweise

darauf gibt es bereits (Blaseio, 2009). Da die Mehrzahl der aktiven Lehrkräfte ihre Aus-

bildung vor den Reformen abgeschlossen hat, wird die beschriebene Problematik

dennoch vorerst bestehen bleiben.


2.5 Problematik der Ausbildungssituation aus internationaler

Perspektive

Blaseio (2007) gibt einen systematischen Überblick zum Sachunterricht in Europa. Ob-

wohl in nahezu allen Ländern weltweit Natur- und Gesellschaftswissenschaften zum

Curriculum der Grundschule gehören, sind die nationalen Bildungssysteme sehr unter-

schiedlich, was sich zum Beispiel in der Dauer der Grundschule zeigt, die zwischen

zwei und neun Jahren variiert. Auch Struktur und inhaltliche Zusammensetzung der

Fächer, die mit dem Sachunterricht vergleichbar sind, sind unterschiedlich. Blaseio

unterscheidet grundsätzliche Formen von sachunterrichtsähnlichen Konzeptionen in

Europa. Dabei handelt es sich um sachintegrative Unterrichtsfächer, teilintegrative

Unterrichtsfächer und mehrere Einzelfächer (s. Tab. 3).

Tabelle 3 Überblick über das Fach Sachunterricht in Europa (Blaseio, 2007)

Fächerstrukturen Länder Übersetzte Fachbezeichnung

sachintegratives Unterrichtsfach

Belgien Weltorientierung

Irland Sozial-, Umwelt- und Naturwissenschaftliche Erzie-hung

Niederlande Orientierung Ich und die Welt

Schottland Umweltstudien

Spanien Kenntnisse der natürlichen, sozialen und kulturellen Umwelt

Deutschland Sachunterricht

Griechenland Umweltstudien

Litauen Wahrnehmung und Verstehen der Welt

Luxemburg Start in die Naturwissenschaften, in die Geschichte und in die Geographie

Österreich Sachunterricht

Portugal Umweltstudien

Ungarn Umweltstudien

Belgien Start in die Naturwissenschaften, in die Geschichte und in die Geographie

Slowenien Natur- und Gesellschaftswissenschaften

Tschechische Republik Grundlegendes Sachlernen

Frankreich Entdeckung der Welt

Slowakische Republik Grundlegendes Sachlernen

Zypern Heimatkunde

teilintegratives Un-terrichtsfach

Dänemark Natur/Technik

Finnland Natur- und Umweltfach

Lettland Grundlagen der Naturwissenschaften

zwei teilintegrative Unterrichtsfächer

Estland Naturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften

Malta Naturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften

Schweden Naturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften

Einzelfächer Italien Naturwissenschaften, Geschichte, Geographie

Großbritannien Naturwissenschaften, Geschichte, Geographie


Am weitesten verbreitet ist die Form des sachintegrativen Faches, wozu auch die deut-

sche Konzeption zählt. In einem solchen Fach werden naturwissenschaftliche, histori-

sche und geographische sowie teilweise technische oder weitere gesellschaftswissen-

schaftliche Inhalte vereint. In teilintegrativen Fächern sind nur Fächer des natur- oder

des gesellschaftswissenschaftlichen Lernbereiches miteinander verbunden. Wenn nur

ein teilintegratives Fach existiert, wie z. B. in Dänemark, dann bezieht es sich aus-

schließlich auf den naturwissenschaftlichen Lernbereich. In Schweden und den USA

existieren zwei teilintegrative Fächer, Naturwissenschaften und Gesellschaftswissen-

schaften bzw. science und social science (Blaseio, 2007; Gutwerk, 2007). Werden Ein-

zelfächer unterrichtet, wie in Großbritannien, handelt es sich um die drei Fächer Natur-

wissenschaften, Geographie und Geschichte. Diese Form ist konzeptionell am weitesten

von einem ganzheitlichen und integrativen Fach entfernt. In polnischen Grundschulen

wird nicht in einzelnen Fächern unterrichtet, sondern ganzheitlich in zehn Lernberei-

chen. In einem der polnischen Lernbereich sind naturwissenschaftliche, geographische

und historische Inhalte zu finden (Blaseio, 2007).

Das Dilemma der nicht umfassend ausgebildeten Sachunterrichtslehrkräfte ist kein spe-

ziell deutsches Problem. Deutschland stellt mit dem Sachunterrichtsstudium sogar eine

Ausnahme dar. Die Teds-M-Studie untersuchte Lehrerbildungssysteme ausgewählter

Länder und kommt zu dem Schluss, dass in den meisten teilnehmenden Ländern das

Grundschullehramtsstudium drei bis vier Fächer umfasst und auf die Ausbildung von

generalistisch ausgerichteten Klassenlehrkräften abzielt. Nur wenige Länder spezialisie-

ren ihre Grundschullehrkräfte auf ein oder zwei bestimmte Fächer, dazu zählen

Deutschland, USA und Malaysia (Döhrmann, Hacke, & Buchholtz, 2010). Ob in diesen

Ländern die Lehrkräfte auch andere, nicht studierte Fächer unterrichten, ist nicht durch-

gängig belegt, aber wegen der Betonung der Rolle als Klassenlehrkraft und der durch

englische und amerikanische Studien belegten niedrigen naturwissenschaftlichen

Kenntnisse von Grundschullehrkräften naheliegend (Harlen, 1997; King et al., 2001;

Möller et al., 2004; Osborne & Simon, 1996). In Deutschland ist das fachfremde Unter-

richten übliche Praxis in der Grundschule (Richter et al., 2012). In England dauert das

Studium von Grundschullehrkräften ein Jahr, in dem zehn Fächer parallel studiert wer-

den, weshalb eine intensive fachliche Ausbildung eher schwer zu realisieren ist. Dieses

Studium schließt sich an ein beliebiges, fachwissenschaftliches Studium an. Somit sind

englische Grundschullehrkräfte Generalisten ohne fachspezifische Ausbildung (Harlen,

1997, Möller, 2007a, 2007b). Eine weitere Besonderheit der deutschen Lehrerbildung

ist das Referendariat, also die zweite Phase der Lehrerbildung. Angehende Lehrkräfte

anderer Länder wechseln nach dem Studium direkt in den Beruf (Kosinar, 2014).


2.6 Zusammenfassung der Theorie zur Lehrerbildung

Mit den folgenden Thesen lässt sich das vorausgegangene Kapitel zur Lehrerbildung

zusammenfassen:

- Laut Lehrplan müssen Sachunterrichtslehrkräfte Inhalte aus allen Bezugsdisziplinen

des Sachunterrichts unterrichten.

- Die Ausbildungswege zur Sachunterrichtslehrkraft sind sehr heterogen.

- Viele Lehrkräfte unterrichten das Fach Sachunterricht fachfremd.

- Die aktuell in den Schulen unterrichtenden Sachunterrichtslehrkräfte sind mehrheit-

lich nur in einzelnen Bezugsdisziplinen ausgebildet.

- Seit den neusten Hochschulreformen im Zuge der Bachelor-Master-Einführung

werden immer mehr Bezugsdisziplinen des Sachunterrichts in das Studium inte-

griert.

- Eher weniger Sachunterrichtslehrkräfte sind in Chemie, Physik oder Technik ausge-

bildet und man vermutet eine Distanz von Grundschullehrkräften gegenüber den Na-

turwissenschaften.

- Sachunterrichtslehrkräfte fühlen sich eher unsicher beim Unterrichten von chemi-

schen, physikalischen und technischen Inhalten und unterrichten sie vermutlich

deshalb seltener.

- Andere Länder haben ähnliche Probleme wie Deutschland bei der Ausbildung von

Primarstufenlehrkräften für dem Sachunterricht entsprechende Fächer, d. h. es

fehlen auf den Sachunterricht bzw. auf entsprechende Fächer abgestimmt ausgebil-

dete Lehrkräfte.

3 Lehrerprofessionsforschung 29

3 Lehrerprofessionsforschung

Unter dem heute sehr heterogen gebrauchten Begriff Profession wurden früher Berufe

verstanden, die existenzielle Probleme behandeln, wie z. B. Krankheiten oder juristische

Konflikte, ein für ihre Arbeit benötigtes, spezifisches Wissen besitzen und eine autono-

me Gruppierung mit eigenen Regeln und selbst organisierter Qualitätssicherung bilden.

Klassische Professionen nach dieser traditionellen Definition sind z. B. Ärzte und

Rechtsanwälte (Terhart, 1997). Der Lehrerberuf konnte nach dieser Definition höchs-

tens als semiprofessionell bezeichnet werden, u. a. auch weil diskutiert wurde, ob für

die Grundschule überhaupt spezifisches Fachwissen, das nur Grundschullehrkräfte

besitzen, nötig ist (Terhart, 2011b).

Diese strenge Abgrenzung zwischen Beruf und Profession ist nicht mehr gebräuchlich.

Heute wird der Begriff Profession weiter gefasst und die Unterscheidung zwischen Pro-

fession, Beruf und Experte entfällt. Das moderne Verständnis von Professionen umfasst

Berufe, für die eine akademische Ausbildung Voraussetzung ist, und die sich „mit kom-

plexen und insofern immer ‚riskanten‘ technischen, wirtschaftlichen, sozialen

und/humanen Problemlagen ihrer Klienten befassen“ (Terhart, 2011b). Terharts Defini-

tion von Profession ist die Übersetzung einer Definition von Evetts (2003). Nach Evetts

gilt der Lehrerberuf somit als Profession. Im Kontext der Lehrerprofessionsforschung

werden drei Ansätze unterschieden, die versuchen, die Professionalität des Lehrerberufs

näher zu bestimmen: der strukturtheoretische, der kompetenztheoretische, der berufsbi-

ographische Bestimmungsansatz (Großebrahm, 2013; Terhart, 2011b). Genaueres zu

den drei Ansätzen ist bei Terhart (2011b) und zu dem struktur- und dem kompetenzthe-

oretischen Ansatz bei Großebrahm (2013) nachzulesen.

Eng mit der Debatte um die Professionalität verbunden ist die Frage, was eine gute und

wirksame Lehrkraft ausmacht. Die Lehrkraft wirkt sowohl direkt als auch indirekt auf

die Schülerinnen und Schüler ein und besitzt somit eine zentrale Rolle im komplexen

System von Bedingungsfaktoren für Schülerleistungen (Bromme, 1997; Hattie, 2009;

Helmke, 2009; Lipowsky, 2006; Weinert, 1996). Diese Bedingungsfaktoren werden

z. B. im Angebots-Nutzungs-Modell von Helmke (2009) beschrieben. Im Modell wer-

den die komplexen Wirkungen von außerschulischen Bedingungen, schul- und klassen-

bezogenen Einflussgrößen und individuellen Lernvoraussetzungen auf die Wirkung von

Unterricht dargestellt. Zu den Einflussgrößen zählt auch die Lehrperson mit ihren indi-

viduellen Voraussetzungen und professionellen Kompetenzen (Helmke, 2009; Lip-

owsky, 2006). Der Grad der Professionalisierung einer Lehrkraft scheint somit mit den

Lernleistungen der Schülerinnen und Schülern zusammenzuhängen.

30 3 Lehrerprofessionsforschung

Dennoch bleibt die Frage, welche Kompetenzen die Professionalität von Lehrkräften

ausmachen und wie diese Kompetenzen ausgestaltet sein müssen, um erfolgreich und

wirksam zu unterrichten. Diese Fragestellungen werden von der Lehrerprofessionsfor-

schung verfolgt. Im Kontext der Beschäftigung mit der Lehrerprofession haben sich

historisch drei unterschiedliche Forschungsparadigmen entwickelt. Zu unterscheiden

sind das Persönlichkeitsparadigma, das Prozess-Produkt-Paradigma und das Novizen-

Experten-Paradigma (z. B. Bromme, 1997; Weinert, 1996). Das Persönlichkeitspara-

digma ist als erstes entstanden und untersucht die Merkmale der Lehrerpersönlichkeit.

Innerhalb des Prozess-Produkt-Paradigmas werden die Beziehungen zwischen Lehrpro-

zessen und Lernprodukten analysiert und es wird davon ausgegangen, dass Lehrerhand-

lungen einen bestimmten Effekt haben müssen, wobei auch den Schüler- und Lehrer-

kognitionen eine Bedeutung zugemessen wird. Das Novizen-Experten-Paradigma als

dritter Ansatz vergleicht Experten und Novizen im Lehrerberuf miteinander und kon-

trastiert so die Fähigkeiten der beiden Gruppen. U. a. wurde herausgefunden, dass die

Expertise der Lehrkräfte prozedurales und deklaratives Wissen aus mehreren Bereichen

umfassen muss (Bromme, 1997; Weinert, 1996). Damit wird mit dem Novizen-

Experten-Paradigma die Diskussion um das so genannte Professionswissen von Lehr-

kräften aufgegriffen, die auch in der vorliegenden Arbeit weitergeführt wird.

Zu diesem Zweck wird das Konstrukt Professionswissen im vorliegenden Kapitel aus-

führlich besprochen. Neben der Erläuterung verschiedener prominenter Konzeptualisie-

rungen und der historischen Genese des Professionswissens werden Studien vorgestellt

und ihre Ergebnisse eingeordnet. Ein zentrales Ergebnis des Experten-Novizen-

Paradigmas ist, dass Erfahrung keine systematische Verbesserung verursacht. Wie

genau Erfahrung definiert wird und welche Forschungsarbeit in diesem Bereich geleistet

wurde, stellt den zweiten Fokus dieses Kapitels dar, um die Verbindung zwischen Pro-

fessionswissen und Erfahrung herauszuarbeiten.

3.1 Professionswissen

Auch die Profession des Lehrers/der Lehrerin ist durch den Besitz von spezifischem

Wissen gekennzeichnet. Im deutschsprachigen Forschungsbereich haben sich die Be-

griffe Professionswissen oder Lehrerprofessionswissen durchgesetzt. Dabei handelt es

sich um Wissen, das Lehrkräfte benötigen, um zu unterrichten bzw. um ihre Profession

auszuüben. Wie schon in Kapitel 2.1 erläutert, findet an der Universität die erste Phase

der Lehrerbildung statt, deren Hauptaufgabe die Vermittlung von theoretischem Wissen

ist (Blömeke, 2004). Bei diesem theoretischen Wissen handelt es sich um Professions-

wissen. Wissen, so auch das Professionswissen, lässt sich nicht immer in Handlungs-

situationen anwenden bzw. ist in der jeweiligen Situation nicht unbedingt abrufbar. Wie


mit dem so genannten trägen Wissen umgegangen werden sollte bzw. wie dessen Ent-

stehung verhindert werden kann, lässt sich nicht eindeutig beantworten. Ein Vorschlag

ist, durch lebensnahes oder handlungsbezogenes Lernen, die Entstehung von praxis-

und handlungsrelevantem Wissen anzuregen, das sich auf konkrete Anforderungssitua-

tionen bezieht (Blömeke, Seeber et al., 2008; Gruber & Renkl, 2000; Neuweg, 2011;

Schreier, 2001).

Weitgehend konsensfähig ist die Auffassung, dass Lehrkräfte Wissen mit fachspezifi-

schen und didaktisch-pädagogischen Elementen benötigen (Neuweg, 2011). In der Lite-

ratur sind viele verschiedene Konzeptualisierungen des Professionswissens zu finden,

die die konsensfähigen Wissensbereiche berücksichtigen und durch weitere ergänzen.

Kategorisierungen jeder Art müssen sich den Vorwurf einer gewissen Willkürlichkeit

gefallen lassen, allerdings kommt es auf die inhaltliche und strukturelle Logik an, die im

Folgenden für die Kategorisierungen bzw. Konzeptualisierungen des Professionswis-

sens dargestellt wird (Borko & Putnam, 1996).

Eine erste weltweit beachtete und bis heute zitierte Strukturierung des Professionswis-

sens geht auf Shulman (1986, 1987) zurück. Shulman extrahierte insgesamt sieben

Bereiche, bei denen es sich um content knowledge, general pedagogical knowledge,

curricular knowledge, pedagogical content knowledge, knowledge of learners and their

characteristics, knowledge of educational contexts und knowledge of educational ends,

purposes and values handelt (Shulman, 1987). Dieser Vorschlag wurde vielfach aufge-

nommen, diskutiert und modifiziert. Nationale Standards der USA, wie die des National

Council of Teachers of Mathematics (NCTM) oder des National Board for Professional

Teaching Standards (NBPTS) nahmen Shulmans Topologie auf (Hill, Ball, & Schilling,

2008). Auch Grossman (1990), eine Schülerin Shulmans, untersuchte das Lehrerprofes-

sionswissen im Fach Englisch in einer Fallstudie, deren Ergebnis zu einer Reduzierung

auf vier Bereiche führte. Dabei handelt es sich um subject matter knowledge, general

pedagogical knowledge, pedagogical content knowledge und knowledge of context

(Grossman, 1990). Eine Arbeitsgruppe um Magnusson (Magnusson, Krajcik, & Borko,

1999), spezifizierte Grossmans Konzeptualisierung für die naturwissenschaftlichen

Fächer und ergänzte jeden der vier Bereiche um Überzeugungen und Werthaltungen8

bezüglich des Unterrichtens bzw. des Lehrerberufs. In der internationalen Studie MT21

aus dem Fach Mathematik werden hingegen nur drei Bereiche untersucht: Mathemati-

sches Wissen, mathematikdidaktisches Wissen und pädagogisches Wissen (Blömeke,

Kaiser, & Lehmann, 2008, 2010a). Die COACTIV-Studie (z. B. Baumert & Kunter,

2006) beschäftigt sich mit Mathematiklehrkräften auf nationaler Ebene. Hier tauchen

zwei neue Bereiche auf, als Ergänzung zu denen, die auch in MT21 verwendet werden:

8 Überzeugungen und Werthaltungen werden im englischen Kontext mit beliefs bezeichnet.


Organisationswissen und Beratungswissen. Die genannten Konzeptualisierungen sind in

Tabelle 4 einander gegenübergestellt.

Tabelle 4 Konzeptualisierungen des Professionswissens

Shulman, 1986, 1987

Grossman, 1990 Magnusson et al., 1999

Baumert & Kunter, 2006

Blömeke, Kaiser, & Lehmann, 2008

Content knowledge

Subject matter knowledge

Subject matter knowledge and beliefs

Fachwissen Mathematisches Wissen

Pedagogical con-tent knowledge

Pedagogical con-tent knowledge

Pedagogical con-tent knowledge and beliefs

Fachdidaktisches Wissen

Mathematikdid-aktisches Wissen

General pedagogi-cal knowledge

General pedagogi-cal knowledge

Pedagogical knowledge and beliefs

Pädagogisches Wissen

Pädagogisches Wissen

Knowledge of educational con-texts

Knowledge of context

Knowledge and beliefs about con-text

Knowledge of learners and their characteristics

Curricular knowledge

Knowledge of educational ends, purposes, and values, and their philosophical and historical grounds

Organisations-wissen

Beratungswissen

Jede Konzeptualisierung definiert die Wissensbereiche ein wenig anders, so dass peda-

gogical content knowledge nicht direkt mit fachdidaktischem Wissen übersetzt werden

kann, da sich die Konstrukte im Detail unterscheiden (Bromme, 1997). In der deutsch-

sprachigen Forschungsliteratur hat sich die Unterscheidung in drei Hauptbereiche –

pädagogisches Wissen, Fachwissen und fachdidaktisches Wissen – durchgesetzt. Da es

sich im Kern bei jeder Konzeptualisierung um denselben Inhalt handelt, wird in dieser

Arbeit, auch um sprachliche Klarheit zu gewähren, die im Deutschen verbreitete Be-

grifflichkeit der Hauptbereiche des Professionswissens verwendet.

Der Konsens im deutschsprachigen Raum ist nicht zuletzt ein Verdienst der theoreti-

schen Arbeit der COACTIV-Studie. Baumert und Kunter (2006, 2013) definieren das

Professionswissen als einen Teilbereich der professionellen Handlungskompetenz von

Lehrkräften (s. Tab. 4). Die professionelle Handlungskompetenz nach Baumert und

Kunter umfasst die Bereiche bzw. Kompetenzen, die Lehrkräfte benötigen, um ihren

Beruf professionell auszuüben. Im Modell (s. Abb. 2, S. 33) zählen neben dem Profes-


sionswissen Überzeugungen und Werthaltungen, motivationale Orientierung und selbst-

regulative Fähigkeiten zu den Kompetenzen, die eine Lehrkraft für wirksamen Unter-

richt benötigt (Baumert & Kunter, 2006, 2011a, 2013).

Abbildung 2 Modell der professionellen Handlungskompetenz (Baumert & Kunter, 2006)

Die Erhebung des Professionswissens kann über distale oder proximale Indikatoren rea-

lisiert werden. Distale Indikatoren, bei denen es sich um Ausbildungsmerkmale wie

z. B. die Note des zweiten Staatsexamens handelt, erheben nicht das eigentlich interes-

sierende Konstrukt, sondern ein anderes Merkmal, von dem auf das interessierende

Konstrukt geschlossen wird. Distale Indikatoren werden nicht bei der eigentlichen

Erhebung gewonnen, sondern zu einem anderen Zeitpunkt, was das Beispiel einer

Schulnote deutlich macht. Dieser Weg ist durchaus kritisch zu sehen, weil die Aussage-

kraft von distalen Indikatoren sehr eingeschränkt ist und keine Aussagen über die tat-

sächliche Struktur und Zusammensetzung des Wissens möglich sind. Alternativ kann

abstrakt durch Beobachtung gemessen werden, was allerdings selten umgesetzt wird.

Proximale Indikatoren entstammen Tests oder Fragebögen aus der eigentlichen Erhe-

bung. Bevorzugt werden sollte die proximale Messung durch Tests, Interviews, Frage-

bögen oder Videoanalysen (Baumert & Kunter, 2013; Baxter & Lederman, 1999; Frey,

2006; Neuweg, 2011; Tepner & Dollny, 2014; Terhart, 2007). 2006 bemängelte Frey

das Fehlen geeigneter Testinstrumente (Frey, 2006). Seitdem wurde eine Vielzahl von

Studien durchgeführt für die jeweils Testinstrumente entwickelt wurden (s. Tab. 5, S.

34). Trotz dieser vielfältigen Aktivitäten bleibt Freys Forderung ein Stück weit beste-

hen, da weiterhin Forschung betrieben werden sollte, um die Testinstrumente hinsicht-

lich ihrer Qualität weiterzuentwickeln.


Die Wissensbereiche des Professionswissens mit Ausnahme des Beratungs- und Orga-

nisationswissens werden im Folgenden einzeln näher betrachtet, indem u. a. verschiede-

ne Konzeptualisierungen vorgestellt werden. Zusätzlich werden die Ergebnisse von aus-

gewählten Studien, die sich mit der Erhebung von Professionswissen beschäftigen, in

einem weiteren Kapitel zusammengefasst. Alle im Folgenden erwähnten Studien wer-

den zur besseren Orientierung in Tabelle 5 aufgelistet.

Tabelle 5 Übersicht über Studien zur Erhebung des Professionswissens; PW = pädagogisches Wissen, FDW = fachdidaktisches Wissen, FW = Fachwissen, Stud = Studenten, Ref = Referendare, LK = Lehr-kräfte

Literatur (Auswahl) Studie Fach Erhobene Bereiche Probanden PW FDW FW Stud Ref LK

Blömeke, Kaiser, & Lehmann, 2008

MT21 Mathematik x x x x

Hill et al., 2008 Mathematik x x x Blömeke et al., 2010a TEDS-M Mathematik x x x x x

Borowski et al., 2010 PROWIN Biologie, Chemie, Physik

x x x x

Ohle, Fischer, & Kau-ertz, 2011

PLUS Sachunterricht, Physik

x x x

Riese & Reinhold, 2010

Physik x x x

Brovelli et al., 2011 Naturwissen-schaften

x x x x

Kunter et al., 2011 COACTIV Mathematik x x x Voss & Kunter, 2011 COACTIV-R Mathematik x x x x König & Seifert, 2012b

LEK alle x x

Kunina-Habenicht et al., 2012

BILWISS alle x x

Blömeke et al., 2013 TEDS-LT Deutsch, Englisch, Mathematik

x x x x

IPN9, 2013a KiL Biologie, Chemie, Physik, Mathematik

x x x x

IPN, 2013b T-KnoX Mathematik x x x x Walzer, Fischer, & Borowski, 2014

ProfiLe-P Physik x x x

3.1.1 Pädagogisches Wissen

Das pädagogische Wissen, teilweise wird auch von pädagogisch-psychologischem oder

bildungswissenschaftlichem Wissen gesprochen, stellt den Wissensbereich innerhalb

des Professionswissens dar, der für alle Unterrichtsfächer gilt, weil er sich nicht auf

Fachspezifika, sondern auf allgemein pädagogische Inhalte bezieht (König & Blömeke,

2009; König & Seifert, 2012a; Voss & Kunter, 2011). Neuweg (2011) nennt das päda-

9 Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik


gogische Wissen aus diesen Gründen fachindifferent. Verschiedene Studien konnten

zeigen, dass das pädagogische Wissen auf die Schülerleistung wirkt (z. B. Darling-

Hammond, Berry, & Thoreson, 2001; Lipowsky, 2006; Voss & Kunter, 2011). Pädago-

gisches Wissen wird hauptsächlich im Studium erworben und durch praktische Erfah-

rung automatisiert und erweitert (Borko & Putnam, 1996).

Prinzipiell setzt sich das pädagogische Wissen aus verschiedenen, eng verwandten Dis-

ziplinen zusammen, wie allgemeine Didaktik, Lehr-Lern-Psychologie bzw. pädagogi-

sche Psychologie und Bildungswissenschaft (König & Seifert, 2012a; Voss & Kunter,

2011). Shulmann (1987) definiert das pädagogische Wissen als “general pedagogical

knowledge, with special reference of those broad principles and strategies of classroom

management and organization that appear to transcend subject matter“ (Shulman, 1987,

S. 10). Spätere Konzeptualisierungen des pädagogischen Wissens beziehen sich auf

Shulmans Definition. Diese Übereinstimmung drückt sich nicht unbedingt in der Be-

grifflichkeit und der Anzahl der einzelnen Facetten aus. In Tabelle 6 (s. S. 36) sind die

Konzeptualisierungen des pädagogischen Wissens aus ausgewählten Studien einander

gegenübergestellt. Dazu zählen Studien, die sich mit dem Professionswissen von Ma-

thematiklehrkräften beschäftigen wie TEDS-M und deren Vorläuferstudie MT21 sowie

COACTIV inklusive der Erweiterung COACTIV-R. Zusätzlich werden die Konzeptua-

lisierungen aus zwei Studien aus den Bildungswissenschaften, LEK und BILWISS,

vorgestellt.


Tabelle 6 Konzeptualisierungen des pädagogischen Wissens

Blömeke, Felbrich, & Müller, 2008a

König & Blömeke, 2009

Baumert & Kunter, 2011a

Voss & Kunter, 2011

König & Seifert, 2012a

Kunina-Habenicht et al., 2012

MT21 Teds-M COACTIV COACTIV-R Lek BILWISS Umgehen mit sozialer Ungleichheit

Umgang mit Heterogenität

Wissen über Lernprozesse

Wissen über Schüler

Umgang mit Heterogenität

Heterogenität und soziale Konflikte

Lernziel-kontrolle

Leistungsbeur-teilung

Wissen um Leistungs-beurteilung

Wissen über Leistungs-beurteilung

Leistungs-beurteilung

Diagnostik und Evaluation

Unterrichts-planung

Strukturierung von Unterricht

Strukturierung von Unterricht

Klassen-führung

Wissen über effektive Klas-senführung

Wissen über effektive Klas-senführung

Klassenfüh-rung/ Motivation

Motivierung Wissen über

Unterrichts-methoden

Unterricht und allgemeine Didaktik

Unterricht

Erziehung und Bildung

Bildungs-theorie

Schulentwick-lung und Gesellschaft

Bildungs-system und Schulorganisa-tion

Entwicklungs-prozesse

Lehrerberuf Lernprozesse Sozialisations-

prozesse

Ausschließlich die Facetten zum Umgang mit Heterogenität, zur Strukturierung von

Unterricht, zur Leistungsbeurteilung und zur Klassenführung finden sich in mehreren

Studien wieder. Die anderen Facetten lassen sich nicht einander zuordnen. Besonders

die Konzeptualisierung aus BILWISS hebt sich von den anderen Studien ab, weil das

erhobene bildungswissenschaftliche Wissen über das pädagogische Wissen hinausgeht

(Kunina-Habenicht et al., 2012). In der LEK-Studie wird sowohl pädagogisches Wis-

sen, mit den Facetten Umgang mit Heterogenität, Leistungsbeurteilung, Strukturierung

von Unterricht und Klassenführung/Motivation als auch bildungswissenschaftliches

Wissen, mit den Facetten Unterricht und allgemeine Didaktik, Erziehung und Bildung,

Schulentwicklung und Gesellschaft, erhoben (König & Seifert, 2012a).

Die Autoren der oben genannten Studien versuchen die Forschungsdesiderate, bei wel-

chen es sich um die proximale Erfassung mit reliablen und validen Testinstrumenten

und die umfassende und valide Beschreibung des pädagogischen Wissens handelt, zu

schließen, indem sie Testinstrumente entwickeln, einsetzen und die Facetten des Wis-

sensbereichs weiter zu identifizieren versuchen. Letzteres geschieht in BILWISS durch

eine mehrstufige Delphi-Studie.


3.1.2 Fachdidaktisches Wissen

Das fachdidaktische Wissen verbindet zwei wissenschaftliche Disziplinen – die Päda-

gogik und die jeweilige Fachdidaktik – und somit auch zwei Perspektiven – pädagogi-

sche und fachliche – auf Unterricht und deren Interaktionen (Abell, 2008; Bromme,

1995). Die fachliche Perspektive bzw. der fachliche Inhalt ist die zentrale Kategorie, auf

die sich die pädagogische Perspektive bezieht (Abell, 2008; Van Driel, De Jong, & Ver-

loop, 2002). Das bedeutet, dass für jedes Unterrichtsfach ein eigenes, spezifisches fach-

didaktisches Wissen existiert. Auch deshalb stellt das fachdidaktische Wissen das beruf-

liche Wissen einer Lehrkraft dar (Blömeke, Seeber et al., 2008). Ähnlich beschreibt es

Shulman (1987):

Pedagogical content knowledge is of special interest because it identifies the dis-

tinctive bodies of knowledge for teaching. It represents the blending of content

and pedagogy into an understanding of how particular topics, problems, or issues

are organized, represented, and adapted to the diverse interests and abilities of

learners, and presented for instruction. Pedagogical content knowledge is the cat-

egory most likely to distinguish the understanding of the content specialist from

that of the pedagogue (Shulman, 1987, S. 10).

Fachdidaktisches Wissen umfasst, neben deklarativem prozedurales10 Wissen (Bromme,

1997). Das deutet auf die Nähe dieser Wissenskategorie zum unterrichtlichen Handeln

hin (Neuweg, 2011). Laut Bromme (1997) wird das Lehrerhandeln im Unterricht, das

direkt auf die Schülerleistung wirkt, vom Professionswissen beeinflusst. Das bedeutet,

dass das Professionswissen indirekt auf die Schülerleistung wirkt. In verschiedenen

Studien wurde die große Bedeutung der Lehrkraft für die Schülerleistung nachgewiesen

(Hattie, 2009). Schwieriger ist der Nachweis der Wirkung des Professionswissens auf

das Handeln. Allerdings scheint das fachdidaktische Wissen die Wissenskategorie zu

sein, die sich am ehesten im Lehrerhandeln wiederfindet (Bromme, 1997). Fachdidakti-

sches Wissen wird erworben durch Beobachtungen während der eigenen Schulzeit und

in der Lehrerausbildung, durch eigenständige Erfahrungen beim Unterrichten und durch

gezielte Kurse in der Lehrerausbildung (Grossman, 1989). Es ist dynamisch und kann

sich ständig weiterentwickeln (Abell, 2008).

Shulman definiert zwei Wissensbereiche, die das fachdidaktische Wissen repräsentie-

ren, zum einen das – oft mit fachdidaktischen Wissen übersetzte11 – pedagogical content

knowledge (PCK) und zum anderen das curricular knowledge. Zum curricular know-

ledge zählt das Wissen über Unterrichtsmaterialien und fachspezifische Lehrpläne

(Shulman, 1986). In späteren Konzeptualisierungen werden die beiden Bereiche im

10 Diese Wissenstypen werden, neben anderen, in Kap. 3.1.5 erläutert. 11 In manchen Veröffentlichungen wird pedagogical content knowledge auch als fachspezifisch-päda-

gogisches Wissen übersetzt (z. B. Lange, 2010).


fachdidaktisches Wissen zusammengefasst (Neuweg, 2011). Ausgehend von Shulman

ist das eigentliche fachdidaktische Wissen – bei Shulman PCK – das, was eine Lehr-

kraft von einem Fachwissenschaftler abgrenzt: „that special amalgam of content and

pedagogy that is uniquely the province of teachers, their own special form of professio-

nal understanding“ (Shulman, 1987, S. 10). Das fachdidaktische Wissen bzw. PCK un-

terteilt Shulman in zwei Facetten: Repräsentationsformen für das Fachwissen und Wis-

sen über Kognition der Schülerinnen und Schüler. Zur ersten Facette zählen „the most

useful forms of representation of those ideas, the most powerful analogies, illustrations,

examples, explanations, and demonstrations” (Shulman, 1986, S. 9). Zur zweiten Facet-

te zählt “an understanding of what makes the learning of specific topics easy or diffi-

cult” (Shulman, 1986, S. 9). Grossman erweitert diese Einteilung von zwei auf vier Fa-

cetten, indem sie das curriculare Wissen sowie übergreifende Konzeptionen über das

Unterrichten eines Faches in das fachdidaktische Wissen integriert (Grossman, 1990).

Wie schon die Konzeptualisierung des Professionswissens weist auch die Konzeptuali-

sierung des fachdidaktischen Wissens von Magnusson et al. (1999) starke Ähnlichkeiten

zur Konzeptualisierung von Grossman auf. Allerdings werden wieder Überzeugungen

und Werthaltungen bei jeder Facette sowie das Wissen über die Leistungsbeurteilung

als fünfte Facette ergänzt. Neuere Konzeptualisierungen verringern die Anzahl der Fa-

cetten auf zwei bis drei, bis auf eine Ausnahme (Riese & Reinhold, 2010). Trotzdem

wird der Forschungslandschaft eine größere Einigkeit attestiert als noch vor wenigen

Jahren (Abell, 2008) (s. Tab. 7, S. 39).


Tabelle 7 Konzeptualisierungen des fachdidaktischen Wissens

Studie Facetten Shulman, 1986, 1987

Conceptions and preconcep-tions of stu-dents

Representa-tions, analo-gies, illustra-tions, exam-ples, explana-tions and demonstrations

Grossman, 1989

Knowledge of students’ under-standing and potential mis-understanding

Knowledge of instructional strategies and representations

Knowledge of curricular materials and curriculum

Overarching conceptions of teaching

Magnusson et al., 1999

Knowledge and beliefs about students’ under-standing of specific science topics

Knowledge and beliefs about instruc-tional strate-gies for teach-ing science

Knowledge and beliefs about science curriculum

Orientations toward teach-ing science

Knowledge and beliefs about assess-ment in sci-ence

Baumert & Kunter, 2006 (COACTIV)

Wissen über Schülervorstel-lungen und Schülerkogniti-onen

Wissen über Erklärungen und Repräsen-tationsformen

Wissen über das Potential von Aufgaben

Hill et al., 2008

Knowledge of content and students

Knowledge of content and teaching

Knowledge of curriculum

Blömeke, Seeber et al., 2008 (MT21)

Lernprozess-bezogene Anforderungen

Lehrbezogene Anforderung

Döhrmann, Kaiser, & Blömeke, 2010 (TEDS-M)

Interaktionsbe-zogenes Wissen

Curriculares und planungs-bezogenes Wissen

Lange, 2010 (PLUS)

Wissen über Bedingungen verständnisvol-len naturwis-senschaftlichen Lernens

Wissen über naturwissen-schaftliche Lehrstrategien


Wissen über (allgemeine) Aspekte physi-kalischer Lern-prozesse

Gestaltung und Planung von Lernprozessen

Beurteilung, Analyse und Reflexion von Lernprozessen

Wissen über den Einsatz von Experi-menten

Adäquate Reaktion in kritischen, unerwarteten Unterrichtssi-tuationen

Tepner et al., 2012 (Prowin)

Schülervorstel-lungen

Modelle/ Konzepte

Experimente

Gemeinsam sind allen Konzeptualisierungen zwei Facetten: Die erste gemeinsame Fa-

cette bezieht sich auf die kognitiven Strukturen von Schülerinnen und Schülern, zu wel-

chen das Wissen über Schülervorstellungen bzw. Bedingungen des Lernens sowie die

Interaktion mit Schülerinnen und Schülern zählen. Die zweite gemeinsame Facette be-


inhaltet das Wissen über Elemente des Unterrichtens wie Erklärungen, Repräsentations-

formen und Instruktionsstrategien (Baumert & Kunter, 2006; Blömeke, Seeber et al.,

2008; Döhrmann et al., 2010; Hill et al., 2008; Lange, 2010; Tepner et al., 2012; Van

Driel et al., 2002). Diese Art der Konzeptualisierung knüpft in direkter Form an Shul-

man (1986, 1987) an. Als dritte Facette werden z. B. das curriculare Wissen (Hill et al.,

2008), das Wissen über Aufgaben (Baumert & Kunter, 2006) und eine weitere Facette,

die sich auf das Unterrichten bezieht, ergänzt (Tepner et al., 2012).

Eine Studie der Universität Paderborn konzeptualisiert das fachdidaktische Wissen über

fünf Facetten. Hier werden zwei auf Schülerkognitionen bezogene Facetten sowie drei

auf das Unterrichten bezogene Facetten als fachdidaktisches Wissen angenommen, wo-

mit eine sehr detaillierte Konzeptualisierung vorgelegt wird (Riese & Reinhold, 2010).

Fachdidaktisches Wissen kann auf viele unterschiedliche Arten gemessen werden. Weit

verbreitet ist die Durchführung von Fall- bzw. Interviewstudien, um Erkenntnisse über

die kognitiven Strukturen von Lehrkräften zu sammeln (Bromme, 1997). Zu bedenken

ist, dass es sich bei Wissen generell um interne Repräsentationen handelt, die sich nicht

beobachten lassen und bei Selbstauskünften immer der eigenen Perspektive und der

sozialen Erwünschtheit unterliegen. Hinzu kommt, dass sich Lehrkräfte unter Umstän-

den ihrem Wissen gar nicht bewusst sind. Weitere Möglichkeiten der Datenerhebung

sind Selbsteinschätzungen über Likert-Skalen, Multiple-Choice-Items, Kurzantwort-

formate, concept mapping, card sorts oder pictoral representations. Die Triangulation

von Daten aus verschiedenen Datenquellen hat das größte Informationspotential (Baxter

& Lederman, 1999). Die Empfehlung Daten zu triangulieren begründen Baxter und Le-

derman (1999) wie folgt: „The assessment of PCK is difficult and fraught with hazards,

as it requires a combination of approaches so that information can be gathered about

what teachers know, what they believe, and the reasons for their actions” (Baxter

& Lederman, 1999, S. 158).

Abell (2008) kommt zu dem Schluss, dass das Konstrukt des fachdidaktischen Wissens

bzw. des PCKs nach wie vor relevant ist, da es Auskunft über die Fähigkeiten von

Lehrkräften gibt. Auch andere Autoren halten es für wichtig, sich weiter damit empi-

risch zu beschäftigen (Friedrichsen et al., 2008). Van Driel und Berry (2012) empfehlen

beispielsweise, fachdidaktisches Wissen in der Lehrerbildung zu vermitteln, da es spezi-

fisches Handlungswissen sei, dass die Studierenden auf ihren zukünftigen Beruf vorbe-

reitet.

3.1.3 Fachwissen

Ohne eine fachwissenschaftliche Basis ist der Aufbau von fachdidaktischem Wissen

nicht möglich. Verschiedene Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fachwissen eine


Voraussetzung für fachdidaktisches Wissen ist (Baumert & Kunter, 2006; Neuweg,

2011). Da es nicht möglich ist, ohne fachliches Wissen einen Unterrichtsinhalt fachlich

korrekt aufzubereiten und zu vermitteln, müssen angehende Lehrkräfte eine fachliche

Wissensbasis in ihrem Unterrichtsfach während des Studiums erwerben (Hashweh,

1987; Neuweg, 2011). Kontrovers diskutiert wird, in welchem Ausmaß bzw. auf wel-

chem Niveau Lehrkräfte der unterschiedlichen Lehrämter Fachwissen benötigen (Ball,

Thames, & Phelps, 2008; Borko & Putnam, 1996) (s. dazu auch Kapitel 2.1).

Die Struktur des Fachwissens beschreiben Borko und Putnam (1996) wie folgt:

What is essential to recognize is the argument that teachers need to know more

than just the facts, terms, and concepts of a discipline. Their knowledge of the

organizing ideas, connections among ideas, ways of thinking and arguing, and

knowledge growth within the discipline is an important factor in how they will

teach the subject (Borko & Putnam, 1996, S. 676).

Lehrerfachwissen umfasst neben der Beherrschung der fachlichen Inhalte auch Kenntnis

übergreifender und verknüpfender Konzepte. Auch nach Shulman (1986, 1987) benöti-

gen Lehrkräfte tiefes fachliches Verständnis und müssen in der Lage sein, Fachwissen

zu hinterfragen. Ein weit verbreiteter Weg Fachwissen zu konzeptualisieren, ist über

inhaltliche Niveaustufen möglich, wie z. B. in der PLUS-Studie oder in einer Studie in

Paderborn (Ohle et al., 2011; Woitkowski, Riese, & Reinhold, 2011).

In diesen Konzeptualisierungen stellt eine Facette das Wissen auf dem Niveau der un-

terrichteten Schülerinnen und Schüler dar (s. Tab. 8, S. 42). Diese im Prinzip basale

Facette richtet sich nach der Stichprobe der jeweiligen Studie. Bei der Betrachtung von

Grundschullehrkräften geht man von Wissen auf dem Grundschulniveau aus, während

eine Studie, die Sekundarstufe I-Lehrkräfte untersucht, das Wissen auf dem Sekundar-

stufe I-Niveau als niedrigste Niveaustufe verwendet (Ohle et al., 2011; Riese

& Reinhold, 2010). Die zweite Facette stellt in der Regel das Fachwissen auf einem

höheren Abstraktionsniveau dar. In den vorliegenden Studien wird dafür das universitä-

re Wissen genutzt (Ohle et al., 2011; Riese & Reinhold, 2010). Eine dritte Wissens-

facette, die vor allem in jüngeren Studien aufgenommen wird, ist vertieftes Wissen bzw.

vertieftes Schulwissen (Blömeke, Kaiser, Schwarz et al., 2008; Walzer et al., 2014;

Woitkowski et al., 2011). Dabei handelt es sich nach Woitkowski et al. (2011) um eine

Zwischenkategorie, die als verbindendes Glied zwischen Schulwissen und universitä-

rem Wissen steht. Außerdem kann durch vertieftes Wissen ein umfassender Blick auf

das Fach eingenommen werden.


Tabelle 8 Konzeptualisierungen des Fachwissens

Studie Facetten Grossman, 1989 Knowledge of

content (facts, concepts, and procedures)

Knowledge of substantive struc-tures

Knowledge of syntactic struc-tures

Beliefs about the discipline

Baumert & Kunter, 2006 (COACTIV)

Akademisches Forschungswissen

Profundes mathe-matisches Ver-ständnis des Schulstoffes

Beherrschung des Schulstoffes auf einem zum Ende der Schulzeit erreichen Niveau

Mathematisches Alltagswissen

Hill et al., 2008 Common content knowledge

Horizon content knowledge

Specialized con-tent knowledge

Blömeke, Seeber et al., 2008 (MT21)

Mathematik der Sekundarstufe I

Mathematik der Sekundarstufe II

Schulmathematik vom höheren Standpunkt aus

Universitäre Ma-thematik

Döhrmann et al., 2010 (TEDS-M)

Elementares Ni-veau (Primarstufe)

Mittleres Niveau (Sekundarstufe I)

Fortgeschrittenes Niveau (höhere Klassenstufen)

Ohle et al., 2011 (PLUS)

Grundschule 4. Klasse

Sekundarstufe I 6. Klasse

Universität


Schulwissen Vertieftes Wissen Universitäres Wissen

Tepner et al., 2012 (Prowin)

Sekundarstufe I-Niveau

Oberstu-fen/Grund- studi-umsniveau

Einige Studien haben die Auswirkungen hohen Fachwissens untersucht und konnten die

intuitive Annahme der positiven Auswirkungen auf den Unterrichtserfolg bestätigen

(Bromme, 1997; Ohle et al., 2011). Borko und Putnam (1996) berichten, dass Lehr-

kräfte mit viel Fachwissen konzeptuelles Wissen anbahnen, während Lehrkräfte mit

weniger Fachwissen eher Fakten und Regeln vermitteln. In Hashwehs Studie (1987)

zeigte sich, dass viel Fachwissen zu gewisser Flexibilität im Umgang mit Unterrichts-

material führt. Außerdem integrieren fachlich kompetente Lehrkräfte eher das Vor-

wissen der Schülerinnen und Schüler und stellen weniger, aber niveauvollere Fragen.

Lehrkräfte mit geringem Fachwissen vernachlässigen sogar Inhalte, die sie nicht kennen

oder nicht verstehen und bewerten Schüleraussagen teilweise falsch (Hashweh, 1987).

3.1.4 Empirische Befunde der Professionswissensforschung

Verschiedene nationale und internationale Studien haben sich in den letzten Jahren mit

dem Professionswissen von Lehrkräften beschäftigt. In der Regel standen dabei (ange-

hende) Mathematiklehrkräfte aus der Sekundarstufe I im Mittelpunkt (z. B. MT21,

TEDS-M, COACTIV), während nur wenige Studien auch Grundschullehrkräfte be-

trachteten (z. B. PLUS, TEDS-M). In den naturwissenschaftlichen Fächern laufen der-

zeit einige breit angelegte nationale Studien (z. B. PROWIN, KiL), während die sozial-

wissenschaftlichen und die sprachlichen Fächer bisher nur vereinzelt in größere For-


schungsprojekte zum Professionswissen involviert waren (z. B. TEDS-LK). Im Folgen-

den werden Ziele, Vorgehensweise und wichtige Ergebnisse der genannten Studien vor-

gestellt, um einen Überblick über den derzeitigen Forschungsstand zu gewähren.12 Wie

in den vorherigen Kapiteln gezeigt, definieren alle hier vorgestellten Studien das Profes-

sionswissen in der Tradition Shulmans (1986, 1987) auch wenn sich die Begrifflichkei-

ten im Einzelnen stark voneinander unterscheiden.

Die Studie MT21 (Mathematics in the 21st Century) zielte darauf ab, die Effekte der

Lehrerausbildung in verschiedenen Ländern empirisch zu messen und zu vergleichen,

um herauszufinden, welche Bedingungen für den Aufbau professioneller Kompetenz

von Studierenden, die ein Lehramt für die Sekundarstufe I im Fach Mathematik anstre-

ben, besonders förderlich sind. Studierende aus sechs Ländern, Bulgarien, Deutschland,

Mexiko, Südkorea, Taiwan und USA, wurden miteinander verglichen (Blömeke,

Felbrich, & Müller, 2008b). Insgesamt ist das Ergebnis der angehenden Gymnasiallehr-

kräfte besser als das der Studierenden, die das Lehramt für die Haupt- oder Realschule

anstreben. Dieser recht deutliche Leistungsvorsprung wird auf sehr unterschiedliche

Lerngelegenheiten in den unterschiedlichen Studiengängen zurückgeführt und liegt bei-

spielsweise daran, dass das Studium der Haupt- und Realschullehrkräfte wesentlich kür-

zer ist. Beim fachdidaktischen Wissen schneiden die Probanden im Bereich der lernpro-

zessbezogenen Anforderungen besser als im Bereich der lehrbezogenen Anforderungen

ab. Im internationalen Vergleich liegen Südkorea und Taiwan an der Spitze, gefolgt von

Deutschland und Mexiko. Der unmittelbare Ertrag der Studie ist die Entwicklung und

Validierung der Testinstrumente zur Erhebung des Professionswissens, die in der auf

der Studie MT21 aufbauende Studie TEDS-M in einem noch größeren Rahmen einge-

setzt wurden (Blömeke, Felbrich, Müller, Kaiser, & Lehmann, 2008).

Auch in der internationalen Vergleichsstudie TEDS-M (Teacher Education and Develo-

pment Study: Learning to Teach Mathematics) wurden in 16 Ländern13 angehende Ma-

thematiklehrkräfte aus der Primar- und Sekundarstufe untersucht, um Aussagen über die

Wirksamkeit der Lehrerbildung und den Zusammenhang zwischen Unterrichtsmerkma-

len, Schulbedingungen und Schülerleistung treffen zu können. Diese große Studie wur-

de in Auftrag gegeben, um den Ergebnissen der TIMSS-Studie, die wesentliche Mängel

beim Kompetenzzugewinn der Schülerinnen und Schüler aufzeigte, auf den Grund zu

gehen (Blömeke, Kaiser, & Lehmann, 2010b). Bei der Stichprobe der Primarstufenlehr-

kräfte zeigt sich folgendes Bild: Im Fachwissen schneidet die Stichprobe aus Taiwan

am besten ab. Hohes Fachwissen weisen auch die angehenden Lehrkräfte aus Singapur,

12 Auf die Studien BILWISS und LEK wird in diesem Kapitel nicht eingegangen, weil sie ausschließlich

das pädagogische Wissen betrachten und bereits in Kap. 3.1.1 vorgestellt wurden. 13 An TEDS-M nahmen Botswana, Kanada, Polen, Spanien, Chile, Malaysia, Russland, Taiwan, Deutsch-

land, Norwegen, Schweiz, Thailand, Georgien, Philippinen, Singapur und USA teil (Blömeke et al., 2010b).


der Schweiz, Russland, Thailand und Norwegen auf. Deutschland und USA liegen

ebenfalls noch signifikant über dem internationalen Mittelwert. Am meisten fachdidak-

tisches Wissen besitzen die Teilnehmer und Teilnehmerinnen aus Singapur und Taiwan.

Aber auch die angehenden Lehrkräfte aus Norwegen, USA und der Schweiz weisen

hohes fachdidaktisches Wissen auf. Im mittleren Bereich liegen Deutschland, Russland,

Thailand und Malaysia. Wenn nur die europäischen Länder verglichen werden, liegt

Deutschland signifikant unter dem Mittelwert. Das pädagogische Wissen wurde nur in

den USA und Deutschland erhoben. Die deutschen Studierenden schneiden dabei we-

sentlich besser ab als die Studierenden aus den USA, was vermutlich an mehr Lerngele-

genheiten während des Studiums liegt. Diese Begründung wurde schon, wie erwähnt, in

MT21 als Unterscheidungsmerkmal identifiziert (Blömeke et al., 2010b). Die Ergebnis-

se der angehenden Sekundarstufenlehrkräfte ähneln denen der angehenden Primar-

stufenlehrkräfte: Die angehenden Lehrkräfte aus Taiwan zeigen sowohl im Fachwissen

als auch im fachdidaktischen Wissen das beste Testergebnis. Die Länder Deutschland,

Russland, Polen, Singapur und Schweiz liegen in beiden Wissensbereichen über dem

Mittelwert. Werden nur die angehenden Lehrkräfte mit Ausbildung für das Gymnasium

betrachtet, sind die deutschen Gymnasiallehrkräfte sogar signifikant besser als die ver-

gleichbare Stichprobe aus Singapur. Dass die deutschen angehenden Sekundarstufe I-

Lehrkräfte schlechter abschneiden, liegt vermutlich daran, dass der Studiengang unter

Abiturienten unbeliebter ist und dass der Studienumfang und somit die Lerngelegenhei-

ten seltener sind (Blömeke, 2010).

Ergänzt wird die Studie TEDS-M im nationalen Bereich durch TEDS-LT (Teacher

Education and Development Study: Learning to Teach). TEDS-LT betrachtet die pro-

fessionellen Kompetenzen von angehenden Lehrkräften der Fächer Deutsch, Englisch

und Mathematik. Die vermuteten starken Zusammenhänge zwischen den Wissensberei-

chen Fachwissen und fachdidaktischem Wissen lassen sich nur in einzelnen Facetten

nachweisen. Die Studierenden des Lehramts für Haupt- und Realschule weisen, im Ge-

gensatz zu den Ergebnissen in TEDS-M, nur leicht geringeres Wissen auf als die Stu-

dierenden des Lehramts an Gymnasien (Buchholtz & Kaiser, 2013). Weitere Ergebnisse

aus TEDS-LT und TEDS-FW, welches das Nachfolgeprojekt von TEDS-M ist, werden

in Zukunft erwartet (Buchholtz & Kaiser, 2013; König, Blömeke, & Schwippert, 2013;

Stancel-Piatak, Buchholtz, & Schwippert, 2013).

Im nationalen Forschungsprojekt COACTIV wurden das Professionswissen von Lehr-

kräften, kognitiv aktivierender Mathematikunterricht und die Entwicklung mathemati-

scher Kompetenz von Schülerinnen und Schülern untersucht. Auch hier war das Haupt-

ziel, Struktur, Genese und Handlungsrelevanz der professionellen Kompetenz von

Lehrkräften zu untersuchen und dabei Schüler- und Unterrichtsvariablen mit in die

Analyse einzubeziehen, um zusätzlich Aussagen über die Unterrichtsqualität machen zu

können. Ein übergeordnetes Ziel der Studie war es, theoretisch und empirisch zu klären,


welche Fähigkeiten eine Lehrkraft benötigt, um erfolgreich zu sein. COACTIV war

angeschlossen an die nationale Ergänzung der PISA-Untersuchung 2003/2004. Somit

stammt die Schülerstichprobe aus der PISA-Studie und deren Mathematiklehrkräfte

wurden ergänzend befragt. Die teilnehmenden Lehrkräfte unterrichten an Gymnasien,

Realschulen, Gesamtschulen und Sekundarschulen (Baumert et al., 2011). Die Analysen

ergeben, dass das fachdidaktische Wissen einen größeren Einfluss auf den Lernfort-

schritt der Schülerinnen und Schüler hat als das Fachwissen. Das fachdidaktische Wis-

sen scheint somit entscheidend für die Unterrichtsqualität zu sein. Gleichzeitig warnen

die Forscher davor, den Stellenwert des Fachwissens zu unterschätzen, denn „Fachwis-

sen scheint eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung für qualitätsvollen Un-

terricht und Lernfortschritte der Schülerinnen und Schüler zu sein. Fachwissen ist die

Grundlage, auf der fachdidaktische Beweglichkeit entstehen kann“ (Baumert & Kunter,

2006, S. 496). Die Schlussfolgerung, dass Fachwissen eine Voraussetzung für den Auf-

bau von fachdidaktischem Wissen ist, ist international akzeptiert (Friedrichsen et al.,

2008; Smith & Neale, 1989; Van Driel, Verloop, & De Vos, 1998). Die COACTIV-

Forschergruppe ergänzt ihre Aussage an anderer Stelle wie folgt:

Mängel im Fachwissen limitieren die Entwicklungsmöglichkeiten fachdidakti-

scher Ressourcen. COACTIV hat gezeigt, dass sowohl Fachwissen als auch

fachdidaktisches Wissen im hohen Maße ausbildungsabhängig sind, wobei Lü-

cken im Fachwissen kaum durch fachdidaktisches Wissen kompensiert werden

können (Baumert & Kunter, 2011b, S. 185).

Das bedeutet, dass Fachwissen und fachdidaktisches Wissen einander bedingen und

dass die Vermittlung von Fachwissen in der Ausbildung nicht leiden darf. Gymnasial-

lehrkräfte haben gegenüber nicht gymnasialen Lehrkräften sowohl mehr fachdidakti-

sches Wissen als auch mehr Fachwissen. Das wird auch, wie in MT21 und TEDS-M, in

COACTIV darauf zurückgeführt, dass Gymnasiallehrkräfte eine längere Ausbildung mit

mehr Lerngelegenheiten durchlaufen. Außerdem zeigte sich, dass höheres Professions-

wissen nicht nur mit der Art der Ausbildung, sondern ebenfalls mit dem Studienerfolg

zusammenhängt (Brunner et al., 2006).

Mit umfangreicherem fachdidaktischen Wissen geht höheres Aufgabenpotenzial und

stärkere Unterstützung der Schülerinnen und Schüler einher, was letztlich in besseren

Schülerleistungen gipfelt. Die Ausbildung der Lehrkräfte hat somit einen starken und

langfristigen Einfluss auf den Lernerfolg und die Unterrichtsqualität. In diesem Zu-

sammenhang stellt sich die Frage, ob die Unterscheidung der Lehrämter überhaupt sinn-

stiftend bzw. qualitätsförderlich ist oder ob nicht z. B. auch Realschullehrkräfte diesel-

ben Lerngelegenheiten benötigen, wie sie Gymnasiallehrkräften geboten werden (Bau-

mert & Kunter, 2011b; Kunter & Baumert, 2011).


Die Ergebnisse zu den motivationalen Merkmalen von Lehrkräften ergänzen die Ergeb-

nisse zum Professionswissen und das Bild einer erfolgreichen Lehrkraft. Ein Ergebnis

ist, dass enthusiastische Lehrkräfte Unterricht mit höherer Qualität durchführen und

motivierte sowie leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler unterrichten. Interessant ist

auch, dass die motivationalen Orientierungen scheinbar stark flexibel sind und nicht als

feste Persönlichkeitsmerkmale zu werten sind. Ebenfalls förderlich für die langfristige,

erfolgreiche Ausübung des Lehrerberufs sind Selbstregulationsfähigkeiten, wozu die

Fähigkeit mit den eigenen Ressourcen hauszuhalten zählt (Kunter & Baumert, 2011).

In einer Reanalyse der COACTIV-Daten konnten Kleickmann et al. (2013) zeigen, dass

die erste Phase der Lehrerbildung eine bedeutende Rolle für die Entwicklung des Fach-

wissens spielt, während sich das fachdidaktische Wissen besonders in der ersten und

zweiten Phase der Lehrerbildung entwickelt.

Wie bereits erwähnt, sind die groß angelegten Projekte zum Professionswissen vor al-

lem im Fach Mathematik angesiedelt. In den letzten Jahren wurden z. B. durch die Er-

gebnisse von COACTIV auch andere Didaktiken auf diesen Forschungsbereich auf-

merksam, wie z. B. die Didaktiken der Naturwissenschaften.

Die Studie ProwiN (Professionswissen in den Naturwissenschaften) hat sich zum Ziel

gesetzt, die drei Hauptbereiche des Professionswissens – Fachwissen, fachdidaktisches

Wissen und pädagogisches Wissen – für die drei naturwissenschaftlichen Fächer – Bio-

logie, Chemie und Physik – zu operationalisieren und zu messen. In der zweiten Phase

des Projektes wird zusätzlich Unterricht von Referendaren videographiert, um das Leh-

rerhandeln zu analysieren und es mit dem Professionswissen in Beziehung zu setzen.

Die Stichprobe der ersten Phase setzte sich zusammen aus ca. 900 bayrischen und nord-

rhein-westfälischen Hauptschul- und Gymnasiallehrkräften, gleichmäßig verteilt auf die

drei Naturwissenschaften (Borowski et al., 2010). Die Projektgruppe entwickelt als Ba-

sis der Testung ein Modell zur Erfassung des Professionswissens, das dazu dient, ver-

gleichbare Aufgaben in den drei Disziplinen zu entwickeln. Das Modell besteht aus drei

Dimensionen, die die drei Hauptbereiche des Professionswissens darstellen. Jede

Dimension beinhaltet drei Wissensarten – deklaratives, prozedurales und konditionales

Wissen (Tepner et al., 2012).

Für das Fach Chemie liegen bereits aussagekräftige Ergebnisse vor: Gymnasiallehrkräf-

te haben mehr Fachwissen und fachdidaktisches Wissen als Hauptschullehrkräfte, was

bedeutet, dass das fachspezifische Wissen von der Schulform abhängt, wie bereits vor-

gestellte Studien belegen (z. B. MT21, TEDS-M, COACTIV). Bayrische Lehrkräfte

haben zwar mehr Fachwissen als die nordrhein-westfälischen Lehrkräfte, aber im Be-

reich des fachdidaktischen Wissens lassen sich keine Unterschiede erkennen. Die fach-

spezifischen Wissensbereiche korrelieren schwach miteinander und sind statistisch

trennbar. Die Berufserfahrung, gemessen in Jahren, hat keinen Einfluss auf die Höhe


des Professionswissens (Dollny, 2011). Die Ergebnisse aus den anderen Fächern und

die Analyse der Videodaten stehen noch aus.

Die Studie PLUS untersucht das Professionswissen von Lehrkräften sowie verständnis-

orientierten naturwissenschaftlichen Unterricht und Zielerreichung im Übergang von

der Primar- zur Sekundarstufe exemplarisch am Thema Aggregatzustände und ihre

Übergänge im Sachunterricht (4. Klasse) bzw. im Physikunterricht (6. Klasse). Die Leh-

rer- und Schülervariablen sowie das fachspezifische Professionswissen und der Wis-

senszuwachs der Schülerinnen und Schüler wurden mithilfe von Tests erhoben, wäh-

rend die Daten über den Unterricht auf der Videographierung dieses Unterrichts basie-

ren. Von insgesamt 110 Probanden unterrichten 60 in der Grundschule (Lange, Kleick-

mann, Tröbst, & Möller, 2012; Ohle et al., 2011).

Der Test zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens umfasst insgesamt 14 Items, wo-

von nur einzelne im geschlossen Format formuliert wurden und weist eine zufrieden-

stellende Reliabilität mit Cronbachs α = .67 auf (Lange et al., 2012). Die Auswertung

der Daten der Grundschullehrkräfte ergab, dass das fachdidaktische Wissen mit der

Schülerleistung, insbesondere dem Aufbau von konzeptionellem Verständnis bei Schü-

lerinnen und Schülern zusammenhängt und einen positiven Einfluss auf das Fachinte-

resse und das Kompetenzerleben bei den Schülerinnen und Schülern hat. Die relativ

kleinen Effekte werden auf die kurze Dauer des Unterrichts zurückgeführt (Lange et al.,

2012). Aussagen über den Vergleich von Grundschullehrkräften und Sekundarstufe I-

Lehrkräften wurden nicht getroffen.

Das Fachwissen wird sowohl über zwei inhaltliche Niveaustufen (s. Tab. 8, S. 42) als

auch über drei Komplexitätsstufen – Fakt, Relation, Konzept – operationalisiert. Die

Hypothese, dass das Fachwissen von Grundschullehrkräften einen positiven Einfluss

auf die Schülerleistung, moderiert über die Lernprozesssequenzierung hat, wurde bestä-

tigt. In der Videoanalyse ergab sich, dass die inhaltliche Sachstruktur des Unterrichts als

ein Merkmal der Unterrichtsqualität auf die Schülerleistung wirkt. Es zeigt sich, dass

der physikbezogene Ausbildungshintergrund keinen Einfluss auf das Fachwissen hat.

Aufgrund der geringen Anzahl an Lehrkräften mit Ausbildung in Physik (zwei von 60)

sind die Aussagen über den Einfluss des Ausbildungshintergrunds allerdings nicht gene-

ralisierbar (Ohle et al., 2011). Im Vergleich schnitten die Lehrkräfte der Sekundarstu-

fe I, bei welchen es sich um Hauptschul- und Gymnasiallehrkräfte handelt, signifikant

besser ab als die Grundschullehrkräfte (Ohle, 2010). Somit bildet sich auch in der

PLUS-Studie der Einfluss der längeren Lerngelegenheiten ab.

Da das Fachwissen (Ohle, 2010) und das fachdidaktische Wissen (Lange, 2010) ge-

trennt voneinander in zwei Dissertationsstudien ausgewertet wurden, können keine de-

taillierten Aussagen über die Zusammenhänge der Wissensbereiche gemacht werden.

Allerdings zeigen Korrelationsanalysen, dass Fachwissen und fachdidaktisches Wissen


in der Studie nicht vollständig unabhängig voneinander sind, aber trotzdem messen die

Tests zwei unterschiedliche Konstrukte (Ohle, 2010).

In einer Studie der Universität Paderborn wurde an 3.000 Lehramtsstudierenden im

Fach Physik der Zusammenhang zwischen Professionswissen, Überzeugungen und

Werthaltungen und Selbstwirksamkeitserwartungen untersucht (Riese & Reinhold,

2010). Ein Zusammenhang zwischen angemessenen Überzeugungen und Werthaltungen

und hohem Professionswissen konnte nachgewiesen werden. Dabei geht hohes Fach-

wissen mit einem positiven unterrichtlichen Selbstkonzept einher. Mithilfe von Unter-

richtsvignetten wurde gezeigt, dass Professionswissen handlungsnah und somit für das

Unterrichten relevant ist. Dabei hat innerhalb des Fachwissens das Schulwissen mehr

Einfluss als das universitäre Wissen, was an der inhaltlichen Nähe zum im Unterricht

vermittelten Wissen zu liegen scheint. Das Fazit der Forschergruppe ist, dass Fach-

wissen – und auch das pädagogische Wissen – bis zu einem gewissen Grad Vorausset-

zung für hohes fachdidaktisches Wissen sind, womit die Ergebnisse von COACTIV

bestätigt werden. Riese und Reinhold schließen aus dieser Erkenntnis, dass im Studium

zunächst fachliches Wissen als eine Art Basis vermittelt werden sollte, auf welcher dann

das fachdidaktische Wissen aufgesetzt werden kann (Riese & Reinhold, 2010).

Durch eine neue Herangehensweise bei der Messung von Professionswissen zeichnet

sich T-KnoX (Teacher Knowledge Experiment) aus. Das Ziel von T-KnoX ist es, die

Bedingungen zur Entwicklung von fachdidaktischem Wissen herauszufinden. Dazu

werden in einer experimentellen Intervention mit 130 Grundschullehramtsstudierenden

aus Berlin u. a. folgende zwei Annahmen geprüft: 1. Fachwissen und pädagogisches

Wissen verschmelzen zu fachdidaktischem Wissen; 2. Fachwissen unterstützt fachdi-

daktisches Wissen. Die Intervention besteht aus zweitägigen Seminaren, in denen je

nach Bedingung nur Fachwissen, nur fachdidaktisches Wissen, beides, nur pädagogi-

sches Wissen oder pädagogisches Wissen und Fachwissen vermittelt wird. Die Entwick-

lung des Professionswissens wird durch Tests zu insgesamt vier Messzeitpunkten ermit-

telt. Noch stehen keine Ergebnisse zur Verfügung. Allerdings erhofft man sich durch

diesen Ansatz neue Erkenntnisse über die internen Zusammenhänge, die Genese des

Professionswissens und Aufschluss darüber, wie fachdidaktisches Wissen gezielt geför-

dert werden kann (IPN, 2013b; Kleickmann, 2014).

Im Projekt KiL steht die Messung professioneller Kompetenzen in mathematischen und

naturwissenschaftlichen Lehramtsstudiengängen im Vordergrund. Indem Qualitätsas-

pekte der Lehre und die Rahmenbedingungen der Studiengänge erhoben werden, sollen

die Bedingungen extrahiert werden, die förderlich für den Aufbau von professionellen

Kompetenzen sind. Außerdem soll die Studie Aufschluss darüber geben, wie Professi-

onswissen im Studium angeeignet wird. Dazu wurden bundesweit Studierende in den

Fächern Chemie, Biologie, Mathematik und Physik getestet. Fachwissen und fachdidak-


tisches Wissen wurden mit von den jeweiligen Fachdisziplinen entwickelten Frage-

bögen erhoben. Das bedeutet auch, dass die Operationalisierung des fachspezifischen

Wissens für jedes Fach unterschiedlich ist. Das pädagogische bzw. bildungswissen-

schaftliche Wissen wird mit einem einheitlichen Fragebogen erhoben. Die Ergebnisse

dieser groß angelegten Studie sollen dazu dienen, Studiengänge zu modifizieren und

dadurch zur Optimierung der Studiengänge beizutragen. Die Fragebögen wurden bereits

entwickelt und eingesetzt, Ergebnisse liegen noch nicht vor (IPN, 2013a; Kleickmann,

2012).

Eine deutsch-schweizerische Studie untersucht das Professionswissen in den Naturwis-

senschaften und vergleicht die Ausbildung im integrierten Fach Naturwissenschaften

mit der Ausbildung in den Einzelfächern (z. B. Brovelli et al., 2011). Die Untersuchung

ist motiviert durch das Anliegen, die Ausbildung von Lehrkräften ihrer zukünftigen Be-

rufspraxis anzupassen. Da das Unterrichtsfach Naturwissenschaften immer mehr an

Bedeutung gewinnt, ist es sinnvoll und reputationsfördernd, wenn die Qualität der Lehr-

erbildung in diesem Fach sichergestellt und mit der heute noch dominierenden Einzel-

fachausbildung verglichen wird (Rehm et al., 2008). Dazu wurden an deutschen und

schweizerischen Hochschulen die naturwissenschaftlichen Kompetenzen von angehen-

den Lehrkräften verglichen, die das integrierte Fach Naturwissenschaften studieren, mit

angehenden Lehrkräften, die nur eines der naturwissenschaftlichen Fächer studieren.

Zur Datenerhebung wurden Selbsteinschätzungs- und Vignettentests genutzt (Brovelli,

2014). Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Kompetenzen gleich hoch sind

(Selbsteinschätzung) bzw. die Studierenden aus integrierten Studiengängen mehr Pro-

fessionswissen aufweisen als Studierende aus disziplinären Studiengängen (Vignetten-

test) (Bölsterli, Brovelli, Rehm, & Wilhelm, 2011; Brovelli, 2014; Brovelli et al., 2013;

Brovelli et al., 2011).

Ein weiteres nationales Vorhaben stellt der Forschungsverbund ProfiLe-P dar, mit dem

an vier deutschen Universitäten verschiedene Bereiche des fachdidaktischen Wissens

und das Fachwissen untersucht werden (Walzer et al., 2014). Das fachdidaktische Wis-

sen wird hierbei als deklarativ-analytisches Wissen und als prozedurales in Form des so

genannten Erklärungswissens erhoben. Hauptziele aller Teilprojekte sind die Entwick-

lung geeigneter Testinstrumente und die Modellierung der Wissensbereiche, um dann

auch die Zusammenhänge zwischen den Bereichen untersuchen zu können (Walzer et

al., 2014). Endgültige Ergebnisse, insbesondere über die Zusammenhänge zwischen den

Wissensbereichen liegen noch nicht vor.

Abschließend soll noch eine internationale Studie erwähnt werden, die TIMSS 1999

Videostudie (Roth et al., 2006). Diese Videostudie fand im Jahr 1999 zur Ergänzung der

TIMSS-Studie (Trends in International Mathematics and Science Study) statt, die seit

1995 in einem vierjährigen Turnus die Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern in


Mathematik und Naturwissenschaften erhebt. In der Ergänzungsstudie wurden zusätz-

lich zur Schülerleistung der Unterricht und somit die Fähigkeiten der Lehrkräfte unter-

sucht, dazu wurden 439 Schulstunden von Naturwissenschaftsunterricht in achten Klas-

sen videographiert und anhand eines Codiermanuals ausgewertet (Roth et al., 2006).

Die teilnehmenden Länder waren Australien, Tschechien, Japan, die Niederlande und

die USA. Ein Ziel war die Beschreibung der Unterrichtsstile in den verschiedenen Län-

dern. Obwohl die Studie nicht ausdrücklich Professionswissen erhoben hat, ging es

doch indirekt um Lehrerkompetenzen, indem z. B. die Instruktionsformen, die fachli-

chen Inhalte der Stunden und der Umgang mit praktischen Aktivitäten im Unterricht

analysiert wurden. Von den Analyseergebnissen wurden Rückschlüsse auf den Unter-

richt in den unterschiedlichen Ländern gezogen. Es konnten unterschiedliche Unter-

richtsmuster für jedes Land extrahiert werden, das bedeutet dass jedes Land seinen ei-

genen Unterrichtsansatz umsetzt. Dabei zeigt sich, dass der tschechische Unterricht am

variationsreichsten in Bezug auf Unterrichtsaktivitäten ist. Die Länder, deren Schüler

überdurchschnittlich gut abschneiden, zeichnen sich durch vergleichsweise konsistente

Instruktions- und Vermittlungsstrategien aus. Im australischen Naturwissenschaftsunter-

richt geht man beispielsweise von Alltagssituationen aus, um naturwissenschaftliche

Inhalte zu vermitteln, während im japanischen Unterricht Fragen bzw. Probleme aufge-

worfen werden, die in praktischen Übungen von den Schülerinnen und Schülern beant-

wortet werden (Roth et al., 2006).

Insgesamt muss an der Lehrerbildungsforschung Kritik geübt werden. Blömeke (2007)

bemängelt beispielsweise, dass Grundlagenforschung, auch in Bezug auf die Bildungs-

theorie fehle und dass die Studien in der Regel nur regional und nicht national oder so-

gar international angelegt seien. Die Instrumente seien in der Regel extrem adressaten-

spezifisch und deshalb nicht mehrfach einsetzbar. In diese Kategorie der Selbstbefor-

schung fällt auch die verbreitete Vorgehensweise eigene Ideen und Neuerungen selbst

zu evaluieren, was die wissenschaftliche Objektivität beschädigen könne. Weiterhin

fehle in der Regel die Anschlussfähigkeit der Projekte bzw. die Durchführung von An-

schlussprojekten. Hinzu komme, dass die Disziplinen selten miteinander kooperieren.

Sämtliche hier vorgestellten Studien versuchen die Kritikpunkte umzusetzen.

3.1.5 Wissenstypen des Professionswissens

Bislang wurde erläutert, welche Bereiche das Wissen einer Lehrkraft ausmachen. Nun

soll ein Blick auf den strukturellen Aufbau des Wissens geworfen werden. Es gibt un-

terschiedliche Wissenstypen, wobei am weitesten verbreitet folgende aus der Psycholo-

gie stammende Unterscheidung ist: deklaratives, prozedurales und konditionales Wissen

(Anderson, 1989; Kunter & Pohlmann, 2009; Paris, Lipson, & Wixson, 1983). Deklara-


tives Wissen umfasst Fakten oder Sachverhalte, wird oft auch als Faktenwissen be-

zeichnet und mit „wissen, dass“ umschrieben (Kunter & Pohlmann, 2009). Wissen über

Handlungen, das „wissen, wie“, wird dem prozeduralen Wissen zugeordnet (Kunter

& Pohlmann, 2009). Als dritter Bereich gilt das konditionale Bedingungswissen. Besitzt

man dieses, ist man in der Lage, Inhaltswissen anzuwenden (Paris et al., 1983). Es gibt

weitere Vorschläge zur Unterscheidung der Wissensarten. Shulman (1986) beispiels-

weise unterscheidet propositional, case und strategic knowledge.

Fenstermacher (1994) spricht von formal und practical knowledge und knowledge in

action. Beide Unterteilungen weisen Parallelen zur erst genannten Unterscheidungen

auf. Kauertz (2008) schlägt eine andere Einteilung vor. Er zerlegt die Wissenselemente

zunächst in Fakten und kann empirisch abgesichert drei Komplexitätsniveaustufen ab-

leiten: Fakt, Relation, Konzept. Auch diese Wissenstypen sind aufsteigend komplex. In

Tabelle 9 sind die erwähnten Wissenstypen ihrer jeweiligen Entsprechung zugeordnet.

Tabelle 9 Unterscheidungen von Wissensarten

Fakten, Inhalt Handlung Bedingung, Anwendung

Shulman, 1986 Propositional knowledge

Case knowledge Strategic knowledge

Baumert & Kunter, 2006

Deklaratives Wissen Prozedurales Wissen Strategisches Wissen

Fenstermacher, 1994 Formal knowledge Practical knowledge Knowledge in action

Paris et al., 1983 Deklaratives Inhaltswissen

Prozedurales Handlungswissen

Konditionales Bedingungswissen

Kauertz, 2008; Ohle et al., 2011

Fakten Relationen Konzepte

Tepner et al., 2012 Deklaratives Wissen Prozedurales Wissen Konditionales Wissen

Allen Unterscheidungen gemein ist die Annahme, dass das Professionswissen Elemente

aller Wissensarten besitzt (Baumert & Kunter, 2006). Deshalb spielen die Wissensarten

bei einer Reihe von Operationalisierungen von Professionswissen eine Rolle. Ein Bei-

spiel dafür ist das Modell zur Konzeption von Items zur Erfassung von Professionswis-

sen aus ProwiN, das deklaratives, prozedurales und konditionales Wissen integriert

(Tepner et al., 2012). Ein weiteres Beispiel ist die Operationalisierung von Fachwissen

im PLUS-Projekt, in welchem das Fachwissen drei Komplexitätsstufen, nämlich Fak-

ten, Relationen und Konzepte, beinhaltet (Ohle et al., 2011). Die Unterscheidung der

Wissensarten ergänzt in vielen Operationalisierungen die inhaltliche Facette des Wis-

sensbereichs als weitere Dimension.


3.1.6 Zusammenfassung der Theorie zum Professionswissen

Mit den folgenden Thesen lässt sich das vorausgegangene Kapitel zum Professions-

wissen zusammenfassen:

- Die Unterscheidung des Professionswissens in fachdidaktisches Wissen, Fachwissen

und pädagogisches Wissen als Hauptbestandteile hat sich durchgesetzt.

- Die einzelnen Konzeptualisierungen des Professionswissens sind relativ heterogen.

- Fachdidaktisches Wissen wird in der Regel über mindestens eine lernprozessbezo-

gene und eine lehrbezogene Facette konzeptualisiert. Die Anzahl der Facetten und

die Begriffe variieren stark.

- Konzeptualisierungen des Fachwissens beinhalten häufig Niveaustufen.

- Professionswissen besteht nicht nur aus Fakten-, sondern auch aus Handlungs- und

Bedingungswissen, was eine Reihe von Konzeptualisierungen mit aufnimmt.

- Fachwissen ist eine Voraussetzung für die Entwicklung von fachdidaktischem

Wissen.

- Obwohl Fachwissen und fachdidaktisches Wissen zusammenhängen, scheint es sich

um zwei empirisch trennbare Konstrukte zu handeln.

- Die Höhe des Professionswissens hängt von den Lerngelegenheiten im Studium und

somit von der Ausbildung ab.


3.2 Rolle von Unterrichtserfahrung

Um die Bedeutung von Erfahrung für Lehrkräfte zu erläutern, bietet es sich an, zunächst

auf die Expertiseforschung zurückzugreifen. In der Expertiseforschung werden Exper-

ten hinsichtlich ihrer jeweiligen kognitiven Strukturen und Prozessen mit Novizen ver-

glichen (Bromme & Haag, 2004; Gruber, 2004). Novizen werden als Neulinge in dem

Fachgebiet verstanden, während „sich Experten vor allem durch ein umfangreiches und

vielfältiges Wissen, durch große Erfahrung im Umgang mit typischen Anforderungen,

durch Effizienz und Effektivität sowie durch eine geringe Fehlerquote auszeichnen“

(Gruber, 2004). Beispielsweise haben Experten im Schachspiel verschiedene Anord-

nungen von Schachfiguren auf dem Spielfeld durch jahrelange Übung als strukturierte

Wissenseinheit abgespeichert und können deshalb komplexe Figurenkonstellationen

wesentlich schneller erkennen als Schachanfänger (Bromme & Haag, 2004; Chase &

Simon, 1973). Expertise gewinnt man demnach durch Lern- und Übungsprozesse, wie-

derkehrende Problemsituationen und Erfahrung mit Fehlern (Gruber, 2004; Kolodner,

1983).

Für Lehrkräfte gilt dieses Ergebnis nicht uneingeschränkt: „Im Unterschied zu Experten

in praktisch allen anderen Inhaltsdomänen zeigt sich bei Lehrkräften keine systemati-

sche Verbesserung ihrer Expertise als Funktion der Berufsdauer und des damit verbun-

denen Erfahrungszuwachses“ (Weinert, 1996). Trotz dieser Ergebnisse wird die Erfor-

schung der Lehrerexpertise weiter fortgesetzt. Man fand in der Folge beispielsweise

heraus, dass der Zugewinn von Wissen durch Erfahrung nicht linear ist: Zunächst

nimmt das Wissen zu, dann nimmt es ab. Dieser kurvilineare Verlauf ist auf verschiede-

ne motivationale Aspekte wie Stressfaktoren oder Enthusiasmus zurückzuführen, die im

Verlauf eines Berufslebens unterschiedlich stark ausgeprägt sein können (Berliner,

1994; Bromme & Haag, 2004; Weinert, Schrader, & Helmke, 1990).

Trotzdem haben Experten bzw. erfahrene Lehrkräfte einige Vorteile im Vergleich zu

Novizen: Beispielsweise haben Experten eine umfassendere Perspektive auf den Unter-

richt, da sie die Klasse insgesamt im Blick behalten. Novizen beschäftigen sich länger

mit der Oberflächenstruktur und einzelnen Situationen (Berliner, 1992; Bromme, 1997).

Was Erfahrung im Kontext der Lehrtätigkeit bedeutet und wie sie operationalisiert wer-

den kann, wird im folgenden Kapitel erläutert, indem verschiedene Konzeptualisierun-

gen vorgestellt werden. Daran schließt sich ein Überblick über die Forschungsergebnis-

se von Studien, die den Zusammenhang von Erfahrung und professionellen Fähigkeiten

untersucht haben, an.


3.2.1 Definition von Unterrichtserfahrung

Die Erfahrung von Lehrkräften kann aus verschiedenen Auflösungsgraden betrachtet

werden, dabei handelt es sich um den Beruf, das Fach und das Thema. Die reine Berufs-

erfahrung bezieht sich darauf, wie lange der Lehrerberuf bereits ausgeübt wird und auf

allgemeine, übergeordnete Aspekte des Berufs. Erfahrung im Sinne der Berufserfahrung

stellt den gröbsten Auflösungsgrad dar. In der Regel werden dafür die Jahre der bisheri-

gen Berufsdauer erhoben, indem nach Berufsjahren oder Dienstjahren gefragt wird.

Diese Variable findet in vielen Studien, wie z. B. COACTIV und PLUS, Verwendung

(Brunner et al., 2006; Lange et al., 2012). Eine sinnvolle Ergänzung könnte die Frage

nach den Schulformen, an denen bereits unterrichtet wurde, sein. Denn möglicherweise

wirkt sich ein Schulformwechsel auf die Qualität der Erfahrungen aus.

Grenzt man die Erfahrung auf ein Fach ein, wird nur die fachspezifische Erfahrung er-

hoben. Spezifische Erfahrungen im Unterrichten eines Faches lassen sich nicht auf ein

anderes Fach übertragen, weil sowohl das benötigte Fachwissen als auch das fachdidak-

tische Wissen fachspezifisch sind (Berliner, 1994; Brunner et al., 2006; Shulman,

1986). Werden nur die Dienstjahre einer Lehrkraft erfragt, kann es sein, dass diese

Dienstjahre nicht mit der Anzahl der Jahre im jeweiligen Fach übereinstimmen, weil es

möglich ist, dass die Lehrkraft das Fach eine Zeitlang nicht unterrichtet hat. Es ist

denkbar, diesen Grad an fachspezifischer Erfahrung über die unterrichteten Jahre, die

Gesamtstundenzahl im laufenden Schuljahr oder durchschnittlich im bisherigen Berufs-

leben für das jeweilige Fach zu erfassen.

Der differenzierteste Auflösungsgrad bei der Betrachtung von Erfahrung ist die Betrach-

tung der Erfahrung in Bezug auf das Unterrichten eines bestimmten Unterrichtsinhalts.

Dass der Grad der Erfahrung vom Thema abhängt, ist auf die Themenspezifizität des

fachspezifischen Professionswissens zurückzuführen (De Jong & Van Driel, 2004;

Shulman, 1986). Um diesen Aspekt zu erheben, bieten sich mehrere Möglichkeiten an,

die zur genauen Eingrenzung auch miteinander kombiniert werden können: Häufigkeit

des Unterrichtens eines Themas, Stundenumfang der Unterrichtsreihen zu dem Thema,

Dauer der Vor- und Nachbereitung und eingesetzten Methoden und Materialien. Sowohl

themenspezifische als auch fachspezifische Unterrichtserfahrung wurden bislang nicht

als Variable erhoben.

3.2.2 Entwicklung von Professionswissen durch Unterrichtserfahrung

Nur wenige Studien, die sich mit dem Professionswissen bzw. Fähigkeiten von Lehr-

kräften beschäftigten, betrachten gleichzeitig, inwiefern Erfahrung auf das Professions-

wissen wirkt. In der Regel wird dabei Erfahrung auf dem gröbsten Auflösungsgrad, im


Sinne der Berufserfahrung erfasst. Die Studien kommen zu sehr unterschiedlichen Er-

gebnissen, die sich mit vier Thesen zusammenfassen lassen:

- Die Zunahme von Erfahrung durch die Dauer der Berufsausübung führt nicht zur

Verbesserung von Lehrerfähigkeiten.

- Systematisch reflektierte Berufserfahrung wirkt positiv auf die Entwicklung von

Lehrerfähigkeiten.

- Ohne Unterrichtserfahrungen kann sich fachdidaktisches Wissen nicht entwickeln.

- Expertise im Lehrerberuf setzt Berufserfahrung voraus.

Die vier Thesen werden im Folgenden weiter ausgeführt und mit Literaturbelegen unter-

füttert.

Die Zunahme von Erfahrung durch die Dauer der Berufsausübung führt nicht zur Ver-

besserung von Lehrerfähigkeiten

Die erste These stammt aus der Expertiseforschung (u. a. Weinert et al., 1990) und kann

von verschiedenen Studien, wozu auch COACTIV zählt, gestützt werden (Brunner et

al., 2006; Kocher, Wyss, & Baer, 2013). Im Gegensatz zu anderen Bereichen nehmen

die professionellen Fähigkeiten von Lehrkräften, wie schon im vorherigen Kapitel er-

läutert, nicht automatisch zu, sondern verweilen nach einigen Berufsjahren auf einem

Niveau, bevor sie wieder zurückgehen (Weinert et al., 1990).

In der COACTIV-Studie stellte sich heraus, dass Berufserfahrung, als Indikator dafür

wurden die absolvierten Berufsjahre inklusive des Referendariats gewählt, keinen Ein-

fluss auf das Professionswissen hat. Dabei zeigt sich, dass Lehrkräfte mit einer kürzeren

Berufserfahrung sogar tendenziell besser in den Tests abschneiden. Allerdings lässt sich

dieses Ergebnis auf die Kohorte der in der DDR ausgebildeten Lehrkräfte zurückführen.

Da die Studie als Quasi-Längsschnitt durchgeführt wurde, finden sich nur in der Stich-

probe der Lehrkräfte mit längerer Berufserfahrung Teilnehmer, die in der DDR ausge-

bildet wurden. In den Analysen zeigt sich, dass diese Kohorte die Testleistung der

Lehrkräfte mit längerer Berufserfahrung negativ beeinflusst. Dieser Zusammenhang ist

möglicherweise auf die Ausbildungsinhalte in der DDR und auf Veränderungen in der

Lehrerausbildung nach der Wiedervereinigung Deutschlands zurückzuführen. Außer-

dem scheint die durch das Alter nachlassende Leistungsfähigkeit eine Rolle zu spielen

(Brunner et al., 2006; Kleickmann et al., 2013).

Eine Studie von Kocher, Wyss und Baer (2013) untersucht an einer Stichprobe aus der

Schweiz, Österreich und Deutschland die Entwicklung von Unterrichtsqualität und stellt

die leitende Frage, ob die Unterrichtsqualität mit zunehmender Praxiserfahrung zu-

nimmt. Dazu wurden 69 angehende Mathematiklehrkräfte für die Grundschule am An-

fang ihres ersten Berufs- oder Referendariatsjahres und ein Jahr später videographiert.

Diese beiden Messzeitpunkte wurden mit einer weiteren Kohorte, 43 Lehrkräfte mit


mindestens fünfjähriger Berufserfahrung, verglichen. Die Unterrichtsqualität wird über

die Fähigkeiten der Lehrkräfte in den Facetten Instruktionseffizienz, Schülerorientie-

rung, kognitive Aktivierung, Klarheit und Strukturiertheit untersucht. Die Facetten las-

sen sich dem pädagogischen Professionswissen zuordnen. Beim Vergleich der unter-

schiedlichen Erfahrungsgrade kann ein kontinuierlicher Zuwachs beobachtet werden:

Die erfahrenen Lehrkräfte erreichen eine höhere Unterrichtsqualität als die Lehrkräfte

ganz am Beginn ihrer Karriere. Der Zuwachs innerhalb des ersten Berufsjahres ist aller-

dings nicht signifikant. Aus diesem Grund kommt die Forschergruppe zu dem Ergebnis,

dass Praxiserfahrung die Fähigkeiten der Lehrkräfte nicht beeinflusst und unterstützt

somit die erste These. Inwiefern die Werte der erfahrenen Lehrkräfte zu deuten sind,

wird nicht weiter ausgeführt, wahrscheinlich, weil es sich nur um eine quasi-

längsschnittliche Betrachtung handelt und bei einer solchen Aussagen über die Entwick-

lung eines Merkmals nicht getätigt werden können, da nicht dieselbe Stichprobe in ihrer

Entwicklung betrachtet wird, sondern zwei verschiedene Kohorten in unterschiedlichen

Phasen ihres Berufslebens (Bortz & Döring, 2006, S. 565f). Interessant ist, dass die vier

in die Stichprobe einbezogenen Standorte unterschiedlich abschneiden. Eine Annahme

der Forscher war, dass sich die unterschiedlichen Ausbildungselemente der Standorte –

mit oder ohne Praxisanteile – auf die Lehrerfähigkeiten auswirken. Das kann jedoch

nicht bestätigt werden. Allerdings wirken sich pädagogische Spezifika der Standorte auf

die Absolventen aus. Beispielsweise tendieren die Absolventen eines Standorts eher zur

klassisch-traditionellen Unterrichtsform (Kocher et al., 2013).

Systematisch reflektierte Berufserfahrung wirkt positiv auf die Entwicklung von Lehrer-

fähigkeiten

Laut der zweiten These wirkt reflektierte Erfahrung positiv auf den Wissenszuwachs

von Lehrkräften. Nach Dunn und Shriner (1999) führt deshalb auch nur aktive Beschäf-

tigung mit den Erfahrungen, im Sinne des deliberate practioner, zu Wissenszuwachs.

Friedrichsen et al. (2008) bestätigten dies. Sie verglichen u. a. das Professionswissen

von vier Biologielehrkräften, die keine ausgebildeten Lehrkräfte sind und zum Teil be-

reits Unterrichtserfahrung gesammelt haben. Die Analyse der Daten ergibt wenige Un-

terschiede zwischen den Teilnehmern. Auffällig ist, dass beide Gruppen wenig fachdi-

daktisches Wissen besitzen und dass die Teilnehmer mit Unterrichtserfahrung verstärkt

auf pädagogisches Wissen zurückgreifen. Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass

man offensichtlich nicht einfach nur durch Erfahrung Professionswissen erwerben kann.

Ohne dezidierte Lehramtsausbildung, wie die Teilnehmer der Studie, kommt einer al-

ternativen Ausbildung eine bedeutende Rolle zu. Daraus ist zu schließen, dass eine

Ausbildung bzw. Lerngelegenheiten nötig sind, um fachdidaktisches Wissen zu entwi-

ckeln. Optimal wäre, wenn die Vermittlung des Professionswissens mit Praxisphasen

und der Reflexion von gemachten Erfahrungen einhergeht oder wenn die fehlende Aus-

bildung durch Mentorenprogramme oder Fortbildungen ersetzt wird: „These mentored


experiences need to include explicit attention to the role of reflection in the develop-

ment of discipline- and topic-specific PCK“ (Friedrichsen et al., 2008). Die Notwendig-

keit der Reflexion des eigenen Unterrichts bzw. der eigenen Erfahrungen wird auch von

anderen Autoren unterstrichen (Boyd, 2014; Read, 2014).

Ohne Unterrichtserfahrungen kann sich fachdidaktisches Wissen nicht entwickeln

Die dritte These besagt, dass sich fachdidaktisches Wissen erst durch Praxiserfahrungen

entwickelt und wird von Van Driel et al. (De Jong & Van Driel, 2004; Van Driel et al.,

2002; Van Driel et al., 1998) sowie Grossman (1990) mit Ergebnissen belegt. Die Ar-

beitsgruppe um van Driel untersuchte angehende Chemielehrkräfte, die einen Masterab-

schluss in Chemie haben und an einer einjährigen Ausbildung zur Lehrkraft teilnahmen.

An diesen Teilnehmern wurde die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens unter-

sucht (De Jong & Van Driel, 2004; Van Driel et al., 1998), indem u. a. Faktoren – Un-

terrichtserfahrung, Workshops, Mentoren –, die das fachdidaktische Wissen während

der Berufspraxis verändern könnten, herausgearbeitet wurden (Van Driel et al., 2002).

Die Ergebnisse dieser qualitativen Studien, die jeweils unterschiedliche Stichproben

untersuchen, ergänzen sich: Die Erfahrung im Unterricht, als Beobachter und Durchfüh-

render, trägt am meisten zur Entwicklung des fachdidaktischen Wissens bei. Insbeson-

dere das Wissen über Lernschwierigkeiten nimmt bei erfahrenen Lehrkräften zu (De

Jong & Van Driel, 2004; Van Driel et al., 2002). Aber auch Workshops und die Mento-

ren haben einen positiven Einfluss und sollten deshalb eine Rolle in der Ausbildung von

Lehrkräften spielen (Van Driel et al., 2002). Die Arbeitsgruppe kommt zu dem Schluss,

dass „Learning from teaching“ (De Jong & Van Driel, 2004, S. 489) einen großen Bei-

trag zur Entwicklung des Professionswissens liefert. Deshalb heißt es auch: „This inves-

tigation identifies teaching experiences as the major source of PCK, whereas adequate

subject-matter knowledge appears to be a prerequisite” (Van Driel et al., 1998, S. 673).

Auch in Grossmans Studie führen die untersuchten Lehrkräfte ihr hinzugewonnenes

Wissen auf ihre Erfahrungen im Unterricht zurück (Grossman, 1990).

Expertise im Lehrerberuf setzt Berufserfahrung voraus

Die letzte These bezieht sich, genau wie die erste, auf Erkenntnisse aus der Expertise-

forschung, die langjährige Erfahrung für ein zentrales Charakteristikum von Experten

hält (Berliner, 1992; Gruber, 2004). Berliner (1994) unterscheidet vier Entwicklungsstu-

fen vom Novizen zum Experten, die er auch an der Berufserfahrung festmacht: Lehr-

kräfte auf dem novice level sind Berufseinsteiger, befolgen bewusst erlernte Abläufe

und sind wenig flexibel in ihrem Handeln und Denken. Lehrkräfte auf dem advanced

beginner level verfügen über zwei bis drei Jahre Berufserfahrung und sind noch relativ

ungeübt. Lehrkräfte, die das competent level erreicht haben, wählen ihre Handlungen

bewusst aus und können zwischen relevanten und irrelevanten Ereignissen unterschei-

den. Sie sind in der Lage, das Geschehen in der Unterrichtssituation zu kontrollieren,


obwohl es ihnen an schneller Entscheidungsfähigkeit und Flexibilität mangelt. Nicht

jede Lehrkraft erreicht diese Niveaustufe, viele bleiben, trotz längerer Berufserfahrung

auf dem advanded beginner level stehen. Mit ca. fünf Jahren Berufserfahrung kann man

das proficient level erreichen. Diese Lehrkräfte besitzen ein intuitives Gefühl für Unter-

richtssituationen, u. a. weil sie nach wiederkehrenden Mustern handeln. Laut Berliner

haben Lehrkräfte das expert level erreicht, wenn sie mühelos und flüssig handeln kön-

nen, ohne bewusst darüber nachzudenken. Um die jeweils nächste Stufe zu erreichen, ist

längere Berufserfahrung eine Voraussetzung, allerdings ist sie nicht hinreichend. Denn

bei weitem nicht jede Lehrkraft erreicht das expert level, selbst wenn sie viele Jahre

Berufserfahrung besitzt (Berliner, 1994). Hinzu kommt, dass Lehrkräfte im Laufe der

Schulpraxis, durch steigende Unterrichtserfahrung Automatismen entwickeln, die ihre

kognitiven Kapazitäten entlasten. Ob diese Kapazitäten für den Aufbau von mehr Wis-

sen genutzt werden und zu motivierteren und leistungsstärkeren Schülerinnen und Schü-

lern führen, hängt von den Eigenschaften und der Motivation der jeweiligen Lehrkraft

ab. Bei Experten scheint dies so zu sein (Berliner, 1992).

3.2.3 Zusammenfassung der Theorie zur Unterrichtserfahrung

Mit den folgenden Thesen lässt sich das vorausgegangene Kapitel zur Unterrichtserfah-

rung zusammenfassen:

- Erfahrung im Kontext des Lehrerberufs kann auf verschiedenen Ebenen verankert

werden: allgemeine Erfahrung im Beruf der Lehrkraft, Erfahrung im Unterrichten

eines Unterrichtsfaches und Erfahrung im Unterrichten eines spezifischen Inhalts.

- Die Zunahme von Erfahrung durch die Dauer der Berufsausübung führt nicht auto-

matisch zur Verbesserung von Lehrerfähigkeiten.

- Berufserfahrung, die immer wieder systematisch reflektiert wird, hat positive Aus-

wirkungen auf die Entwicklung von Lehrerfähigkeiten.

- Erfahrungen in der Praxis sind notwendig, um fachdidaktisches Wissen zu entwi-

ckeln.

- Expertise im Lehrerberuf setzt Berufserfahrung voraus.

4 Ziele und Anlage der Studie 59

4 Ziele und Anlage der Studie

Im folgenden Kapitel werden die Forschungsfragen der vorliegenden Studie formuliert.

Diesen Fragen werden Hypothesen zugeordnet, die sich aus den theoretischen Kapiteln

der Arbeit ergeben. Außerdem wird das Vorgehen bei der Durchführung der Studie be-

schrieben und der Inhaltsbereich „Verbrennung“, auf den die Untersuchung eingegrenzt

ist, konkretisiert.

4.1 Forschungsfragen und Hypothesen

Wie bereits in der Einleitung skizziert, wird in der vorliegenden Arbeit der Widerspruch

zwischen dem vielperspektivischem Fach Sachunterricht und der unterschiedlich orga-

nisierten sowie einseitigen Ausbildung zur Sachunterrichtslehrkraft an der Universität

zum Anlass genommen, um den Zusammenhang zwischen dem fachspezifischem Pro-

fessionswissen von Sachunterrichtslehrkräften, dem Ausbildungshintergrund und der

Unterrichtserfahrung empirisch zu untersuchen. Dieser Zusammenhang wird exempla-

risch für den Inhaltsbereich „Verbrennung“ untersucht. Dazu werden das fachspezifi-

sche Professionswissen, der Ausbildungshintergrund und die Unterrichtserfahrung von

Sachunterrichtslehrkräften erhoben. Das Professionswissen gilt hierbei als proximales

Maß für den Studienerfolg der Lehrkräfte und repräsentiert deren Leistungen. Das Pro-

fessionswissen stellt dafür eine geeignete Größe dar, weil es, wie in Kapitel 3 dargestellt

wurde, eine Voraussetzung für den Lernerfolg von Schülerinnen und Schülern ist (z. B.

Baumert & Kunter, 2006) und deshalb aus bildungspolitischer Sicht einen Indikator für

den Berufserfolg von Lehrkräften darstellt (z. B. Helmke, 2009).

Da die Ausbildungshintergründe von Sachunterrichtslehrkräften (s. Kapitel 2.2 und 2.3),

sehr unterschiedlich sein können, werden in der vorliegenden Studie drei Gruppen von

Sachunterrichtslehrkräften bezüglich ihres Ausbildungshintergrunds unterschieden.

Lehrkräfte mit einer Ausbildung im Sachunterricht, die naturwissenschaftliche Diszipli-

nen umfasst, zählen als Sachunterrichtslehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbil-

dung. Analog dazu definiert sich die zweite Gruppe über eine Ausbildung in gesell-

schaftswissenschaftlichen Bezugsdisziplinen des Sachunterrichts. Die dritte Gruppe von

Sachunterrichtslehrkräften wurde weder in der Universität noch im Referendariat in

dem Fach ausgebildet und unterrichtet Sachunterricht fachfremd.

Unterrichtserfahrung wird in der Studie als inhaltspezifische Erfahrung beim Unterrich-

ten des Inhalts „Verbrennung“ verstanden. Unerfahrene Lehrkräfte haben nie bzw. sel-

ten den Inhalt „Verbrennung“ unterrichtet, während erfahrene Lehrkräfte den Inhalt

60 4 Ziele und Anlage der Studie

signifikant öfter unterrichtet haben und deshalb über mehr Erfahrungen im Umgang mit

dem Inhalt verfügen. Die Operationalisierung der Variablen wird in Kapitel 5 ausführ-

lich beschrieben. Die Zusammenhänge zwischen den drei Variablen Professionswissen

im Inhaltsbereich „Verbrennung“, Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung

werden mit folgenden sechs Forschungsfragen untersucht:

Forschungsfrage 1

Welche Unterschiede finden sich zwischen Lehrkräften mit naturwissenschaftlicher, mit

gesellschaftswissenschaftlicher oder ohne Ausbildung im Sachunterricht hinsichtlich

ihres fachdidaktischen Wissens im Inhaltsbereich „Verbrennung“?

Forschungsfrage 2

Welche Unterschiede finden sich zwischen Lehrkräften mit naturwissenschaftlicher, mit

gesellschaftswissenschaftlicher oder ohne Ausbildung im Sachunterricht hinsichtlich

ihres Fachwissens im Inhaltsbereich „Verbrennung“?

Forschungsfrage 3

Welche Unterschiede finden sich zwischen unerfahrenen und erfahrenen Sachunter-

richtslehrkräften hinsichtlich ihres fachdidaktischen Wissens im Inhaltsbereich „Ver-

brennung“?

Forschungsfrage 4

Welche Unterschiede finden sich zwischen unerfahrenen und erfahrenen Sachunter-

richtslehrkräften hinsichtlich ihres Fachwissens im Inhaltsbereich „Verbrennung“?

Forschungsfrage 5

Gibt es eine Wechselwirkung zwischen Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfah-

rung hinsichtlich des fachdidaktischen Wissens im Inhaltsbereich „Verbrennung“?

Forschungsfrage 6

Gibt es eine Wechselwirkung zwischen Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfah-

rung hinsichtlich des Fachwissens im Inhaltsbereich „Verbrennung“?

Zur Untersuchung einer Forschungsfrage wird ein Hypothesenpaar, welches die mögli-

chen Ergebnisse vorhersagt, formuliert. Ein Hypothesenpaar besteht jeweils aus einer

Forschungshypothese (H1) und einer Nullhypothese (H0) (Bortz & Döring, 2006, S. 24).

Die Forschungshypothese wird üblicherweise aus der Literatur abgeleitet und in einem

Forschungsdesign empirisch überprüft. Die Nullhypothese wird komplementär zur For-

schungshypothese formuliert, so dass das Hypothesenpaar alle generell möglichen Re-

sultate der Untersuchung abdeckt. Wenn die Hypothesenprüfung ergibt, dass die For-

schungshypothese abgelehnt werden muss, gilt die Nullhypothese (Bortz & Döring,

2006, S. 25).


Während zu Forschungsfragen 1, 2, 3 und 4 Hypothesen formuliert werden, sind die

Forschungsfragen 5 und 6 aufgrund einer fehlenden Literaturbasis explorativer Natur

und dienen der Generierung von neuen Hypothesen. Aus diesem Grund werden zu den

Forschungsfragen 5 und 6 keine Hypothesen aufgestellt (Bortz & Döring, 2006, S. 369).

Auf die Ausformulierung der Nullhypothesen wird im Folgenden verzichtet, um bessere

Lesbarkeit zu gewährleisten. Allerdings werden sie unter Umständen bei der Hypothe-

senprüfung aufgegriffen und genannt (s. Kapitel 8).

Hypothesen zu Forschungsfrage 1 und 2

Für das fachdidaktische Wissen gilt:

H1.1: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Naturwissenschaften haben ein größeres fachdi-

daktisches Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als Lehrkräfte mit Ausbildung in

den Gesellschaftswissenschaften.

H1.2: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Gesellschaftswissenschaften haben ein größeres

fachdidaktisches Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als Lehrkräfte ohne Ausbil-

dung im Sachunterricht.

Für das Fachwissen gilt:

H2.1: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Naturwissenschaften haben ein größeres Fach-

wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als Lehrkräfte mit Ausbildung in den Gesell-

schaftswissenschaften.

H2.2: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Gesellschaftswissenschaften haben ein genauso

großes Fachwissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ wie Lehrkräfte ohne Ausbildung

im Sachunterricht.

Die Hypothesen lassen sich aus der Literatur ableiten. Sowohl fachdidaktisches Wissen

als auch Fachwissen werden im Studium erworben (Blömeke, 2004). Das bedeutet, dass

Lehrkräfte, die ein Studium mit naturwissenschaftlichem Bezug durchlaufen haben,

naturwissenschaftliches Professionswissen aufbauen konnten. Lehrkräften, die ein ge-

sellschaftswissenschaftliches Studium absolviert haben, standen keine systematischen

Lerngelegenheiten zum Aufbau von naturwissenschaftlichem Professionswissen zur

Verfügung. Aus diesem Grund wird vermutet, dass Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-

schaftlicher Ausbildung schlechter abschneiden als Lehrkräfte mit naturwissenschaftli-

cher Ausbildung. Dafür sprechen ebenfalls Grossmans Erkenntnisse aus dem Englisch-

unterricht, nach denen eine fachspezifische Ausbildung Vorteile im Professionswissen

verursacht (Grossman, 1989).

Lehrkräfte, die keine Ausbildung im Sachunterricht absolviert haben, hatten ebenfalls

keine Lerngelegenheiten zum Aufbau von naturwissenschaftlichem Professionswissen.

An dieser Stelle ist es nötig zwischen fachdidaktischem Wissen und Fachwissen zu un-


terscheiden. Bezüglich des fachdidaktischen Wissens ist es möglich, dass sich die Fach-

didaktik, die im naturwissenschaftlichen Studium vermittelt wurde, auch auf gesell-

schaftswissenschaftliche Inhalte übertragen lässt. Außerdem ist möglicherweise ein ge-

wisser Übertrag durch pädagogisch-didaktische Kenntnisse aus anderen Fächern oder

der Didaktik der Gesellschaftswissenschaften denkbar. Im Falle des Fachwissens be-

steht die Möglichkeit des Übertrags eher nicht, da fachwissenschaftliche Inhalte der

Gesellschaftswissenschaften und der Naturwissenschaften keine Berührungspunkte be-

sitzen. Darüber hinaus ist es unwahrscheinlich, dass es in einem gesellschaftswissen-

schaftlichem Studium Lerngelegenheiten zum Erwerb von naturwissenschaftlichen

Fachinhalten gibt. Fachdidaktisches Wissen der Natur- und Gesellschaftswissenschaften

kann im Sachunterrichtsstudium möglicherweise auch in Veranstaltungen der Sachun-

terrichtsdidaktik vermittelt werden. Die Existenz solcher Veranstaltungen, welche von

Studierenden beider Lernbereiche besucht werden, hängt von der jeweiligen Universität

ab. Aus diesen Gründen wird vermutet, dass bezüglich des fachdidaktischen Wissens

die Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung besser abschneiden als

die Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht, während bezüglich des Fachwissens

keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen erwartet werden.

Hypothese zu Forschungsfrage 3 und 4

Für das fachdidaktische Wissen gilt:

H3: Erfahrene Lehrkräfte haben ein größeres fachdidaktisches Wissen im Inhaltsbereich

„Verbrennung“ als unerfahrene Lehrkräfte.

Für das Fachwissen gilt gleichermaßen:

H4: Erfahrene Lehrkräfte haben ein größeres Fachwissen im Inhaltsbereich „Verbren-

nung“ als unerfahrene Lehrkräfte.

Bislang gibt es nur Ergebnisse zur Entwicklung des Professionswissens durch Unter-

richtserfahrung bei Lehrkräften, die ein auf ihr Fach bezogenes Studium, sei es mit Aus-

richtung auf das Lehramt oder rein fachlich, durchlaufen haben. Diese Studien kommen

zu dem Schluss, dass reine Unterrichtserfahrung keinen Effekt hat. Aufgrund verschie-

dener Faktoren, wie z. B. nachlassende Berufsmotivation mit dem Alter, besitzt Erfah-

rung auf längere Dauer keinen positiven Einfluss auf das Professionswissen (Brunner et

al., 2006; Kocher et al., 2013). Allerdings verursacht Erfahrung in Kombination mit

Reflexion einen Zuwachs von professioneller Kompetenz (Friedrichsen et al., 2008). Ob

Erfahrung einen Zuwachs bei Lehrkräften ohne jegliche Ausbildung im unterrichteten

Fach verursachen kann, wurde bisher nicht untersucht. Da sich fachfremde Lehrkräfte

aufgrund des fehlenden fachlichen Hintergrunds zwangsläufig mit den jeweils unter-

richteten Inhalten auseinandersetzen, ist davon auszugehen, dass durch häufigeres Un-

terrichten der Inhalte erfahrene Lehrkräfte fachspezifisches Professionswissen hinzuge-


winnen. Deshalb kann davon ausgegangen werden, dass erfahrene Lehrkräfte mehr

Wissen aufweisen als unerfahrene Lehrkräfte, welche sich seltener mit dem Thema aus-

einandergesetzt haben.

Unterstützt wird diese Argumentation durch die Erkenntnisse der Arbeitsgruppe um

Van Driel, die herausgefunden hat, dass fachdidaktisches Wissen nicht ohne praktische

Erfahrungen aufgebaut werden kann (De Jong & Van Driel, 2004; Van Driel et al.,

2002; Van Driel et al., 1998). Das bedeutet, dass Lehrkräfte, die den Inhaltsbereich

„Verbrennung“ häufiger unterrichten, dabei praktische Erfahrung sammeln und so fach-

didaktisches Wissen aufbauen können.

4.2 Anlage der Studie

In der Studie wurden Fragebögen zur Erhebung des Ausbildungshintergrunds, der Un-

terrichtserfahrung und verschiedener Kontrollvariablen eingesetzt (s. Tab. 10, S. 64).

Das fachdidaktische Wissen und das Fachwissen wurde mithilfe von selbst entwickelten

Leistungstests (s. Kapitel 5.1) proximal erhoben (Alisch, Hermkes, & Möbius, 2009).

Alle Instrumente waren für die Studienteilnehmer online zugänglich. Die Fragebögen

wurden mit der Software limesurvey erstellt (Schmitz, o. J.). Die Form der Onlineerhe-

bung wurde aus ökonomischen Gründen gewählt, weil so an Fahrzeiten und Testleitern

bzw. Porto und Druckkosten gespart werden konnte (Bortz & Döring, 2006, S. 261).

Außerdem scheint diese Erhebungsvariante für die Teilnehmer bequemer zu sein und zu

einer höheren Teilnahmebereitschaft beizutragen, weil der Zeitpunkt der Bearbeitung

selbst wählbar ist und keine Situation entsteht, in der man sich von jemandem beobach-

tet fühlt. Die Entscheidung für eine Onlineerhebung unterstützt u. a. Dollny (2011). Im

Rahmen ihrer Dissertationsstudie verglich Dollny ohne Aufsicht ausgefüllte Tests mit

unter Aufsicht eines Testleiters bearbeiteten Tests. Obwohl die unbeaufsichtigte Gruppe

theoretisch die Möglichkeit hatte, Antworten zu recherchieren, schnitt sie nicht besser

ab als die Gruppe unter Aufsicht. Deshalb empfiehlt Dollny den Einsatz von Onlinefra-

gebögen, gibt aber zu bedenken, dass ältere Teilnehmer durch diese Erhebungsform

abgeschreckt werden könnten, da sie den Umgang mit Computern häufig nicht gewohnt

sind. Deshalb könne durch Onlineerhebungen eine Altersverzerrung der Stichprobe ein-

treten, weil systematisch nur jüngere Menschen an der Studie teilnehmen und befragt

würden. Um eine Altersverzerrung zu vermeiden, werden die Probanden in der vorlie-

genden Studie durch eine persönliche, telefonische Akquise gewonnen, sodass alle Al-

tersklassen angesprochen und berücksichtigt werden. Alle Teilnehmer erhalten als Dan-

keschön für die Teilnahme an der Studie einen Buchgutschein in Höhe von 20 €.


Tabelle 10 Übersicht über die eingesetzten Instrumente

Variablen Konstrukt Instrument

Abhängige Variablen Fachdidaktisches Wissen Wissenstest Fachwissen Wissenstest

Unabhängige Variablen Ausbildungshintergrund Fragebogen Unterrichtserfahrung Fragebogen

Kontrollvariablen

Demographische Angaben Fragebogen Interesse Fragebogen Selbstwirksamkeitserwartung Fragebogen Ausbildungsbiographie Fragebogen

Die Fragebögen wurden in folgender Reihenfolge bearbeitet: demographische Angaben,

Ausbildungshintergrund, Unterrichtserfahrung, Kontrollvariablen, Fachwissen, fachdi-

daktisches Wissen.

Vor der Hauptstudie, in der die Forschungsfragen an einer Stichprobe von N = 203 un-

tersucht wurden, wurden zwei Vorstudien, eine Pilot- und eine Validierungsstudie,

durchgeführt. Die Pilotstudie diente der Überprüfung beider Testinstrumente (s. Kapitel

6). Dazu wurden Itemanalysen durchgeführt, in denen Trennschärfe, Schwierigkeits-

index und Reliabilität der Items berechnet wurden, um in der Hauptstudie über verläss-

liche Instrumente zur verfügen. In der Validierungsstudie wurde die Inhaltsvalidität des

Tests zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens überprüft (s. Kapitel 7.2.2).

4.3 Inhaltsbereich „Verbrennung“ im Sachunterricht

Wie bereits berichtet, ist die Anzahl der Sachunterrichtslehrkräfte, die in gesellschafts-

wissenschaftlichen Disziplinen ausgebildet wurden, vermutlich etwas größer als die

Anzahl der in naturwissenschaftlichen Disziplinen ausgebildeten Lehrkräfte (Drechsler

& Gerlach, 2001; Peschel, 2007). Dies resultiert womöglich aus der Distanz vieler

Lehrkräfte zu den Naturwissenschaften (Landwehr, 2002), welche sich dann in Defizi-

ten im naturwissenschaftlichen Professionswissen niederschlagen könnten. Um empiri-

sche Beweise für diese Defizite zu erhalten, wurde ein naturwissenschaftlicher Inhalt als

Testgegenstand der vorliegenden Studie ausgewählt.

Im Vergleich zu einigen gesellschaftswissenschaftlichen Disziplinen und zur Biologie

sind Chemie und Physik die besonderen „Stiefkinder“ des Sachunterrichts (Risch &

Lück, 2004). Das liegt möglicherweise daran, dass die Inhalte der unbelebten Natur in

den Lehrplänen unterrepräsentiert sind (Risch & Lück, 2004) und auch aufgrund der

bereits erläuterten Distanzen wahrscheinlich seltener unterrichtet werden (Drechsler-

Köhler, 2006; Risch & Lück, 2004). Blaseio (2009) berichtet, dass Inhalte der unbeleb-

ten Natur seit 2000 öfter unterrichtet werden und somit im Unterricht scheinbar nicht


mehr systematisch vernachlässigt werden. Über die Gestaltung des Unterrichts macht

sie keine Angaben.

Da physikalische Inhalte schon häufiger in Studien des Sachunterrichts betrachtet wur-

den (Franz, 2008; Landwehr, 2002; Lange, 2010), steht in dieser Studie mit „Verbren-

nung“ ein chemischer Inhalt im Fokus. Die Bedeutung dieses Unterrichtsinhalts ist da-

ran zu erkennen, dass er in fast allen deutschen Lehrplänen als obligatorischer oder

mindestens fakultativer Inhalt aufgenommen wurde (z. B. Ministerium für Schule und

Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2008, Sächsisches Staatsinstitut für

Kultus, 2009)14 und deshalb in vielen Schulbuchreihen berücksichtigt wurde (z. B.

Berendes-Luckau & Mayer, 2009; Blasek & Faltermayr, 2010).

Auf der Basis der Lehrpläne, einer Schulbuchanalyse sowie der Analyse von didakti-

schen Handreichungen und der Forschungsliteratur zum Inhalt „Verbrennung“ konnte

extrahiert werden, welche konkreten inhaltlichen Aspekte bereits in der Grundschule

unterrichtet werden und deshalb in den Instrumenten zur Erhebung des inhaltsspezifi-

schen Professionswissens zu berücksichtigen sind. Dabei handelt es sich um die chemi-

schen Voraussetzungen für ein Feuer (Verbrennungsdreieck), den Ablauf einer Ver-

brennung, die Brennbarkeit verschiedener Stoffe, den Sauerstoffbedarf eines Feuers, die

Löschmethoden und die Funktionsweise einer Kerze. Diese Aspekte machen einen Teil

des von den Lehrkräften benötigten Fachwissens aus. Was darüber hinaus noch von den

Lehrkräften abverlangt wird, wird in der Operationalisierung des Fachwissens verdeut-

licht (s. Kapitel 5).

Aus fachdidaktischer Perspektive müssen die Lehrkräfte zusätzlich fachdidaktisches

Wissen besitzen, um kompetenten Unterricht zum Inhalt „Verbrennung“ durchführen zu

können. Dazu zählen u. a. Kenntnis und Beherrschung passender Experimente. Außer-

dem müssen Lehrkräfte wissen, welche Aspekte des Themas den Schülerinnen und

Schülern Schwierigkeiten bereiten können (Prieto, Watson, & Dillon, 1992; Rahayu &

Tytler, 1999). Besondere Verständnisschwierigkeiten bei Schülerinnen und Schülern

verursachen allgemein alle unsichtbaren Prozesse, welche auch bei der Verbrennung

relevant sind, wie z. B. die Rolle des Sauerstoffs beim Verbrennungsvorgang und das

Verbrennen von Stoffen im gasförmigen Zustand (Prieto et al., 1992). Außerdem lässt

sich der vergleichsweise gut nachvollziehbare Verbrennungsprozess der Kerze nur

schwer auf andere Stoffe, wie z. B. Holz, übertragen. Des Weiteren müssen Lehrkräfte

wissen, dass Schülerinnen und Schüler die Eigenschaften der Luft sowie die Aggregat-

zustände und ihre Übergänge kennen müssen, bevor im Unterricht das Thema „Ver-

brennung“ thematisiert werden kann. Ohne dieses Vorwissen können Schülerinnen und

14 Nur im Thüringer Lehrplan wird der Inhaltsbereich „Verbrennung“ nicht erwähnt (Thüringer Ministe-

rium für Bildung, Wissenschaft und Kultur , 2010).


Schüler den Verbrennungsprozess bzw. die anderen Aspekte des Themas nur schwer

nachvollziehen.

Ein weiterer Bestandteil des fachdidaktischen Wissens sind kognitive Schülerstrukturen,

zu denen Schülervorstellungen zählen (z. B. Baumert & Kunter, 2006; Shulman, 1987).

Trotz der teilweise kursierenden Kritik an der Forschung zu Schülervorstellungen, wird

im Folgenden ein kurzer Überblick über die Konzepte zur Verbrennung gegeben. Auf

der Basis der Aufschlüsselung verschiedener Niveaustufen des Verbrennungskonzepts

durch Andersson (1986) wurden eine Reihe von Studien zur Erhebung von Schülervor-

stellungen zum Thema „Verbrennung“ durchgeführt, in denen Anderssons Konzeption

angewandt und teilweise modifiziert wurde (u. a. BouJaoude, 1991; Meheut, 1985;

Prieto et al., 1992; Rahayu & Tytler, 1999; Watson, Prieto, & Dillon, 1997). Davon

ausgehend können die Schüleraussagen zur Verbrennung jeweils einem der folgenden

fünf Konzepte zugeordnet werden (Prieto et al., 1992):

1. Das Vernichtungskonzept sagt aus, dass ein Ausgangsstoff durch die Verbrennung

zerstört wird bzw. nicht mehr vorhanden ist.

2. Laut des Verschiebungs-/Veränderungskonzepts verändert der Brennstoff seine

räumliche Position durch die Verbrennung und ist deshalb nicht mehr an seiner ur-

sprünglichen Position sichtbar. In der Regel liegt die neue Position außerhalb des

Sichtfelds der Schülerinnen und Schüler.

3. Außerdem können Schülerinnen und Schüler Aussagen treffen, die dem Modifikati-

onskonzept entsprechen. Das beinhaltet, dass der Ausgangsstoff erhalten bleibt, aber

seine Eigenschaften wie z. B. Farbe, Form, Temperatur oder Aggregatzustand ver-

ändert.

4. Das Transmutationskonzept ist dem wissenschaftlichen Konzept am nächsten. Dabei

können die Schülerinnen und Schüler erklären, dass ein Stoff in einen neuen Stoff

überführt wird. Allerdings wird die Beteiligung eines zweiten Stoffes nicht erkannt.

5. Erst wenn die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass bei einer Verbrennung zwei

Stoffe, Sauerstoff und ein Brennstoff, miteinander reagieren und dabei ein neuer,

dritter Stoff entsteht, haben sie das Konzept der chemischen Reaktion verstanden.

Das von Kindern im Grundschulalter am häufigsten verwendete Konzept ist das Ver-

nichtungskonzept (Andersson, 1990).

5 Operationalisierung der Testvariablen und Konstruktion der Erhebungsinstrumente 67

5 Operationalisierung der Testvariablen und Konstruktion

der Erhebungsinstrumente

In diesem Kapitel wird erläutert, was unter den einzelnen Testvariablen der Studie ver-

standen wird und wie sie erhoben werden. Zu diesem Zweck werden die Operationali-

sierungen und die jeweiligen Erhebungsinstrumente vorgestellt.

5.1 Abhängige Variablen

Von abhängigen Variablen wird erwartet, dass sie sich unter Einfluss einer anderen Va-

riablen verändern. Die Größe, die möglicherweise Einfluss auf die abhängige Variable

nimmt, nennt man unabhängige Variable (Bortz & Döring, 2006).

Als abhängige Variablen gehen das fachspezifische Professionswissen, als fachdidakti-

sches Wissen und Fachwissen, in das Untersuchungsdesign der vorliegenden Studie ein.

5.1.1 Operationalisierung und Testkonstruktion zum fachdidaktischen Wissen

Operationalisierung

Das fachdidaktische Wissen wird in der vorliegenden Studie themenspezifisch für den

chemischen Inhaltsbereich „Verbrennung” erhoben. Operationalisiert wird es über die

zwei Kernfacetten des fachdidaktischen Wissens, die u. a. mit den Begriffen Schüler-

kognitionen und Instruktionsstrategien zusammengefasst werden können (s. Kapitel

3.1.2). Van Driel et al. (2002) unterstützen diese Entscheidung und bewerten die ge-

nannten Kernfacetten als konsensfähig:

Yet it seems that the two following elements are central in any conceptualization

of PCK, that is, knowledge of representations of subject matter and instructional

strategies incorporating these representations on the one hand, and understanding

of specific student conceptions and learning difficulties on the other hand, both

with respect to a specified content area (Van Driel et al., 2002, S. 573).

In Anlehnung an Blömeke, Seeber et al. (2008) werden die Begriffe lernprozessbezoge-

nes und lehrbezogenes Wissen für die beiden Kernfacetten in der vorliegenden Operati-

onalisierung verwendet. Die Ausdifferenzierung der Facetten stützt sich auf die Kon-

zeptualisierung von Lange (2010).

68 5 Operationalisierung der Testvariablen und Konstruktion der Erhebungsinstrumente

Die Facette lernprozessbezogenes Wissen bezieht sich auf das Wissen einer Lehrkraft

über Schülerkognitionen (Blömeke, Seeber et al., 2008). Zu Schülerkognitionen zählen

Schülervorstellungen, man spricht auch von Präkonzepten oder Alltagsvorstellungen,

und Verstehensprozesse von Schülerinnen und Schülern (Lange, 2010). Lehrkräfte müs-

sen in der Lage sein, Schülervorstellungen als Fehlkonzepte oder anschlussfähige Kon-

zepte einzuordnen und passend darauf zu reagieren. Außerdem sollte eine Lehrkraft

fähig sein, herauszufinden, warum und an welcher Stelle eine Schülerin oder ein Schü-

ler Lernschwierigkeiten hat (Lange, 2010). Dazu ist es sinnvoll, typische Lernschwie-

rigkeiten innerhalb der einzelnen Themen zu kennen (Lange, 2010). Die Schülervorstel-

lungen und Lernschwierigkeiten beziehen sich in dieser Studie ausschließlich auf das

Thema „Verbrennung“ (s. Kapitel 4.3).

Die Facette lehrbezogenes Wissen beschreibt das Wissen einer Lehrkraft über die Ge-

staltung und Planung von themenspezifischem Unterricht (Blömeke, Seeber et al.,

2008). Beispielsweise muss die Lehrkraft in der Lage sein, den Unterricht so zu gestal-

ten, dass der Erkenntnisgewinn angemessen unterstützt wird (Lange, 2010). Dafür soll-

ten Lehrkräfte Kenntnisse über Unterrichtsprinzipien und -methoden besitzen, wissen

welche Instruktionsstrategie in welcher Situation wirksam ist, zur jeweiligen Fragestel-

lung passende Experimente und Repräsentationen kennen und die Unterrichtsinhalte in

eine lernförderliche Reihenfolge bringen können (Lange, 2010).

In der vorliegenden Studie wird somit fachdidaktisches Wissen über die beiden Kernfa-

cetten, lernprozessbezogenes und lehrbezogenes Wissen, die jeweils zwei Subfacetten

besitzen, operationalisiert. Die Subfacetten des lernprozessbezogenen Wissens lauten

Wissen über Schülervorstellungen und Wissen über Lernschwierigkeiten. Bei den Sub-

facetten des lehrbezogenen Wissens handelt es sich um Wissen über Gestaltung von

Lernprozessen durch Repräsentationen und Versuche sowie um Wissen über die Gestal-

tung von Unterricht (s. Abb. 3, S. 69).


Abbildung 3 Operationalisierung des fachdidaktischen Wissens

Die gewählte Operationalisierung des fachdidaktischen Wissens dient als Basis für die

Entwicklung eines Tests, welcher das Konstrukt fachdidaktisches Wissen umfassend,

im Sinne seiner kategorialen Vielschichtigkeit, erfassen soll. Eine Modelltestung wird

nicht durchgeführt, da die Operationalisierung nur die Basis zur Entwicklung von Testi-

tems liefert und einer inhaltlich einseitigen Erfassung vorbeugen soll.

Testkonstruktion

Die Konstruktion des Tests zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens basiert auf der

oben erläuterten theoretisch verankerten Operationalisierung des Konstrukts (s. Abb. 3

bzw. zur theoretischen Fundierung Kapitel 3.1.2). Zur inhaltlichen Eingrenzung inner-

halb des Themas „Verbrennung“ diente die Analyse von Schulbüchern und Lehrplänen,

wie bereits in Kapitel 4.3 erläutert. Da der Test das Ausmaß des fachdidaktischen Wis-

sens erheben soll, wird ein Leistungstest erstellt. Leistungstests, auch Power- oder Ni-

veautest genannt, müssen weder in einer vorgegeben Zeit noch möglichst schnell gelöst

werden (Jonkisz, Moosbrugger, & Brandt, 2012, S. 30).

Auf Basis der Operationalisierung wurden für beide Kernfacetten, lernprozessbezogenes

und lehrbezogenes Wissen, Items formuliert, die sich je einer Subfacette zuordnen las-

sen (s. Abb. 3). Die Items bestehen jeweils aus einem Aufgabenstamm, der eine Frage

beinhaltet, und einem offenen Eingabefeld bzw. Antwortalternativen. Die meisten Items

im Test sind im freien Antwortformat konstruiert, damit die Teilnehmer möglichst un-

beeinflusst ihre Antworten in Form eines Kurzaufsatzes wiedergeben können (Jonkisz

et al., 2012, S. 40). Nur zwei Items haben ein gebundenes Antwortformat, wobei es sich

um Multiple-Choice-Aufgaben handelt (Jonkisz et al., 2012, S. 45).

Der Test wurde mehrfach überarbeitet und mithilfe kleiner Stichproben von Lehrkräften

präpilotiert, um die Verständlichkeit der Items zu überprüfen und eine angemessene


Testdauer zu gewährleisten. Die Version des Tests, die in die Pilotstudie einging, um-

fasst insgesamt 22 Items, elf in jeder Kernfacette. In der Pilotstudie wurde das Testin-

strument auf die Tauglichkeit der Items und die Testgütekriterien überprüft (s. Kapitel

6) (Jonkisz et al., 2012, S. 71). Die Ergebnisse dieser Erprobung führten zu einer Über-

arbeitung des Tests und zur Reduzierung der Items. Für die Hauptstudie wurde der Test

auf 14 Items im freien Antwortformat, sieben je Kernfacette, verringert.

Auswertung

Zur Auswertung von Items mit offenem Aufgabenformat wird ein vorher festgelegtes

Kategoriensystem benötigt, das in einem Codiermanual niedergeschrieben wird (Jonkisz

et al., 2012, S. 40; Hammann & Jördens, 2014, S. 170). Das Codiermanual stellt die

einheitliche Codierung des Wissenstests zum fachdidaktischen Wissen im Themenbe-

reich „Verbrennung“ sicher. Zu diesem Zweck beinhaltet das Manual sowohl deduktiv

aus der Literatur als auch induktiv aus den Antworten der Präpilotierungsstichprobe

abgeleitete Kategorien, Regeln und Beispiele zur Codierung (Hammann & Jördens,

2014, S. 169, S. 172). Zur Punktvergabe werden die offenen Antworten der Teilnehmer

den entsprechenden Kategorien zugeordnet. Die Codierung der offenen Antworten er-

folgt entsprechend der zu vergebenen Punkte dreistufig – pro Item werden null Punkte,

ein Punkt oder zwei Punkte vergeben. Die drei Stufen entsprechen drei aufsteigenden

Kompetenzstufen, die normativ festgesetzt wurden. Zwei Punkte repräsentieren die

höchste Kompetenzstufe. Bei der Festlegung der Bewertung wurde für jedes einzelne

Item, abgesichert durch fachdidaktische Literatur, entschieden, wie viel eine Lehrkraft

wissen muss, um eine der drei Kompetenzstufen zu erreichen.

Die Codierung wurde von mehreren Beurteilern vorgenommen, wie von Bortz und

Döring (2006, S. 277) bei Verwendung der Daten zur Hypothesenprüfung empfohlen.

Ein Teil der Daten aus der Pilotstudie wurde zunächst von drei Beurteilern codiert. Die

Beurteiler diskutierten bei fehlender Übereinstimmung über die Kategorien des Co-

diermanuals und trugen somit zur Optimierung des Manuals bei. Die Stichproben aus

Pilot- und Hauptstudie wurden vollständig von zwei Beurteilern mit der Endfassung des

Codiermanuals codiert. Die Übereinstimmung der Beurteiler wurde mit Cohens κ be-

rechnet (s. Kapitel 6.2.1).

5.1.2 Operationalisierung und Testkonstruktion zum Fachwissen

Operationalisierung

Wie auch andere Konzeptualisierungen zum Fachwissen (s. Kapitel 3.1.3 und 3.1.5),

beinhaltet die vorliegende Operationalisierung des Fachwissens zwei Dimensionen,


Niveau und Komplexität (z. B. Ohle et al., 2011). Die Dimensionen und die zugeordne-

ten Facetten werden im Folgenden erläutert.

Die Dimension „Niveau“ beschreibt die Herkunft bzw. das fachliche Niveau der Items

(Ohle et al., 2011). Innerhalb der Dimension „Niveau“ werden drei Stufen unterschie-

den: Fachwissen auf dem Niveau der Grundschule, auf dem Niveau der Sekundarstufe I

und vertieftes Wissen. Das Grundschulwissen stellt die grundlegende Facette des Fach-

wissens dar, weil es sich um das Wissen auf dem Niveau der unterrichteten Schülerin-

nen und Schüler handelt. Das Wissen auf dem Sekundarstufe I-Niveau repräsentiert das

Wissen auf einem höheren Abstraktionsniveau. Abweichend von der Forderung man-

cher Autoren (z. B. Dürr, 2010) wird in der vorliegenden Arbeit das Wissen auf der Stu-

fe der Sekundarstufe II nicht mit in die Operationalisierung aufgenommen, da viele der

fachlichen Veranstaltungen in Studiengängen des Sachunterrichts auf Basis von Wissen,

das in der Sekundarstufe I vermittelt wird, durchgeführt werden (Rinkens, 2009). Er-

gänzend wurde eine dritte Facette in die Dimension „Niveau“ aufgenommen: das ver-

tiefte Wissen (Woitkowski et al., 2011). Vertieftes Wissen trägt zum Verstehen kom-

plexer Problemstellungen bei und wird innerhalb der Studie wie folgt definiert: Vertief-

tes Wissen lässt sich keiner Niveaustufe zuordnen und ist kein Bestandteil eines schuli-

schen oder universitären Lehrplans. Es beinhaltet Wissen, das dazu genutzt werden

kann, Alltagssituationen mit dem dahinter liegendem fachlichem Konzept zu erklären.

Vertieftes Wissen dient der Beantwortung typischer Schülerfragen, die sich häufig auf

Alltagsbeobachtungen beziehen. Für den Bereich „Verbrennung“ lauten mögliche Schü-

lerfragen, für deren Beantwortung nach der oben genannten Definition vertieftes Wissen

benötigt wird, beispielsweise folgendermaßen: Warum darf man an einer Tankstelle

keine Zigarette anzünden? Warum geht ein Streichholz durch Auspusten aus? Warum

brennt Zartbitterschokolade und Milchschokolade nicht?

Die zweite Dimension des Fachwissens, Komplexität, bezieht sich auf die Struktur der

Items (Ohle et al., 2011). Auf der Basis von Kauertz (2008) und in Übereinstimmung

mit Ohle (2010) wird das Fachwissen als Wissen über Fakten, Relationen und Konzepte

im Inhaltsbereich „Verbrennung“ verstanden. Items auf Faktenebene zielen auf einzelne

Fakten, wozu z. B. Fachbegriffe zählen, ab (Ohle et al., 2011). Items, die Relationen

umfassen, fragen nach zwei zusammenhängenden Fakten. Items auf Konzeptebene fra-

gen nach übergeordneten Konzepten, die mehr als zwei zusammenhängende Fakten

beinhalten (Kauertz, 2008; Ohle et al., 2011). Mit dieser Unterscheidung zwischen Fakt,

Relation und Konzept wird der Tatsache, dass Fachwissen unterschiedlich komplex ist,

Rechnung getragen. Vertieftes Wissen befindet sich in der Regel immer auf der Kon-

zeptebene, also der höchsten Komplexitätsstufe. Daher wird nur das Wissen auf dem

Niveau der Grundschule und der Sekundarstufe I zusätzlich über eine gestufte Komple-

xität operationalisiert (s. Abb. 4, S. 72). Auch die Operationalisierung des Fachwissens

wird keiner Modelltestung unterzogen (s. Kapitel 5.1.1).


Abbildung 4 Operationalisierung des Fachwissens

Testkonstruktion

Aufbauend auf der Operationalisierung des Fachwissens (s. Abb. 4) wurden Items für

die einzelnen Zellen in den drei Hauptfacetten entwickelt. Die Inhalte stammen haupt-

sächlich aus Schulbüchern der Primarstufe und der Sekundarstufe I (z. B. Asselborn,

Jäckel, & Risch, 2009; Berendes-Luckau & Mayer, 2009; Berger-Stein & Wehser,

2008; Blasek & Faltermayr, 2010).

Alle Items zur Erfassung des Fachwissens sind im gebundenen Antwortformat als Aus-

wahlaufgabe im Multiple-Choice-Format konstruiert (Jonkisz et al., 2012, S. 49). Zu

jedem Itemstamm, der die Frage darstellt, werden vier Antwortalternativen zur Auswahl

gestellt, wovon nur eine Alternative jeweils richtig ist (Jonkisz et al., 2012, S. 45). Dis-

traktoren müssen so ausgewählt und formuliert werden, dass sie aus Sicht der Proban-

den so plausibel wie eine richtige Antwort sind, obwohl sie inhaltlich nicht korrekt sind

(Jonkisz et al., 2012, S. 45).

Um die Probanden langsam an die Aufgaben zu gewöhnen, werden die Items aufstei-

gend nach Niveaustufe (Grundschule – Sekundarstufe I – vertieftes Wissen) und Kom-

plexitätsgrad (Fakten – Relationen – Konzepte) angeordnet (Jonkisz et al., 2012, S. 68).

Außerdem müssen Aktualisierungseffekte vermieden werden, indem sichergestellt wird,

dass die Aufgabenstellung eines Items nicht die Lösung eines anderen Items beinhaltet.

Durch die Anordnung der Items wird das vermieden (Jonkisz et al., 2012, S: 68).

Auch der Fachwissenstest wurde präpilotiert, um die Verständlichkeit der Items zu ge-

währleisten. In der Pilotstudie wurde der Fachwissenstest durch die Berechnung der

Itemkennwerte und anhand der Testgütekriterien überprüft (s. Kapitel 6). Von den ur-

sprünglich 35 Items, die in der Pilotstudie geprüft wurden, gehen 26 Items in die Haupt-

studie ein (s. Kapitel 7).


Auswertung

Die Auswertung der Items erfolgt computerbasiert über eine Syntax der Statistiksoft-

ware. Die Syntax ist so programmiert, dass für jedes richtige Item ein Punkt vergeben

wird. Die Summe aller richtigen Antworten ergibt das Testergebnis eines Teilnehmers.

5.2 Unabhängige Variablen

Die unabhängigen Variablen der Studie sind der Ausbildungshintergrund und die Unter-

richtserfahrung. Unabhängige Variablen sind ebenfalls die so genannten Kontrollvariab-

len (s. Kapitel 5.2.3). Die Operationalisierung und Erhebungsformate aller unabhängi-

gen Variablen werden im Folgenden erläutert.

5.2.1 Operationalisierung und Erhebung des Ausbildungshintergrunds

Operationalisierung

Unter dem Ausbildungshintergrund wird in der Studie das absolvierte Studium der teil-

nehmenden Sachunterrichtslehrkräfte verstanden. In der Studie werden nur Lehrkräfte

betrachtet, die kein Sachunterrichtsstudium besitzen und Lehrkräfte, deren Studium sich

entweder den Naturwissenschaften oder den Gesellschaftswissenschaften zuordnen

lässt. Letzteres ist nur bei fachbezogenen oder lernbereichsbezogenen Studiengängen

möglich (zur Unterscheidung der Studiengangtypen s. Kapitel 2.2). Das bedeutet auch,

dass Lehrkräfte, die integrierte Studiengänge absolviert haben, nicht in die Stichprobe

aufgenommen wurden.

Naturwissenschaftliche Ausbildung liegt vor, wenn die betroffenen Lehrkräfte nur in

einer oder mehreren naturwissenschaftlichen Disziplinen ausgebildet wurden. Neben

Biologie, Chemie und Physik zählt auch die Technik in dem Kontext des Sachunter-

richts bzw. der Grundschule zu den naturwissenschaftlichen Fächern. Korrekterweise

müsste dann von den naturwissenschaftlich-technischen Fächern gesprochen werden.

Da der Einbezug der Technik in die Naturwissenschaften im Sachunterricht an der Uni-

versität üblich ist15 und auch in Forschungsarbeiten der Sachunterrichtsdidaktik wieder-

zufinden ist16, schließt sich die vorliegende Studie dieser Unterscheidung an und ver-

15 In lernbereichsbezogenen Studiengängen können z. B. Biologie, Chemie, Physik und Technik zum

naturwissenschaftlichen Lernbereich und Geographie, Geschichte, Sozialwissenschaften (Politik, So-ziologie, Ökonomie) und ggf. Haushaltswissenschaften zum gesellschaftswissenschaftlichen Lernbe-reich zählen.

16 In ihrer Schulbuchanalyse unterscheidet Blaseio (2002) zwei naturwissenschaftliche Inhaltsbereiche. Dabei handelt es sich um biologisch orientierte Inhalte und um physikalisch, chemisch bzw. technisch orientierte Inhalte. Blaseio zählt Technik somit zum Bereich der unbelebten Natur.


wendet die Begrifflichkeit naturwissenschaftliche Ausbildung unter Einbezug der Tech-

nik. Die Wahl des Lernbereichs Naturwissenschaften in lernbereichsbezogenen Studi-

engängen zählt ebenfalls als naturwissenschaftliche Ausbildung. Somit befinden sich in

der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

- Lehrkräfte, die fachbezogen nur eine naturwissenschaftliche Disziplin studiert haben

und

- Lehrkräfte, die den Lernbereich Naturwissenschaften studiert haben sowie

- Lehrkräfte, die den Lernbereich Naturwissenschaften mit der Schwerpunktsetzung

in einer naturwissenschaftlichen Disziplin studiert haben.

Eine gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung umfasst – quasi im Kontrast zur natur-

wissenschaftlichen Ausbildung – das Studium eines gesellschaftswissenschaftlichen

Fachs oder des gesellschaftswissenschaftlichen Lernbereichs mit oder ohne Schwer-

punktsetzung. Zu den gesellschaftswissenschaftlichen Fächern zählen Geschichte, Sozi-

alwissenschaften, Haushaltswissenschaften und Geographie.17

Lehrkräfte, die keine auf den Sachunterricht bezogene Ausbildung besitzen, aber das

Fach unterrichten, werden der Gruppe keine Ausbildung im Sachunterricht zugeordnet.

Diese Lehrkräfte sind in einem anderen Fach der Grundschule ausgebildet. Dabei kann

es sich um Englisch, Kunst, Musik, Religion oder Sport handeln.18

Erhebung

Mit einem Fragebogen werden die Daten zur Ermittlung des Ausbildungshintergrunds

der teilnehmenden Lehrkräfte erhoben. Dazu wird erfragt, ob ein Sachunterrichtsstudi-

um absolviert wurde, ob das Studium fachbezogen, lernbereichsbezogen oder integrativ

strukturiert war und welche Disziplinen bzw. Leitfächer die Lehrkräfte gewählt hatten.

Auf Basis dieser Informationen werden die Lehrkräfte der jeweiligen Gruppe – natur-

wissenschaftliche, gesellschaftswissenschaftliche oder keine Ausbildung im Sachunter-

richt – zugeordnet.

17 An manchen Universitätsstandorten kann Geographie als natur- oder gesellschaftswissenschaftliche

Disziplin studiert werden (z. B. Universität zu Köln, 2014). In der Regel wird Geographie innerhalb der Studiengänge für die Grundschule der Gesellschaftswissenschaft zugeordnet (z. B. Bergische Uni-versität Wuppertal, o. J.). Auch die Haushaltswissenschaft wird innerhalb des Sachunterrichts aus ge-sellschaftswissenschaftlicher Perspektive betrachtet.

18 Falls teilnehmende Lehrkräfte ein anderes Lehramt als das der Grundschule studiert haben, wird an-hand der belegten Fächer der Ausbildungshintergrund ermittelt. Haben diese Lehrkräfte beispielswei-se im Haupt- und Realschullehramt das Fach Chemie studiert, gelten sie als Lehrkraft mit naturwis-senschaftlichem Ausbildungshintergrund. Lehrkräfte, die z. B. Geschichte studiert haben, werden den Lehrkräften mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung zugeordnet. Das trifft in sechs Fällen zu: Drei Förderschullehrkräfte und drei Lehrkräfte mit Abschluss Grund-, Haupt- und Realschullehramt mit Schwerpunkt Haupt- und Realschule nehmen an der Studie teil (s. Kap. 7.1).


5.2.2 Operationalisierung und Erhebung der Unterrichtserfahrung

Operationalisierung

Unterrichtserfahrung wird in dieser Studie als themenspezifische Erfahrung im Unter-

richten des Inhalts „Verbrennung“ verstanden. Dabei wird zwischen unerfahrenen und

erfahrenen Lehrkräften unterschieden (s. auch Kapitel 7.1). Operationalisiert wird Un-

terrichtserfahrung über die Häufigkeit des Unterrichtens des Inhalts „Verbrennung“.

Erhebung

Die Erhebung der Daten zur Unterrichtserfahrung erfolgt über einen Fragebogen, in

dem auch weitere Parameter, die zur Eingrenzung von Unterrichtserfahrung beitragen

können, miterhoben wurden. Bei den weiteren Parametern handelt es sich um Berufser-

fahrung, Sachunterrichtserfahrung und den Abstand zum letztmaligen Unterrichten des

Inhalts „Verbrennung“. Zur zusätzlichen Information wurde erhoben, wie viel Prozent

der unterrichteten Inhalte naturwissenschaftlichen bzw. gesellschaftswissenschaftlichen

Disziplinen zuzuordnen sind, indem die Lehrkräfte angeben mussten, in wie viel Pro-

zent des Sachunterrichts sie sich mit naturwissenschaftlichen bzw. gesellschaftswissen-

schaftlichen Themen beschäftigen. Weitere erfragte Details zu den durchgeführten Un-

terrichtsreihen zur „Verbrennung“ sind der zeitliche Umfang (Wie viele Stunden umfas-

sen die Unterrichtsreihen zum Thema „Verbrennung“?) und die verwendeten Materia-

lien. Die Lehrkräfte werden im Fragebogen dazu aufgefordert die Materialien und Me-

dien, die sie im Unterricht zum Thema „Verbrennung“ verwendet haben, zu nennen

(z. B. Arbeitsblätter, Experten). Diese Angaben wurden bei der Auswertung kategori-

siert.

5.2.3 Operationalisierung der Kontrollvariablen und deren Erhebung

Moderatorvariablen beeinflussen die Wirkung der unabhängigen Variablen auf die ab-

hängige Variable. Werden mögliche Moderatorvariablen miterhoben, um einen eventu-

ell eintretenden Einfluss zu überprüfen, spricht man von Kontrollvariablen (Bortz

& Döring, 2006, S. 3). In der vorliegenden Studie werden Kontrollvariablen in vier Be-

reichen erhoben. Dabei handelt es sich um demographische Daten, Interesse, Selbst-

wirksamkeitserwartungen und Ausbildungsbiographie. Die einzelnen Variablen der vier

Bereiche und deren Erhebung werden im Folgenden erläutert und begründet.

Im Bereich der demographischen Variablen werden die Variablen „Alter“ und „Ge-

schlecht“ erhoben. Einerseits dient die Angabe des Geschlechts der Charakterisierung

der Daten, andererseits kann das Geschlecht wegen der Konnotation der Naturwissen-

schaften als männliche Disziplin möglicherweise Einfluss auf die Testleistung nehmen

(Drechsler & Gerlach, 2001; Landwehr, 2002; Lück, 2002). Männer scheinen sich öfter


für Naturwissenschaften zu interessieren, bessere Leistungen in naturwissenschaftlichen

Disziplinen zu erzielen und sich häufiger für einen Beruf in den Naturwissenschaften zu

entscheiden (Landwehr, 2002). Wenn das tatsächlich stimmt, könnte das den männli-

chen Teilnehmern eventuell einen systematischen Vorteil in der Testleistung verschaf-

fen. Diese Möglichkeit muss überprüft werden. Höheres Alter hingegen könnte einen

systematischen Nachteil bewirken, z. B. aufgrund im Laufe der Berufsdauer auftreten-

der Stressfaktoren. (Bromme & Haag, 2004; Weinert et al., 1990). Auch dies gilt es zu

kontrollieren.

Die Daten zum Interesse und zur Selbstwirksamkeit werden indirekt über Indikatoren

im gebundenen Antwortformat als Ratingskala-Aufgabe erhoben (Jonkisz et al., 2012,

S. 50, S. 62). Die insgesamt vier Skalenpunkte sind verbal beschrieben (stimmt nicht,

stimmt kaum, stimmt eher, stimmt genau) (Jonkisz et al., 2012, S. 52). Um nicht die

Tendenz zur Mitte der Testpersonen oder das Nutzen eines mittleren Skalenpunktes als

Ausweichkategorie zu riskieren, besteht die Skala aus einer geraden Anzahl an Skalen-

punkten (Jonkisz et al., 2012, S. 53f).

Im Bereich „Interesse“ werden drei Skalen erhoben: das naturwissenschaftliche Interes-

se, das Interesse am Inhaltsbereich „Verbrennung“ und das Interesse am Unterrichten

des Inhaltsbereichs „Verbrennung“. Mit diesen Skalen werden mögliche Einflüsse

durch eine Affinität zu den Naturwissenschaften, aus privaten Gründen oder aus berufli-

cher Überzeugung, überprüft. Jemand, der keinen naturwissenschaftlichen Ausbil-

dungshintergrund besitzt, kann sich trotzdem gerne mit naturwissenschaftlichen The-

men beschäftigen oder Wert darauf legen, naturwissenschaftliche Themen zu unterrich-

ten, weil er sie für relevante Unterrichtsinhalte hält. Das kann unter Umständen zu hö-

herem naturwissenschaftlichem Wissen durch den Einfluss der genannten Interesse-

Skalen führen (Krapp, 1999).

Verwendet wurden für die Skala naturwissenschaftliches Interesse die fünf Items der

Skala „Freude und Interesse an Naturwissenschaften“ aus PISA 2006 (Frey et al., 2009,

S. 50). Für die beiden übrigen Skalen, die das Interesse in Bezug auf den Inhalt „Ver-

brennung“ erheben, wurde eine Skala aus dem PLUS-Projekt (Kauertz et al., 2011) und

die erwähnte Skala aus PISA modifiziert. In der Hauptstudie betrug Cronbachs α der

Skala „Interesse an Naturwissenschaften“ .899, was einen guten Wert darstellt. Auch

die Skalen „Interesse am Inhaltsbereich ‚Verbrennung‘“ (.826) und „Interesse am Un-

terrichten des Inhaltsbereichs ‚Verbrennung‘“ (.853) weisen eine gute Reliabilität auf.

Der Alphakoeffizient nach Cronbach ist ein Maß der internen Konsistenz und macht

Aussagen über die Reliabilität eines Tests (Bortz & Döring, 2006, S. 198) (s. A.8).

Da Grundschullehrkräften scheinbar öfter das Vertrauen in die eigene Kompetenz beim

Unterrichten naturwissenschaftlicher Themen fehlt (z. B. Franz, 2008; Landwehr, 2002;

Möller, 2004b), wird auch die Selbstwirksamkeitserwartung zur Kontrolle miterhoben.


Mit Bezug auf Bandura (1997) wird Selbstwirksamkeitserwartung als „subjektive Ge-

wissheit, neue oder schwierige Anforderungssituationen aufgrund eigener Kompetenz

bewältigen zu können“ (Schwarzer & Jerusalem, 2002, S. 35) definiert. In der Studie

wird die Selbstwirksamkeitserwartung mit zwei Skalen ermittelt: Selbstwirksamkeits-

erwartung im Unterrichten von Naturwissenschaften und im Unterrichten des Inhaltsbe-

reichs „Verbrennung“. Jede Skala besteht aus sechs Items, wovon jeweils ein Item

selbst entwickelt wurde und die anderen Items an die Skalen zur Erfassung von Lehrer-

merkmalen aus der Arbeitsgruppe um Schwarzer (z. B. Schwarzer & Warner, 2011) und

aus der PLUS-Studie (Kauertz et al., 2011) angelehnt sind. Die Skala „Selbstwirksam-

keitserwartung im Unterrichten von Naturwissenschaften“ weist eine interne Konsistenz

von Cronbachs α = .866 auf. Cronbachs α der Skala „Selbstwirksamkeitserwartung im

Unterrichten des Inhaltsbereichs ‚Verbrennung‘“ beträgt .909 und liegt damit sogar in

einem sehr guten Reliabilitätsbereich.

Als vierte Gruppe von Kontrollvariablen wurden einige Details zur Ausbildungsbiogra-

phie der Lehrkräfte erfragt. Dabei interessierten vor allem die naturwissenschaftlichen

Ausbildungsinhalte. Erhoben wurde dabei, ob die naturwissenschaftlichen Disziplinen –

Biologie, Chemie, Physik – in der Oberstufe besucht wurden, ob und in welchem Um-

fang die Bezugsdisziplinen des Sachunterrichts in Studium und Referendariat belegt

wurden und ob der Inhaltsbereich „Verbrennung“ im Studium behandelt wurde. Des

Weiteren wurde erhoben, ob die Lehrkräfte bereits naturwissenschaftliche Fortbildun-

gen besucht haben. Hinter der Erhebung dieser Variablen-Gruppe steckt die Annahme,

dass der Wissenserwerb möglicherweise nicht nur auf die Universität zurückgeführt

werden kann. Falls Wissensvorsprünge beispielsweise aus der Belegung der Chemie als

Leistungskurs in der Oberstufe resultieren, kann das in den statistischen Analysen kon-

trolliert werden.


6 Ergebnisse der Pilotstudie 79

6 Ergebnisse der Pilotstudie

Itemanalyse

Mit der Pilotstudie wurde das Ziel verfolgt, die Items der beiden Testinstrumente de-

skriptivstatistisch zu evaluieren (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 76). Für eine solche

Itemanalyse werden verschiedene Analyseschritte durchgeführt, die im Folgenden er-

läutert werden. Im Anschluss daran werden nach der Beschreibung der Stichprobe die

Ergebnisse der einzelnen Analyseschritte für die überprüften Testinstrumente berichtet

(s. Kapitel 6.2, 6.3).

Schwierigkeitsanalyse

Zunächst wird im Rahmen einer Itemanalyse die Schwierigkeit der einzelnen Items ana-

lysiert. Ziel ist es, Items mit verschiedenen Schwierigkeitsstufen in einen Test zu integ-

rieren, damit der Test „in allen Bereichen der Merkmalsausprägungen geeignet diffe-

renzieren“ kann (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 87). Dazu muss das Antwortverhal-

ten der Probanden unterschiedlich sein. Allerdings sollten die Items weder zu leicht

noch zu schwierig gestaltet sein. Zur Berechnung der Schwierigkeit wird der Schwie-

rigkeitsindex verwendet (s. dazu Lienert & Raatz, 1998, S. 74). Lienert und Raatz

(1998) definieren Pi folgendermaßen: „Der Schwierigkeitsindex einer Aufgabe ist

gleich dem prozentualen Anteil P der auf diese Aufgaben entfallenden richtigen Ant-

worten in einer Analysenstichprobe von der Größe N […]“ (S. 73). Ein hoher Wert be-

deutet demnach, dass viele Probanden das Item richtig beantwortet haben und das Item

somit leichter zu lösen ist. Niedrige Werte bedeuten, dass das Item schwieriger ist bzw.

von wenigen Probanden gelöst wurde. Der empfohlene Bereich des Schwierigkeitsindi-

zes für Leistungstests liegt zwischen .05 < Pi < .95. In diesem Bereich sollten die Items

gleichverteilt liegen, um zu gewährleisten, dass das Instrument zwischen verschiedenen

Leistungsniveaus differenzieren kann (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 88).

Teilweise wird vorgeschlagen, neben dem Schwierigkeitsindex die Itemvarianz zu be-

rechnen (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 81). Allerdings wird gleichzeitig darauf hin-

gewiesen, dass Itemvarianz und Schwierigkeit kurvilinear zusammenhängen. Die Item-

varianz ist „die Differenzierungsfähigkeit eines Items i hinsichtlich der untersuchten

Probandenstichprobe“ (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 81) und ist bei mittlerer

Schwierigkeit am höchsten. In dieser Arbeit wurde die Itemvarianz nicht näher betrach-

tet, weil sie sich hier nicht als Ausschlusskriterium eignet. Da es sich bei den Tests um

Leistungstests handelt, sollen die Schwierigkeiten variieren. Würde die Itemvarianz als

Ausschlusskriterium herangezogen, würden Items mit mittlerer Schwierigkeit bevor-

80 6 Ergebnisse der Pilotstudie

zugt, was für Leistungstests nicht anzustreben ist (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 83f,

S. 87f).

Trennschärfeanalyse

Die Trennschärfe rit ist ein Maß dafür, „wie stark die Differenzierung zwischen den

Probanden auf Basis des jeweiligen Items mit der Differenzierung zwischen den Pro-

banden auf der Basis des mit allen Items gebildeten Testwertes übereinstimmt.“ (Kelava

& Moosbrugger, 2012, S. 84). Die Berechnung der Trennschärfe erfolgt als Korrelation

zwischen Item und der Gesamtheit der Items bzw. der Skala. Da es sich bei rit um ein

Korrelationsmaß handelt, befinden sich die Werte im Bereich von -1 < rit < 1. Liegt der

Wert von rit nahe 1 werden Items von Teilnehmerinnen und Teilnehmern mit hohem

Testergebnis mit hoher Wahrscheinlichkeit richtig gelöst und von Teilnehmerinnen und

Teilnehmern mit niedrigen Testergebnis eher nicht (Kelava & Moosbrugger, 2012,

S. 86). Items mit einer Trennschärfe nahe 0 sind nicht dafür geeignet zwischen hohen

und niedrigen Testwerten zu differenzieren. Auch Items mit einer Trennschärfe rit < 0.

eigenen sich nicht für sinnvoll messende Instrumente. Ein Wert rit < 0 besagt, dass Pro-

banden, die insgesamt schlechter im Test abschneiden, das Item lösen können und Pro-

banden, die im Test gut abschneiden, das Item nicht lösen können. Liegt rit im Bereich

von .4 < rit < .7 werden die Trennschärfen als gut bezeichnet (Kelava & Moosbrugger,

2012, S. 86).

Bevor im Anschluss an eine Itemanalyse eine Itemselektion durchgeführt wird, sollten

auch die Testgütekriterien, insbesondere die Reliabilität und die Validität, in die endgül-

tige Entscheidung mit einbezogen werden. Auf Basis all dieser Informationen kann ab-

gewogen werden, welche Items sich am besten für das Instrument eignen. Dabei sind

auch Kompromisse nötig, da nicht immer alle Werte in dieselbe Richtung verweisen

bzw. da rationale Gründe, wie z. B. die Anzahl der Items im Test, ausschlaggebend sein

können (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 87; Lienert & Raatz, 1998, S. 128).

Testgütekriterien

Testgütekriterien stellen sicher, dass ein Testinstrument den gängigen Qualitätskriterien

entspricht. Die Hauptgütekriterien sind Objektivität, Reliabilität und Validität (Bortz

& Döring, 2006, S. 195). Als Nebengütekriterien nennen Moosbrugger und Kevala Ska-

lierung, Normierung, Testökonomie, Nützlichkeit, Zumutbarkeit, Unverfälschbarkeit

und Fairness (2012, S. 8). Die Nebengütekriterien wurden bei der Planung, Konstrukti-

on und Durchführung der Tests berücksichtigt und werden im Folgenden nicht weiter

thematisiert (s. dazu auch Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 18-25). Die Hauptgütekrite-

rien werden kurz erläutert und im Anschluss für die beiden Testinstrumente überprüft

(s. Kapitel 6.2.3-.5, 6.3.2-3), um weitere Argumente für die Itemselektion zu erhalten.


Objektivität

Das Testgütekriterium Objektivität stellt die „Vergleichbarkeit von Testleistungen ver-

schiedener Testpersonen“ sicher, indem überprüft wird, ob die Ergebnisse unabhängig

von Durchführung – wozu Testleiter, Umgebung und Hilfsmittel zählen –, Auswertung

und Interpretation sind. Deshalb werden Durchführungs-, Auswertungs- und Interpreta-

tionsobjektivität unterschieden (Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 8).

Reliabilität

Die Reliabilität ist ein Maß für die Messgenauigkeit eines Tests: „Ein Test ist dann reli-

abel (zuverlässig), wenn er das Merkmal, das er misst, exakt, d. h. ohne Messfehler,

misst“ (Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 11). Es werden vier verschiedene Reliabili-

tätsarten unterschieden: Retest-Reliabilität, Paralleltest-Reliabilität, Testhalbierungs-

Reliabilität und interne Konsistenz (Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 12-13). Die inter-

ne Konsistenz ist die in dieser Arbeit betrachtete Reliabilitätsart und bezieht sich auf die

Korrelation zwischen allen Items: „Die interne Konsistenz eines Tests ist umso höher, je

höher die Korrelation zwischen den Items im Durchschnitt sind“ (Moosbrugger

& Kelava, 2012, S. 131). Für die Beurteilung des Ausmaßes der internen Konsistenz

wird als Reliabilitätskoeffizient Cronbachs α berechnet (Cronbach, 1951; Moosbrugger

& Kelava, 2012, S. 131). Allerdings ist zu bedenken, dass ein hoher Alphakoeffizient

kein Beweis für die Eindimensionalität eines Tests ist. Ein Test kann mehrere Dimensi-

onen testen, obwohl er einen hohen Alphakoeffizienten aufweist, wenn der Test eine

hohe Anzahl von Items beinhaltet und die Item-Skala-Korrelationen (Trennschärfen)

> .30 liegen (Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 133). Auch deshalb ist es nötig, die

Trennschärfen zu kontrollieren.

Validität

Laut Bortz & Döring stellt die Validität das wichtigste Gütekriterium für psychometri-

sche Tests dar und „gibt an, ob ein Test das misst, was er messen soll bzw. was er zu

messen vorgibt“ (Bortz & Döring, 2006, S. 200). Selbst wenn die Items eine hohe inter-

ne Konsistenz aufweisen, können sie ein anderes als das angestrebte Konstrukt erfassen.

Drei Arten der Validität werden voneinander abgegrenzt: Kriteriumsvalidität, Kon-

struktvalidität und Inhaltsvalidität.

Die Kriteriumsvalidität wird als Korrelation zwischen den Werten des Tests und den

Werten eines respondierenden Kriteriums berechnet. Wenn die Ergebnisse überein-

stimmen bzw. korrelieren, liegt Kriteriumsvalidität vor. Um diese Art der Validität zu

berechnen, wird ein geeignetes (Außen-)Kriterium benötigt, das teilweise erst zu einem

späteren Zeitpunkt vorliegt (prognostische Validität) oder parallel zur Erhebung des

Testwerts gemessen wird (Übereinstimmungsvalidität) (Bortz & Döring, 2006, S. 200f).


Zur Bestimmung der Konstruktvalidität werden Hypothesen formuliert, die anhand der

Testergebnisse und weiterer miterhobener Variablen, überprüft werden können. So wer-

den gleichzeitig mehrere Kriterien miteinbezogen und durch „ein Netz von Hypothesen

über das Konstrukt und seine Relationen zu anderen manifesten und latenten Variablen“

(Bortz & Döring, 2006, S. 201) abgesichert. Zu bedenken ist, dass für das Aufstellen

von Hypothesen gesicherte Ergebnisse vorliegen müssen, die die Hypothesen stützen

(Bortz & Döring, 2006, S. 201).

Inhaltsvalidität liegt vor, wenn „der Inhalt der Testitems das zu messende Konstrukt in

seinen wichtigsten Aspekten erschöpfend erfasst“ (Bortz & Döring, 2006, S. 200). Zur

Absicherung der Inhaltsvalidität bietet es sich an, die Quellen der Iteminhalte gezielt

auszuwählen und zu überprüfen, ob diese Quellen einen direkten Bezug zum zu mes-

senden Konstrukt aufweisen. Außerdem können externe Meinungen eingeholt werden,

z. B. in Form eines Expertenratings. Bei solch einem Rating beurteilen Experten, ob die

Inhalte das zu messende Konstrukt tatsächlich repräsentieren (Hartig, Frey, & Jude,

2012, S. 150). Die Inhaltsvalidität lässt sich nicht numerisch über einen Koeffizienten

bestimmen und gilt gemeinhin den anderen beiden Validitätsarten in ihrer Aussagekraft

unterlegen (Bortz & Döring, 2006, S. 200).

Im Folgenden werden die Kennwerte zur Schwierigkeit und Trennschärfe der Items und

die Aussagen über die Testgüte der beiden Tests zum fachdidaktischen Wissen und zum

Fachwissen berichtet und genutzt, um die Tests zu optimieren, indem nicht gut messen-

de Items identifiziert (s. Kapitel 6.2.1-5, 6.3.1-4) und vom Test ausgeschlossen werden

(s. Kapitel 6.2.6, 6.3.4). Bevor die Ergebnisse der Analysen und der Itemselektion be-

richtet werden, wird die Stichprobe, an der die Pilotstudie durchgeführt wurde, skizziert.

6.1 Stichprobe

Die Stichprobe umfasst N = 45 Sachunterrichtslehrkräfte. Dabei verteilen sich die Lehr-

kräfte relativ ungleichmäßig auf die einzelnen Gruppen (s. Tab. 11).

Tabelle 11 Verteilung der Stichprobe in der Pilotstudie; N = 45

unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung 8 6 14 gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung 13 9 22 keine Ausbildung im Sachunterricht 5 4 9 gesamt 26 19

Die Verteilung auf die Gruppen ist für die Itemanalyse nicht von Bedeutung, weil dabei

alle 45 Probanden einbezogen wurden. Da allerdings die Varianzanalysen zu den For-


schungsfragen auch schon mit den Daten der Pilotstudie probeweise durchgeführt wur-

den, war es nötig, die Gruppeneinteilung durchzuführen. Die Ergebnisse dieser Analy-

sen sind aufgrund der ungleichen Gruppengrößen und der insgesamt geringen Stichpro-

bengröße nur vorläufige Ergebnisse und werden deshalb nicht an dieser Stelle berichtet.

Die Verteilung auf die Gruppen wird aber dargestellt (s. Tab. 11, S. 82), um zu zeigen,

dass sich die Stichprobe der Pilotstudie aus Gruppen zusammensetzt, die auch später in

der Hauptstudie berücksichtigt werden.

Die Unterrichtserfahrung wurde in der Pilotstudie über zwei der beschriebenen Parame-

ter definiert (s. Kapitel 5.2.1), die Sachunterrichtserfahrung und die Häufigkeit des Un-

terrichts zum Thema „Verbrennung“. Dabei konnten die Gruppen so aggregiert werden,

dass erfahrene Lehrkräfte Sachunterricht seit mehr als fünf Jahren unterrichteten und

das Thema mindestens einmal unterrichtet haben. Unerfahrene Lehrkräfte haben das

Thema „Verbrennung“ noch nie unterrichtet und weisen weniger als fünf Jahre Berufs-

erfahrung auf.

Die Verteilung des Geschlechts fällt erwartungskonform zu Gunsten der Lehrerinnen

aus: 86.7 % der Probanden sind weiblich und nur 13.3 % männlich, was der tatsächli-

chen Verteilung unter Grundschullehrkräften in etwa entspricht (s. dazu Statistisches

Bundesamt, 2014 bzw. Kapitel 7.1).

6.2 Wissenstest zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens

Bevor die Items des Wissenstests zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens analysiert

werden können, ist eine Codierung der offenen Items notwendig. Im Anschluss an die

Dokumentation der Codierung werden die Ergebnisse der Itemanalyse aufgezeigt und

die Überprüfung der Testgütekriterien dargelegt, worauf der Bericht der Itemselektion

folgt.

Wie bei der Operationalisierung des Tests zum fachdidaktischen Wissen berichtet, gin-

gen 22 Items in die Testung ein, welche von 45 Probanden bearbeitet wurden. Eines der

Items wurde direkt von der Codierung ausgeschlossen, da bei der Sichtung der Antwor-

ten inhaltliche Mängel in der Aufgabenstellung auffielen. Das Item wurde überarbeitet

und in der Hauptstudie eingesetzt. Demnach wurden bei der Codierung die 19 offenen

Items und bei der Analyse alle 21 Items betrachtet (zur Verteilung der Items auf die

Facetten s. A.1).


6.2.1 Codierung der Items

Die offenen Items wurden nach den Vorgaben des Codiermanuals codiert (s. Kapitel

5.1.1). Zwischen den zwei Ratern, die alle Items ausgewertet haben, wurde als Überein-

stimmungsmaß Cohens κ berechnet (Lienert & Raatz, 1998, S. 140; Wirtz & Caspar,

2002, S. 55-59). Mögliche Werte liegen im Bereich von -1 < κ < 1, wobei der Wert 1

perfekte Überstimmung und -1 keinerlei Überstimmung zwischen den Ratern ausdrückt

(Wirtz & Caspar, 2002, S. 59).

Für die codierten Items liegen die κ-Werte im Bereich von .314 < κ < 1 (s. Tab. 12,

S. 87). Laut Wirtz & Caspar (2002, S. 59) weisen zwei Items (Ver_04, SV_10) eine

nicht akzeptable Überstimmung auf (κ < .4). Ein Item (SV_07) hat eine akzeptable

(.4 < κ < .6), fünf eine gute (LS_01, SV_03, Ver_03, Ver_06, GeU_01) (.6 < κ < .75)

und elf Items (SV_01, SV_02, SV_04, SV_05, Ver_01, Ver_02, Ver_05, Ver_07, Ge-

U_1, GeU_03, GeU_04) eine sehr gute Überstimmung (κ > .75).

Aus diesen mehrheitlich recht deutlichen Übereinstimmungen ist zu schließen, dass das

Manual verständliche und umfassende Angaben beinhaltet und somit für ausreichende

Auswertungsobjektivität sorgt.

6.2.2 Itemanalyse


Da die Items dreistufig codiert werden, wird ein Schwierigkeitsindex Pi jeweils für das

Erreichen von einem Punkt und von zwei Punkten ermittelt, (s. Tab 12, S. 85). Im

Schwierigkeitsindex für das Erreichen eines Punktes ist der Index für das Erreichen

zweier Punkte miteinberechnet. Dieses Vorgehen geht darauf zurück, dass ein Proband,

der zwei Punkte erhält, automatisch auch einen Punkt erreicht hat.

Bei sieben Items (SV_07, SV_08, SV_09, Ver_01, Ver_0, GeU_01, GEU_04) liegt ein

Wert unter .05, was bedeutet, dass es sehr schwer ist, diese Stufe des Items zu erreichen.

Bei einem Item (SV_10) liegen alle Werte in einem kritischen Bereich. Für alle anderen

Items sind die Schwierigkeitsindizes unterschiedlich und insgesamt weit gestreut.


Die Trennschärfe rit wurde ebenfalls für alle 21 Items errechnet (s. Tab. 12, S. 87). Ins-

gesamt sind die Trennschärfen im Test relativ niedrig. Gute Trennschärfen (.4 < rit > .7)

liegen bei drei Items (LS_01, GeU_02, GeU_03) vor. Die Trennschärfen von vier Items

(SV_02, SV_07, SV_09, Ver_07) liegen im negativen Bereich. Die Werte von vier wei-

teren Items (SV_03, Ver_03, Ver_04, GeU_04) liegen nahe 0 und sind somit ungeeig-

net, um zwischen guten und schlechten Probanden zu unterscheiden. Die Werte der üb-


rigen Items (SV_01, SV_04, SV_05, SV_08, Ver_01, Ver_02, Ver_05, Ver_06, Ge-

U_01) liegen breit gestreut im Bereich von .1 < rit < .4.

6.2.3 Testgütekriterien

Objektivität

Die Durchführungsobjektivität des vorliegenden Tests ist teilweise gegeben, weil der

Test ohne Testleiter durchgeführt wird und jeder Testperson stattdessen die Testinstruk-

tionen schriftlich vorliegen. Damit werden Interaktionen zwischen Testleiter und Pro-

banden, die die Ergebnisse beeinflussen könnten, vermieden. Dadurch, dass der Test

online und sozusagen ohne Aufsicht ausgefüllt wird, ist es möglich, dass die Ausfüll-

dauer des Tests variiert (Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 9). Mögliche dadurch verur-

sachte Effekte werden in der Hauptstudie mit einer Varianzanalyse überprüft. Bedacht

werden muss, dass die Lehrkräfte möglicherweise Hilfsmittel, wie z. B. das Internet

oder Fachbücher, zur Lösung der Tests herangezogen haben, da die Erhebung online

und somit ohne Aufsicht stattfand. Die Lehrkräfte wurden dazu angehalten, die Aufga-

ben alleine und ohne Hilfen zu lösen. Wie schon erläutert (s. Kapitel 4.2), konnte eine

Untersuchung zeigen, dass Lehrkräfte ohne Aufsicht nicht systematisch besser ab-

schneiden als Lehrkräfte, die unter Aufsicht einen Test lösten (Dollny, 2011). Trotzdem

muss hingenommen werden, dass aufgrund der Onlineerhebung ohne Aufsicht durch

einen Testleiter eine Beeinträchtigung der Durchführungsobjektivität bestehen kann.

Reliabilität

Unter Einbezug der 21 Items aus der Pilotstudie beträgt Cronbachs α für den Test zum

fachdidaktischen Wissen .556. Empfohlen wird bei Leistungstests ein Cronbachs α > .7

(Field, 2013, S. 709).

Um zu veranschaulichen, wie einzelne Items die Reliabilität beeinflussen, zeigt Tabelle

12 (S. 87) die Reliabilität des Gesamttests ohne das jeweilige Item und damit das Poten-

tial durch gezielte Selektion die Reliabilität zu erhöhen.

Validität

Da kein Außenkriterium vorliegt, das sich zur Berechnung der Kriteriumsvalidität eig-

net und die Literatur keine gesicherten Hypothesen für die Berechnung der Konstrukt-

validität bietet, wird die Validität des Tests zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens

als Inhaltsvalidität erhoben. Nach Bortz und Döring (2006, S. 200) ist das ein übliches

Vorgehen bei Tests und Fragebögen.

Zur Überprüfung der Inhaltsvalidität wurden inhaltliche Analysen und ein Experten-

rating durchgeführt. Das bedeutet, dass die Items im Anschluss an die Analyse von


Lehrplänen, Schülerbüchern und Unterrichtsmaterialien konstruiert wurden und die dort

gefundenen fachlichen und fachdidaktischen Inhalte zum Inhaltsbereich „Verbrennung“

in die Items integriert wurden. Außerdem wurden die Items nach Maßgabe der Operati-

onalisierung des fachdidaktischen Wissens konstruiert. Die Operationalisierung beruht

auf der Literatur und repräsentiert das Konstrukt des fachdidaktischen Wissens (s. Kapi-

tel 5.1.1) und kann daher als abgesicherte Referenz gelten (Hartig et al., 2012, S. 150;

Schmiemann & Lücken, 2014, S. 110). In dem erwähnten Expertenrating wurde die

Hauptstudienversion des Tests bewertet, deshalb finden sich weitere Aussagen über die

Inhaltsvalidität und die Beschreibung des Expertenratings in Kapitel 7.2.

Die Auswertungsobjektivität des Tests wird durch die Codierung der Items durch zwei

Beurteiler mithilfe eines Codiermanuals sichergestellt. In dem Manual ist festgelegt, für

welche Antworten welche Kategorien und wie viele Punkte für die jeweiligen Katego-

rien vergeben werden (Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 9f). Dass die Übereinstimmung

der Codierer gegeben ist, wurde bereits in Kapitel 6.2.1 mit Angabe der Übereinstim-

mungskoeffizienten belegt. Das bedeutet, dass die Auswertungsobjektivität durch die

Vorgaben im Manual gegeben ist, weil mit sehr hoher Sicherheit alle Probanden für

dieselbe Leistung dieselbe Anzahl an Punkten erhalten. Außerdem werden die Tester-

gebnisse einheitlich interpretiert. Die genauen Festlegungen stellen sicher, dass die Ob-

jektivität des Tests gegeben ist (Moosbrugger & Kelava, 2012, S. 10).

6.2.4 Itemselektion

Auf Basis der Item- und der Reliabilitätsanalyse werden die Items ausgewählt, „die für

das zu messende Merkmal psychometrisch gesehen am geeignetsten sind“ (Kelava

& Moosbrugger, 2012, S. 87). Zunächst sind die Werte zur Schwierigkeit und Trenn-

schärfe der Items gleichzeitig zu beachten. Darüber hinaus werden die Werte zur Relia-

bilität und zur Codierung der Items miteinbezogen. In Tabelle 12 (S. 87) sind alle Items

mit ihren zugehörigen Werten aufgelistet. Die Items, die für die Hauptstudie ausge-

schlossen wurden, sind grau unterlegt.

Insgesamt werden von den ursprünglich 22 Items acht Items ausgeschlossen. Ein Item

(SV_06) wurde erst gar nicht codiert, weil es inhaltlich nicht mehr sinnvoll erschien.

Deshalb ging das Item in einer optimierten Version in die Hauptstudie ein, in der sich

seine Praktikabilität erst erweisen musste (s. Kapitel 7). Im ersten Schritt werden alle

Items mit negativer Trennschärfe bzw. Item-Skala-Korrelation aussortiert (SV_02,

SV_07, SV_09, Ver_07), wie von Kelava & Moosbrugger empfohlen (2012, S. 86).

SV_03 wurde aus inhaltlichen Gründen, obwohl eine Trennschärfe nahe 0 vorlag, im

Test belassen. Drei weitere Items (Ver_03, Ver_04, GeU_04) mit einer Trennschärfe

nahe 0 und eher schlechten Werten bezüglich der Schwierigkeit wurden gelöscht. Bei


Item Ver_04 spricht auch die schlechte Übereinstimmung bei der Codierung (κ = .323)

für den Ausschluss. Aufgrund der Trennschärfen werden keine weiteren Items gelöscht.

Die Schwierigkeitsindizes der Items sind sehr heterogen, was beibehalten wird, um hin-

sichtlich der Schwierigkeit möglichst viel Varianz zuzulassen.

Tabelle 12 Werte der Itemanalyse in der Pilotstudie (Fachdidaktisches Wissens) (grau hinterlegte Items wurden in der Hauptstudie nicht berücksichtigt)

Item κ Pi rit

Cronbachs α ohne Item 1 Punkt 2 Punkte

LS_01 .752 .59 .08 .470 .499 SV_01 .877 .61 .24 .256 .531 SV_02 .922 .59 .31 -.131 .590 SV_03 .743 .51 .14 -.004 .573 SV_04 .975 .51 .27 .284 .524 SV_05 .825 .71 .18 .398 .513 SV_06 Von der Codierung ausgeschlossen. SV_07 .597 .18 .02 -.004 .566 SV_08 --- .65 .31 .039 .562 SV_09 --- .14 .84 -.245 .589 SV_10 .323 .92 .04 .169 .549 Ver_01 .783 .57 .02 .366 .519 Ver_02 .824 .08 .27 .358 .505 Ver_03 .707 .14 .37 .104 .564 Ver_04 .314 .88 .08 .118 .551 Ver_05 .777 .31 .12 .097 .558 Ver_06 .737 .37 .08 .352 .513 Ver_07 .933 .72 .16 -.014 .570 GeU_01 .707 .10 .02 .418 .527 GeU_02 1 .55 .12 .395 .507 GeU_03 .782 .37 .25 .337 .512 GeU_04 .808 .70 .02 .046 .560

Bei Betrachtung der Tabelle fallen weitere Items auf, für deren Ausschluss Argumente

gefunden werden könnten, insbesondere weil sie die erwünschte Trennschärfe rit > .4

nicht erreichen (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 86). Allerdings wurden im Hinblick

auf den Testumfang, die umfassende Erfassung des Konstrukts und eine akzeptable Re-

liabilität nur die Items mit den größten Problemen im Sinne der rationalen Selektion

nach Lienert und Raatz ausgeschlossen (1998, S. 128f). Unter Ausschluss der sieben

Items ergibt sich eine interne Konsistenz von Cronbachs α = .669, die knapp unter dem

anvisierten Wert von .7 liegt (Field, 2013, S. 709). Bei der Bewertung der internen Kon-

sistenz muss bedacht werden, dass es sich beim fachdidaktischen Wissen um ein eher

weiches und oft sehr unterschiedlich operationalisiertes Konstrukt handelt (s. Kapitel

3.1.2). Außerdem wurden offene Aufgaben ausgewertet, deren Codierung zusätzlich

schwierig ist (Bühner, 2006, S. 65). Diese beiden Umstände erschweren die konsistente

Erhebung des fachdidaktischen Wissens.


6.3 Wissenstest zur Erhebung des Fachwissens

Die Auswertung der Items aus dem Fachwissenstest erfolgt über eine Syntax, die mithil-

fe eines Statistikprogramms generiert wurde. Die Syntax vergibt für die richtige Lösung

einer Aufgabe einen Punkt und null Punkte für die falsche Lösung. Auf Basis dieser

syntaxgenerierten Codierung werden die 35 Multiple-Choice-Items des Tests zur Erhe-

bung des Fachwissens hinsichtlich Schwierigkeit, Trennschärfe und Testgütekriterien

analysiert. Die Verteilung der Items auf die Facetten ist im Anhang dokumentiert

(s. A.1).

6.3.1 Itemanalyse


Die Schwierigkeitsindizes des Tests zur Erhebung des Fachwissens liegen zwischen .20

(GS_F_03) und .98 (GS_R_01, GS_R_02). Insgesamt weisen 14 Items einen hohen

Schwierigkeitsindex (Pi > .75) auf und sind damit eher leicht zu lösen (GS_F_02,

GS_F_04, GS_F_05, GS_R_01, GS_R_02, GS_K_01, GS_K_02, SI_F_05, SI_F_06,

SI_R_01, V_02, V_04, V_07, V_08). Das Item GS_F_03 ist aufgrund des niedrigsten

Schwierigkeitsindizes im Test (Pi < .25) am schwersten zu lösen. Alle anderen Indizes

liegen zwischen diesen Extremwerten (s. Tab. 13, S. 90).


Der Fachwissenstests beinhaltet acht Items mit negativen Trennschärfen oder Trenn-

schärfen nahe 0 (SI_K_03, GS_R_01, SI_F_02, V_02, V_07, GS_R_01, SI_R_01,

V_01) (s. Tab. 13, S. 90). Im Gegensatz dazu liegen die Trennschärfen von sechs Items

im guten Bereich, rit > .4 (V_03, V_05, GS_F_01, GS_F_02, SI_F_01, SI_K_01). Die

übrigen Items verteilen sich auf den mittleren bis schlechten Bereich.


Objektivität

Das Gütekriterium Objektivität kann, wie beim Test zum fachdidaktischen Wissen als

erfüllt betrachtet werden, da die Angaben zur Testinstruktion den Probanden schriftlich

vorlagen und während der Testsituation keine Kommunikation stattfand (Moosbrugger

& Kelava, 2012, S. 9). Außerdem wurden die Items nach einem einheitlichen, compu-

tergenerierten Auswertungsschlüssel ausgewertet und auch die Interpretation der Ergeb-

nisse erfolgt einheitlich (Bortz & Döring, 2006, S. 195). Die Durchführungsobjektivität


ist, wie beim Instrument zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens, aufgrund der

Möglichkeit Hilfsmittel zu verwenden, eingeschränkt (s. Kapitel 6.2.3).

Reliabilität

Die Reliabilität des Fachwissenstests unter Einbezug aller 35 Items beträgt Cron-

bachs α = .676 und liegt somit schon in seiner Ausgangsversion nur knapp unter dem

für Leistungstests empfohlenen Wert, Cronbachs α < .7 (Field, 2013, S. 709). Tabelle

13 (S. 90) bildet den Cronbachs α ohne das jeweilige Item ab, um das Potenzial durch

gezielte Selektion die interne Konsistenz zu erhöhen, aufzuzeigen.

Validität

Wie für den Test zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens gilt auch für den Fachwis-

senstest, dass die Inhaltsvalidität durch die vorherige Analyse von Lehrplänen, Schul-

büchern und Fachliteratur sichergestellt wurde. Auf weitere Validierungsschritte wurde

wegen fehlender passender Außenkriterien, dem Mangel an einer gesicherten Literatur-

basis zum Aufstellen von Hypothesen und wegen der guten inhaltlichen Nachvollzieh-

barkeit der Items verzichtet.

6.3.3 Itemselektion

Auf Basis der Item- und der Reliabilitätsanalyse wurde die Testversion überarbeitet,

indem Items mit sehr schlechten Werten vom Test ausgeschlossen wurden. Tabelle 13

(S. 90) zeigt alle Kennwerte. Die grau unterlegten Items wurden aus Gründen, die im

Folgenden dargelegt werden, gelöscht.

Zunächst werden die Items mit negativer Trennschärfe aussortiert (GS_R_02, SI_F_02,

SI_K_03, V_02, V_07). Auch GS_R_01, SI_R_01 und V_01 werden aufgrund der

Trennschärfe nahe 0 gelöscht (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 86). Bei einigen Items

(GS_R_01, GS_R_02, SI_R_01, V_02) spricht für den Ausschluss auch der hohe

Schwierigkeitsindex (Pi < .95), was ein Zeichen dafür ist, dass das Item sehr leicht zu

lösen ist. Zu schwere Items, mit Pi < .05, sind nicht im Test enthalten.

Nach dieser Selektion verbleiben 26 Items im Fachwissenstest. Der neu berechnete

Cronbachs α = .756 entspricht dem angestrebten Wert für einen Leistungstest (α > .7)

(Field, 2013, S. 709). Wie schon im Test zum fachdidaktischen Wissen bieten sich auch

im Fachwissenstest weitere Items für einen Ausschluss an. Aus rationalen Gründen wie

z. B. dem Testumfang und der vollständigen Erfassung des Konstrukts werden diese

besonders hinsichtlich der Trennschärfe kritischen Items trotzdem beibehalten (Lienert

& Raatz, 1998, S. 128f).


Tabelle 13 Werte der Itemanalyse in der Pilotstudie (Fachwissen) (grau hinterlegte Items wurden in der Hauptstudie nicht berücksichtigt)

Item Pi rit Cronbachs α

ohne Item GS_F_01 .52 .445 .647 GS_F_02 .76 .448 .650 GS_F_03 .20 .226 .667 GS_F_04 .78 .210 .668 GS_F_05 .86 .179 .70 GS_R_01 .98 .040 .676 GS_R_02 .98 -.209 .682 GS_R_03 .74 .154 .672 GS_K_01 .82 .211 .668 GS_K_02 .88 .205 .669 SI_F_01 .62 .462 .646 SI_F_02 .48 -.169 .700 SI_F_03 .26 .102 .676 SI_F_04 .32 .141 .674 SI_F_05 .90 .171 .671 SI_F_06 .94 .160 .672 SI_F_07 .34 .150 .673 SI_F_08 .72 .197 .669 SI_R_01 .96 .033 .677 SI_R_02 .54 .193 .670 SI_R_03 .26 .235 .666 SI_R_04 .72 .288 .662 SI_R_05 .46 .297 .661 SI_R_06 .66 .413 .651 SI_K_01 .68 .441 .649 SI_K_02 .66 .194 .669 SI_K_03 .34 -.371 .713 V_01 .32 .110 .676 V_02 .96 -.070 .680 V_03 .62 .475 .645 V_04 .76 .172 .671 V_05 .66 .390 .654 V_06 .64 .405 .652 V_07 .90 -.067 .684 V_08 .80 .128 .674

7 Ergebnisse der Hauptstudie 91

7 Ergebnisse der Hauptstudie

Zunächst wird im Folgenden die Stichprobe vorgestellt. Darauf folgt die Beschreibung

der Testinstrumente, indem die Itemkennwerte, die Testgütekriterien, die deskriptive

Statistik und die Testverteilung berichtet werden. Im Anschluss daran werden die Er-

gebnisse der statistischen Analysen in Bezug auf die Forschungsfragen dargelegt. Er-

gänzende Ergebnisse, die zur weiteren Klärung der in dieser Studie betrachteten Prob-

lematik beitragen, werden ebenfalls wiedergeben.

7.1 Stichprobe

Die Mindestgröße der Stichprobe wurde a priori mithilfe des Computerprogramms

G*Power berechnet (Faul, Erdfelder, Buchner, & Lang, 2009; Faul, Erdfelder, Lang, &

Buchner, 2007). Dafür wurde in dem Programm, im Rahmen der Testfamilie F-Tests,

die Varianzanalyse mit Haupteffekten und Interaktionen ausgewählt. Bei der a priori

Berechnung einer Stichprobengröße müssen die Effektstärke, das Signifikanzniveau und

die Teststärke der Analysen angegeben werden. Außerdem muss die Anzahl der zu ver-

gleichenden Gruppen festgelegt werden. In der vorliegenden Studie werden sechs

Gruppen miteinander verglichen, dabei soll eine mittlere Effektstärke (f = 0.30) erreicht

werden und das Signifikanzniveau bei α = .05 sowie die Teststärke bei 1-β = .95 liegen.

Das Ergebnis der Kalkulation ergab, dass die Stichprobe, um die genannten Werte zu

erreichen bzw. zu berücksichtigen, mindestens N = 175 betragen sollte.

Die tatsächliche Stichprobe der Hauptstudie umfasst 203 Lehrkräfte, die das Fach Sach-

unterricht in einer Grundschule unterrichten. 19 Das bedeutet, dass die Stichprobe in der

Lage sein müsste, die gewünschten Effekt- und Teststärken zu erreichen. Von den

N = 203 sind, ähnlich wie in der Pilotstudie, 89.2 % weiblich und 10.8 % männlich.

Dieser deutliche Überhang an Lehrerinnen entspricht der derzeitigen bundesweiten Si-

tuation: Im Schuljahr 2012/13 waren 88.2 % aller Grundschullehrkräfte weiblich (Sta-

tistisches Bundesamt, 2014).

Die Stichprobe ist weiterhin wie folgt charakterisiert: Das Alter der Lehrkräfte liegt im

arithmetischen Mittel bei M = 36.3 Jahren, wobei die Spannweite von 23 bis 64 Jahren

reicht. 77.3 % der Teilnehmerinnen und Teilnehmer sind Lehrkräfte, 13.9 % Referenda-

re, 6.5 % Schulleiterinnen und Schulleiter und 2.3 % gaben ihre Position an der Schule

mit „Sonstige“ an. 94.9 % der Lehrkräfte haben an einer nordrheinwestfälischen Uni- 19 Weitere 13 Lehrkräfte haben ebenfalls an der Studie teilgenommen, lassen sich aber keiner der drei

Ausbildungsgruppen zuordnen und können deshalb nicht in der Stichprobe berücksichtigt werden.

92 7 Ergebnisse der Hauptstudie

versität studiert, 3.2 % an einer hessischen. Jeweils eine Person (0.5 %) hat in Berlin,

Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz und Sachsen-Anhalt studiert.

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer wurden entsprechend ihres Ausbildungshinter-

grundes und ihrer Unterrichtserfahrung auf insgesamt sechs Gruppen verteilt. Die Ver-

teilung der Stichprobe auf die Gruppen ist relativ gleichmäßig (s. Tab. 14).

Tabelle 14 Verteilung der Stichprobe in der Hauptstudie; N = 203

unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung 32 34 66 gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung 36 34 70 keine Ausbildung im Sachunterricht 36 31 67 gesamt 104 99 203

Die Variable „Unterrichtserfahrung“ wird über den Parameter „Häufigkeit des Unter-

richtens des Inhaltsbereichs ‚Verbrennung‘“ operationalisiert (s. Kapitel 5.2.2). Mithilfe

dieses Parameters lässt sich die Gruppe anhand des Medians in zwei Gruppen bzw.

50 %-Perzentile teilen. Der Median der gesamten Stichprobe beträgt 1. Da die Gruppen

genau am Median geteilt werden, bedeutet das, dass die unerfahrenen Lehrkräfte den

Unterrichtsinhalt „Verbrennung“ maximal einmal unterrichtet haben und die erfahrenen

Lehrkräfte mindestens zwei Mal. Dabei haben die unerfahrenen Lehrkräfte den Unter-

richtsinhalt „Verbrennung“ im Mittel 0.38 Mal unterrichtet, währenden die erfahrenen

Lehrkräfte „Verbrennung“ im Mittel 3.49 Mal unterrichtet haben. Diese Mittelwerte der

beiden Gruppen lassen sich signifikant voneinander trennen, was die Zulässigkeit der

Aufteilung zusätzlich bestätigt, t (129.44) = -24.540, p < .001, d = 3.495. Die Mittelwer-

te aller Gruppen finden sich im Anhang (s. A.7).

7.2 Wissenstest zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens

Die Version des Tests zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens, die in der Hauptstu-

die verwendet wurde, umfasst 15 Items. Für jede richtige Antwort werden bis zu zwei

Punkte vergeben. Ein Item (SV_08) wurde von der Auswertung aus drei Gründen aus-

geschlossen: Erstens wäre es das einzige Item im geschlossenen Format im gesamten

Test gewesen und hätte somit aufgrund des Antwortformats nicht zu den anderen Items

gepasst. Zweitens hat das Item die Gesamtreliabilität des Tests am deutlichsten negativ

beeinflusst: Die Gesamtreliabilität des Tests mit allen 15 Items beträgt Cronbachs

α = .589. Durch den Ausschluss des Items beträgt die Gesamtreliabilität des Tests

Cronbachs α = .613. Der dritte Ausschlussgrund ist, dass das Item den geringsten Wert

bezüglich der Trennschärfe aufweist, rit = -.034. Durch die wiederholte Revision des


Tests wurden also 14 offene Items ausgewertet, die das fachdidaktische Wissen in die-

ser Studie beschreiben. Beide Facetten, lernprozess- und lehrbezogenes Wissen, umfas-

sen jeweils sieben Items (zur Verteilung der Items auf die Facetten s. A.1). Die zu errei-

chende Maximalpunktzahl beträgt 28 Punkte. Der Test misst das Konstrukt des fachdi-

daktischen Wissens mit Items mit ausgeglichener Schwierigkeit und akzeptablen Trenn-

schärfen reliabel und valide, was im Folgenden belegt wird.

7.2.1 Itemanalyse

Auch für die Hauptstudienversion des Tests wurde eine Itemanalyse durchgeführt. An

dieser Stelle sollen die Ergebnisse der Analyse nicht ausführlich interpretiert werden.

Stattdessen werden zur Übersicht und zur Information lediglich die Kennwerte der

Items in Tabelle 15 abgebildet und zwei Aspekte angesprochen: Hingewiesen werden

sollte darauf, dass die Trennschärfe aller Items unter rit < .4 liegt, was durchaus kritisch

gesehen werden kann (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 86). Außerdem ist das Item

SV_06 zu erwähnen, welches vor dem Einsatz in der Hauptstudie überarbeitet wurde.

Diese Modifikation hat sich bewährt, was die gute Übereinstimmung (κ = .654) und die

im Vergleich der Items zufriedenstellende Trennschärfe (rit = .303) bestätigen.

Tabelle 15 Werte der Itemanalyse in der Hauptstudie (Fachdidaktisches Wissen)

Item κ Pi rit 1 Punkt 2 Punkte

LS_01 .750 .58 .08 .181 SV_01 .857 .79 .12 .305 SV_03 .736 .54 .09 .204 SV_04 .906 .75 .16 .279 SV_05 .821 .85 .10 .304 SV_06 .654 .56 .14 .303 SV_10 .734 .95 .08 .082 Ver_01 .802 .65 .02 .303 Ver_02 .766 .35 .24 .351 Ver_05 .563 .67 .37 .189 Ver_06 .984 .47 .10 .222 GeU_01 .739 .03 .0 .076 GeU_02 .961 .57 .08 .376 GeU_03 .736 .44 .02 .262


Reliabilität

Die Reliabilität des Tests wurde als innere Konsistenz berechnet und liegt mit einem

Cronbachs α = .613 knapp unter dem empfohlenen Wert für Leistungstests (Field, 2013,


S. 709), aber laut Lienert & Raatz noch in einem Bereich, der es erlaubt mit dem Test

weiterzuarbeiten (1998, S. 213).

Auch für die einzelnen Gruppen misst der Test das Konstrukt des fachdidaktischen

Wissens in einem ähnlich reliablen Bereich (s. A.3). Es gibt folgende Ausnahme: Wird

nur die Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

getestet, liegt der Cronbachs α bei .273. Dieser niedrige Wert hängt möglicherweise mit

der relativ geringen Gruppengröße zusammen.

Validität

Der Test misst valide, das belegen die vorangegangene Inhaltsanalyse und das Exper-

tenrating. Die Aussagen bezüglich der Inhaltsanalyse decken sich mit denen zur Test-

version aus der Pilotstudie (s. Kapitel 6.2.3).

Das Expertenrating wurde in einer ergänzenden Vorstudie20 durchgeführt, um die In-

haltsvalidität durch externe Urteile zu überprüfen. Dazu wurden insgesamt zehn Exper-

tinnen und Experten befragt. Die Expertise der Teilnehmerinnen und Teilnehmer erklärt

sich dadurch, dass fünf an Universitäten im Bereich der Sachunterrichtsdidaktik for-

schen und lehren und die anderen fünf als Fachleiterinnen und Fachleiter an Studiense-

minaren bzw. Zentren für schulpraktische Lehrerausbildung Lehramtsanwärterinnen

und Lehramtsanwärter im Fach Sachunterricht ausbilden. Beide Gruppen besitzen auf-

grund ihrer beruflichen Qualifikationen die Expertise, einschätzen zu können, was fach-

didaktisches Wissen im Sachunterricht ausmacht bzw. welche Inhalte durch das Kon-

strukt fachdidaktisches Wissen repräsentiert werden. Validiert wurde die überarbeitete

Version des Fragebogens nach der Itemselektion. Dabei handelt es sich um die Version,

die in der Hauptstudie eingesetzt wurde. Dieses Instrument besteht aus 15 Items.

Den Expertinnen und Experten wurde ein Rating in Form eines Online-Fragebogens

vorgelegt. In diesem Fragebogen musste auf einer vierstufigen Likert-Skala angegeben

werden, ob die einzelnen Items fachdidaktisches Wissen einer Sachunterrichtslehrkraft

repräsentieren. Falls eine bestätigende Antwort (trifft zu, trifft eher zu) gegeben wurde,

sollte das Item zusätzlich den Facetten lernprozessbezogenes oder lehrbezogenes Wis-

sen zugeordnet werden. Bei ablehnenden Antworten (trifft eher nicht zu, trifft nicht zu)

wurden die Expertinnen und Experten darum gebeten zu spezifizieren, zu welchem

Wissensbereich das Item gehört. Dabei konnte zwischen Fachwissen und pädagogi-

schem Wissen gewählt werden. Möglich waren auch offene Antworten (sonstige Grün-

de) oder die Antwort, dass das Item Wissen repräsentiert, welches nicht relevant für

Sachunterrichtslehrkräfte ist. Die zusätzlichen Fragen zur genaueren Zuordnung der

Items sollten weitere Erkenntnisse über die inhaltsvalide Aufteilung der Facetten und

die Zughörigkeit der abgefragten Aspekte zum Wissensbereich liefern.

20 Die Inhaltsvalidität wurde im Rahmen einer Examensarbeit untersucht (Hagmeyer, 2014).


Für die Studie wurde ein Grenzwert für die Validität der Items festgelegt. Dieses Vor-

gehen empfehlen Schmiemann und Lücken (2014, S. 111). Es wurde festgelegt, dass die

einzelnen Items als inhaltlich valide gelten, wenn acht von zehn Expertinnen und Exper-

ten zustimmen, dass das Item fachdidaktisches Wissen repräsentiert. Insgesamt wird der

Test als inhaltlich valide betrachtet, wenn 13 der 15 Aufgaben von mindestens acht der

Expertinnen und Experten als inhaltlich valide bewertet werden (Hagmeyer, 2014).

Das Ergebnis des Ratings belegt, dass alle Items als inhaltlich valide gelten (s. Tab. 16).

Im Hinblick auf den im Vorhinein festgelegten Referenzwert ist somit auch der Gesamt-

test als inhaltlich valide zu betrachten.

Tabelle 16 Häufigkeiten zur Bewertung der Items im Expertenrating

Item

Item repräsentiert fachdi-daktisches Wissen

Zustimmung Ablehnung

LS_01 10 0 SV_01 9 1 SV_03 10 0 SV_04 8 2 SV_05 8 2 SV_06 8 2 SV_08 8 2 SV_10 10 0 Ver_01 8 2 Ver_02 8 2 Ver_05 10 0 Ver_06 10 0 GeU_01 10 0 GeU_02 8 2 GeU_03 9 1

Außerdem zeigt die Auswertung des Expertenratings, dass die Zuordnung der Items zu

den Facetten, lehrprozessbezogenes Wissen und lehrbezogenes Wissen, von den Exper-

tinnen und Experten bestätigt wird. Nur bei einem Item ergibt sich keine eindeutige Be-

stätigung der Facette (SV_06). Allerdings wird es auch keinem anderen Wissensbereich

klar zugeordnet (Hagmeyer, 2014).

Objektivität

Auch das dritte Testgütekriterium, die Objektivität, wurde weitgehend erfüllt, weil die

Instruktionen zur Testdurchführung den Probanden schriftlich vorlagen. Die Dauer des

Ausfüllens beeinflusst die Testleistung nicht, wie eine Kovarianzanalyse zeigt. Außer-

dem wird die einheitliche und objektive Auswertung durch ein Codiermanual sicherge-

stellt. Die Interraterreliabilitäten (Cohens κ) liegen überwiegend im guten (5 Items) und


sehr guten (8 Items) Bereich. Nur das Item Ver_05 weist einen Cohens κ = .563 auf und

liegt damit im akzeptablen Bereich (Wirtz & Caspar, 2002, S. 59). Eingeschränkt objek-

tiv hinsichtlich der Durchführung ist das Instrument aufgrund der Erhebungsform. Da

die Erhebung online erfolgt, kann nicht endgültig sichergestellt werden, dass keiner der

Lehrkräfte Hilfsmittel bei der Lösung der Items nutzt (s. dazu auch Kapitel 6.2.3). Die

Objektivität hinsichtlich der Interpretation ist durch die einheitliche Interpretation der

Testwerte erfüllt.

7.2.3 Deskriptive Statistik und Testwertverteilung

Nach der Testauswertung ergeben sich folgende deskriptiv-statistischen Kennwerte für

die einzelnen Gruppen (s. Tab. 17).

Tabelle 17 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen (Fachdidaktisches Wissen)

unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung

M = 10.16 SD = 2.701

M = 11.71 SD = 3.326

M = 10.95 SD = 3.115

gesellschaftswissen-schaftliche Ausbildung

M = 10.39 SD = 3.635

M = 9.38 SD = 3.877

M = 9.90 SD = 3.762

keine Ausbildung im Sachunterricht

M = 7.69 SD = 3.060

M = 9.48 SD =3.032

M = 8.52 SD = 3.154

gesamt M = 9.38 SD = 3.377

M = 10.21 SD = 3.575

Über die gesamte Stichprobe liegt der Mittelwert bei M = 9.79, der Median bei 10 und

die Standardabweichung bei SD = 3.491. Die Werte liegen zwischen 0 (Minimum) und

23 (Maximum).

Als Voraussetzung für einige statistische Analysen müssen die zugrundeliegenden Da-

ten normalverteilt sein (z. B. Bortz & Döring, 2006, 218). Normalverteilte Daten liegen

nach Lienert und Raatz vor, „[…] wenn die Faktoren, die das untersuchte Persönlich-

keitsmerkmal bedingen, zahlreich, voneinander unabhängig und in ihrem Zusammen-

wirken additiv sind“ (Lienert & Raatz, 1998, S. 147). Außerdem muss die getestete

Stichprobe ausreichend groß und repräsentativ sein. Wenn dann zusätzlich noch die

Itemschwierigkeiten der Testitems im mittleren Bereich liegen, sollten die Daten nor-

malverteilt sein (Lienert & Raatz, 1998, S. 147). Zur Überprüfung der Normalverteilung

wurde der Shapiro-Wilk-Test herangezogen. Er betrachtet, ob eine Verteilung von einer

vergleichbaren Normalverteilung signifikant abweicht (Field, 2013, S. 188). Liegt ein

nicht-signifikantes Ergebnis vor, ist davon auszugehen, dass normalverteilte Daten pro-

duziert wurden (Field, 2013, S. 184f). Der Shapiro-Wilk-Test wurde dem häufig ver-

wendeten Kolmogorov-Smirnov-Test vorgezogen, weil er auch für kleinere Stichproben


(N < 50) eine große Teststärke aufweist (Field, 2013, S. 188; D'Agostino, 1982, S. 321-

323). Um kleinere Stichproben handelt es sich auch bei den sechs nach Ausbildungshin-

tergrund und Unterrichtserfahrung unterschiedenen Gruppen, die in der Studie unter-

sucht werden (s. Kapitel 7.1). Das Testergebnis der Gesamtstichprobe weicht laut

Shapiro-Wilk-Test nicht von der Normalverteilung ab, W(203) = .987, p = .063. Aller-

dings sind die Daten von zwei Untergruppen nicht normalverteilt (s. Tab. 18). Dabei

handelt es sich zum einem um die Gruppe der Lehrkräften mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung und zum anderen um die Gruppe, die nur die erfahrenen Lehrkräfte mit na-

turwissenschaftlicher Ausbildung umfasst.

Tabelle 18 Überprüfung der Normalverteilung durch den Shapiro-Wilk-Test (W) (fachdidaktisches Wis-sen) unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung

W(32) = .935, p = .055 W(34) = .923, p = .020* W(66) = .946, p = .006*


W(36) = .951, p = .116 W(34) = 981, p = .812 W(70) = .975, p = .177


W(36) = .981, p = .777 W(31) = .981, p = .852 W(67) = .985, p = .585

gesamt W(104) = .985, p = .315 W(99) = .981, p = .162

Die Beurteilung der Normalverteilung durch den Shapiro-Wilk-Test wird bestätigt

durch die optische Überprüfung der Häufigkeitsverteilung in Histogrammen (s. A.2)

und die Werte zu Kurtosis und Schiefe (Field, 2013, S. 181f). Die Schiefe bezeichnet

dabei die Symmetrie der Verteilungskurve und die Kurtosis die Wölbung. Bei einer

Normalverteilung liegen Schiefe und Kurtosis bei 0 (Field, 2013, S. 20). Für alle Lehr-

kräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und für die Gruppe der erfahrenen Lehr-

kräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung weichen die Kurtosis (2.434, 3.340) rela-

tiv stark und die Schiefe (.938, .946) etwas von 0 ab.

Eine weitere Voraussetzung für die Berechnung varianzanalytischer Verfahren ist die

Varianzhomogenität. Die Varianzhomogenität wird mittels des Levene-Tests überprüft.

Dieser Test überprüft, ob die Varianzen der verglichenen Gruppen gleich sind. Wenn

die Varianzen signifikant unterschiedlich sind, ist nicht von Varianzhomogenität auszu-

gehen. Bei einer Signifikanz von p > .05 liegt hinreichende Varianzhomogenität vor

(Bortz & Schuster, 2010, S. 129; Field, 2013, S. 193). Die Varianzen der beiden Grup-

pen, die hinsichtlich der Unterrichtserfahrung unterschieden werden, unerfahrene und

erfahrene Lehrkräfte, sind homogen. Die Varianzhomogenität gilt ebenfalls für die

sechs Gruppen, die hinsichtlich Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung un-

terschieden werden. Allerdings sind die Varianzen der drei Gruppen, die hinsichtlich

ihres Ausbildungshintergrunds unterschieden werden, – Lehrkräfte mit naturwissen-


schaftlicher Ausbildung, Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung,

Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht – laut des Levene-Tests nicht homogen

(s. Tab. 19).

Tabelle 19 Überprüfung der Varianzhomogenität durch den Levene-Test (F) (Fachdidaktisches Wissen)

miteinander verglichene Gruppen

unerfahrene Lehrkräfte erfahrene Lehrkräfte F(1, 201) = .001, p = .970

Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbil-dung

Lehrkräfte mit gesell-schaftswissenschaftlicher Ausbildung

Lehrkräfte ohne Ausbil-dung im Sachunterricht

F(2, 200) = 3.079, p = .048

unerfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftli-cher Ausbildung

unerfahrene Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-schaftlicher Ausbildung

unerfahrene Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht F(5, 197) = 1.500,

p = .192 erfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

erfahrene Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-schaftlicher Ausbildung

erfahrene Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachun-terricht

Innerhalb der Gruppen, für die der Shapiro-Wilk-Test eine signifikante Abweichung

von der Normalverteilung zeigt, gibt es so genannte Ausreißer. Ausreißer lassen sich

durch visuelle Inspektion in Boxplots erfassen (s. Kapitel 7.4 bzw. A.6). Ausreißer sind

Werte, die ungewöhnlich stark vom Mittelwert der Gesamtverteilung abweichen (Bortz

& Schuster, 2010, S. 26). Es gibt Hinweise darauf, dass der Shapiro-Wilk-Test sehr sen-

sitiv gegenüber Ausreißern reagiert und dann eine signifikante Abweichung von der

Normalverteilung anzeigt (Field, 2013, S. 188; D'Agostino, 1982, S. 322). Der Einfluss

der Ausreißer wird in den ergänzenden Analysen überprüft (s. Kapitel 7.4).

7.3 Wissenstest zur Erhebung des Fachwissens

Der Wissenstest zur Erhebung des Fachwissens umfasst in der Version für die Haupt-

studie 26 Items im Multiple-Choice-Format. Da für jede richtige Antwort ein Punkt

vergeben wird, beträgt die Maximalpunktzahl 26 Punkte. Im Folgenden werden die

Kennwerte der Items, die Testgütekriterien, die deskriptive Statistik sowie die Test-

wertverteilung berichtet. Die Verteilung der Items auf die Facetten ist dem Anhang zu

entnehmen (s. A.1).

7.3.1 Itemanalyse

Die Itemanalyse der Items des Fachwissenstests zeigt (s. Tab. 20, S. 99), dass kein Item

zu leicht oder zu schwer zu lösen ist (5 < P < 95). Die Schwierigkeitsindizes sind weit

gestreut und eignen sich somit für einen Leistungstest (Kelava & Moosbrugger, 2012,


S. 88). Manche Items korrelieren nicht mit der Gesamtskala (SI_F_04, SI_R_03,

SI_K_02, V_03), wiesen aber in der Pilotstudie bessere Trennschärfenwerte auf und

wurden deshalb dort nicht ausgeschlossen (s. Kapitel 6.3.3). Da eine Itemselektion in

der Hauptstudie nur in Ausnahmefällen vorgenommen wird (s. Kapitel 7.2), und die

Inhalte der Items wichtige Bestandteile des Konstrukts „Fachwissen“ sind, wurde keine

weitere Itemselektion vorgenommen. Deshalb liegen die Trennschärfen des Tests, wie

auch schon beim Test zum fachdidaktischen Wissen in einem kritischen Bereich.

Tabelle 20 Werte der Itemanalyse in der Hauptstudie (Fachwissen)

Item Pi rit Cronbachs α

ohne Item GS_F_01 .40 .340 .663 GS_F_02 .72 .261 .670 GS_F_03 .21 .255 .671 GS_F_04 .80 .245 .672 GS_F_05 .88 .341 .667 GS_K_01 .70 .365 .661 GS_K_02 .75 .316 .666 SI_F_01 .63 .339 .663 SI_F_03 .24 .099 .683 SI_F_04 .41 .057 .689 SI_F_05 .83 .213 .675 SI_F_06 .86 .247 .673 SI_F_07 .36 .155 .680 SI_F_08 .72 .378 .660 SI_R_02 .42 .203 .676 SI_R_03 .24 -.113 .699 SI_R_04 .63 .313 .665 SI_R_05 .40 .216 .674 SI_R_06 .59 .097 .685 SI_K_01 .63 .401 .657 SI_K_02 .65 .070 .687

V_03 .47 -.106 .703 V_04 .54 .336 .663 V_05 .58 .439 .653 V_06 .52 .210 .675 V_08 .76 .344 .664


Reliabilität

Die interne Konsistenz des Tests liegt mit Cronbachs α = .682 sehr knapp unter dem für

Leistungstests empfohlenen Wert (Field, 2013, S. 709), bewegt sich aber noch in einem

akzeptablen Bereich (Lienert & Raatz, 1998, S. 213). Die Werte des Cronbachs α ohne

das jeweilige Item zeigen (s. Tab. 20), dass weitere Modifikationen des Instruments nur

marginale Verbesserungen der internen Reliabilität erwirken würden.


Die interne Konsistenz des Tests, betrachtet für die einzelnen Gruppen, liegt zwischen

.381 < Cronbachs α < .753 (s. A.3). Am geringsten ist die interne Konsistenz, wie auch

schon beim Test zum fachdidaktischen Wissen, in der Gruppe der unerfahrenen Lehr-

kräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung, was bei der Interpretation der Werte

beachtet werden muss.

Validität

Die Inhaltsvalidität des Tests beruht, wie für die Version der Pilotstudie, auf der Analy-

se von Lehrplänen, Schulbüchern und Fachliteratur (s. Kapitel 6.3.2).

Objektivität

Auch hinsichtlich der Objektivität hat sich nichts im Vergleich zur Pilotstudie verän-

dert, da die Hauptstudie in gleicher Weise durchgeführt und ausgewertet wurde (s. Ka-

pitel 6.3.2). Ergänzend zeigt sich, dass die Ergebnisse im Fachwissenstest unabhängig

von der benötigten Zeit zur Bearbeitung des Tests sind. Allerdings ist auch hier die

Durchführungsobjektivität für den Fachwissenstest aufgrund der Form der Onlineerhe-

bung eingeschränkt (s. Kapitel 6.2.3).

7.3.3 Deskriptive Statistik und Testwertverteilung

Die deskriptive Statistik des Fachwissenstests liefert folgende Werte (s. Tab. 21):

Tabelle 21 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen (Fachwissen)


M = 14.97 SD = 2.89

M = 17.53 SD = 3.212

M = 16.29 SD = 3.299


M = 14.14 SD = 4.587

M = 15.44 SD = 3.221

M = 14.77 SD = 4.008


M = 12.94 SD = 4.007

M = 14.90 SD = 4.222

M = 13.85 SD = 4.193

gesamt M = 13.98 SD = 3.976

M = 15.99 SD = 3.705

Für die gesamte Stichprobe liegen der Mittelwert bei M = 14.96, der Median bei 15 und

die Standardabweichung bei SD = 3.966. Das Minimum beträgt 5 und das Maximum

24.

Bei der Überprüfung auf Normalverteilung der durch den Fachwissenstest gewonnenen

Daten mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests zeigt sich, dass die Gesamtstichprobe nicht nor-

malverteilt ist, W(203) = .983, p = .015 (s. Tab. 22, S. 101). Allerdings weichen Schiefe

(-.185) und Kurtosis (-.561) nur marginal von 0 ab, was eigentlich für normalverteilte

Daten spräche. Ausreißer, auf die der Shapiro-Wilk-Test sensitiv hätte reagieren kön-


nen, gibt es nicht (s. Kapitel 7.4.4). Die Überprüfung auf Ausreißer wurde vorgenom-

men, indem die Boxplots (s. A.6) der Datenverteilung betrachtet wurden (Field, 2013,

S. 177). Auf der Ebene der Gruppen sind, wie schon beim Test zum fachdidaktischen

Wissen, die Daten für die Gruppe aller Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbil-

dung und für die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbil-

dung nicht normalverteilt (s. Tab. 22). Für diese Gruppen ist die Abweichung von der

Normalverteilung signifikant und die Werte von Schiefe (-.238 bzw. -.781) und Kurto-

sis (-.900 und -.224) weichen ebenfalls von 0 ab. Außerdem sind die Daten in Bezug auf

das Fachwissen für die Gruppe aller erfahrenen Lehrkräfte nicht normalverteilt, auch

hier weichen Schiefe (-.358) und Kurtosis (-.488) von 0 ab. Diese Abweichung von der

Normalverteilung ist vermutlich auf die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwis-

senschaftlicher Ausbildung zurückzuführen. Die optische Analyse der Verteilungsform

bestätigt die Ergebnisse des Tests für die Gruppen, die nicht normalverteilt sind (s. A.2).

Tabelle 22 Überprüfung der Normalverteilung durch den Shapiro-Wilk-Test (W) (Fachwissen)


W(32) = 970, p = .495 W(34) = 914., p = .011* W(66) = .955, p = .018*


W(36) = .984, p = .883 W(34) = 973, p = .536 W(70) = .988, p = .756


W(36) = 971, p = .465 W(31) = .982, p = .855 W(67) = .980, p = .365

gesamt W(104) = .989, p = .570 W(99) = .99, p = .029*

Die Voraussetzung der Varianzhomogenität gilt beim Fachwissen für alle miteinander

zu vergleichenden Gruppen (s. Tab. 23). Laut des Levene-Tests sind die Varianzen

nicht signifikant unterschiedlich.

Tabelle 23 Überprüfung der Varianzhomogenität durch den Levene-Test (F) (Fachwissen)

miteinander verglichene Gruppen

unerfahrene Lehrkräfte erfahrene Lehrkräfte F(1, 201) = .458, p = .499

Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbil-dung

Lehrkräfte mit gesell-schaftswissenschaftlicher Ausbildung

Lehrkräfte ohne Ausbil-dung im Sachunterricht

F(2, 200) = 2.307, p = .102

unerfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftli-cher Ausbildung

unerfahrene Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-schaftlicher Ausbildung

unerfahrene Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht F(5, 197) = 2.007,

p = .079 erfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

erfahrene Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-schaftlicher Ausbildung

erfahrene Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachun-terricht


7.4 Dokumentation der Ergebnisse

Bevor in diesem Kapitel die Ergebnisse der statistischen Analysen zu den sechs For-

schungsfragen dargestellt werden, werden zunächst einige allgemeine Aspekte zur sta-

tistischen Analyse und der ausgewählte Analyseweg erläutert.

Überprüfung der Voraussetzungen

Zur Durchführung mancher statistischer Verfahren müssen verschiedene Voraussetzun-

gen erfüllt sein. Für Varianzanalysen ohne Messwiederholung und t-Tests für unabhän-

gige Stichproben müssen die abhängigen Variablen intervallskaliert und die Daten nor-

malverteilt sein. Außerdem muss zwischen den untersuchten Gruppen Varianzhomoge-

nität vorliegen (Bortz & Schuster, 2010, S. 213f; Rasch, Friese, Hofmann, & Naumann,

2010b, S 49). Folgende Bedingung zur Durchführung parametrischer Verfahren ist er-

füllt: Die abhängigen Variablen, fachdidaktisches Wissen und Fachwissen, die in dieser

Arbeit betrachtet werden, sind intervallskaliert. Die Voraussetzungen der Normalvertei-

lung und der Varianzhomogenität sind nicht für alle Gruppen erfüllt (s. Kapitel 7.2.3

und 7.3.3).

Falls nicht alle Voraussetzungen erfüllt sind, sollten nicht-parametrische Verfahren

verwendet werden. Dafür stehen z. B. der Mann-Whitney U-Test als Alternative zu t-

Tests und der Kruskal-Wallis H-Test als Alternative zur einfaktoriellen Varianzanalyse

zur Verfügung. Für diese Tests gelten weniger strenge Voraussetzungen (Bortz

& Schuster, 2010, S. 214), allerdings besitzen sie „eingeschränkte Aussagemöglichkei-

ten im Vergleich zu den parametrischen Verfahren“ (Rasch et al., 2010b, S. 143; s. auch

S. 167). Die beiden alternativen Verfahren werten nicht die Populationsparameter aus,

sondern betrachten Rangplätze, „die den Versuchspersonen aufgrund ihrer Messwerte

zugeordnet werden“ (Rasch et al., 2010b, S. 143).

Wenn Daten nicht normalverteilt und die Varianzen nicht homogen sind (s. Kapitel

7.2.3 und 7.3.3), kann laut Bortz & Schuster (2010, S. 126, S. 214) bei gleich großen

Stichproben mit einer Größe von n > 30 davon ausgegangen werden, dass t-Test, Vari-

anzanalyse und Kovarianzanalyse robust gegenüber dieser Verletzung der Vorausset-

zungen sind und noch zuverlässig arbeiten (s. dazu auch Rasch et al., 2010b, S. 49).21

Da in der vorliegenden Arbeit für manche Gruppen die Normalverteilungsannahme oder

die Annahme der Varianzhomogenität verletzt ist (s. Kapitel 7.2.3 und 7.3.3), wurden

an den jeweiligen Stellen auch die entsprechenden nicht-parametrischen Tests berech-

net.

21 Der Statistiker Box leitete das mathematisch in seinen Arbeiten her und kommt ebenfalls zu dem

Schluss, dass die Varianzanalyse robust gegenüber Verletzungen der Voraussetzungen ist (1954a, 1954b).


Signifikanzniveau

Bei der Überprüfung von Hypothesen können zwei unterschiedliche Fehlentscheidun-

gen getroffen werden: Beim α-Fehler, der auch Fehler 1. Art genannt wird, wird die

Nullhypothese abgelehnt, obwohl sie in der Population gilt und man geht davon aus,

dass die tatsächlich falsche Forschungshypothese gilt. Beim β-Fehler (Fehler 2. Art)

geht man davon aus, dass die Nullhypothese gilt, obwohl sie in der Population nicht gilt

und die Forschungshypothese eigentlich richtig wäre (Bortz & Schuster, 2010, S. 100).

Um die Wahrscheinlichkeit des α-Fehlers zu minimieren, wird ein Signifikanzniveau

festgelegt: „Das Signifikanzniveau α bezeichnet die vom Forscher festgelegte Wahr-

scheinlichkeit, mit welcher die Ablehnung der Nullhypothese im Rahmen eines Signifi-

kanztests zu einem Fehler 1. Art führt“ (Bortz & Schuster, 2010, S. 101). Üblicher-

weise, so auch in dieser Arbeit, wird das Signifikanzniveau auf α = .05 festgelegt (Bortz

& Schuster, 2010, S. 101; Rasch, Friese, Hofmann, & Naumann, 2010a, S. 57). Das

heißt die Irrtumswahrscheinlichkeit bzw. die Wahrscheinlichkeit, dass der α-Fehler ein-

trifft, soll höchstens 5 % betragen (Bortz & Döring, 2006, S. 494). Werte, die unter ei-

nem Niveau von α = .01 liegen, gelten als hochsignifikant und Werte, die noch unter

einem Signifikanzniveau von α = .1 liegen, werden als marginal signifikant interpretiert.

Ob Unterschiede hoch oder marginal signifikant sind, wird in dieser Arbeit nur als er-

gänzende Informationen zur Interpretation herangezogen (Bortz & Schuster, 2010,

S. 101; Rasch et al., 2010a, S. 57).22

Bei sehr großem Stichprobenumfang können auch kleine Effektgrößen signifikant wer-

den. Deshalb ist es nötig Aussagen zur Signifikanz immer mit Aussagen zum Effekt zu

stützen (Bortz & Döring, 2006, S. 27, S. 741).

Effektgröße

Die „Differenz zwischen Parametern aus unterschiedlichen Populationen“ (Bortz

& Döring, 2006, S. 726) wird als Effekt bezeichnet. Die Größe eines Effekts gibt dar-

über Auskunft, ob der Effekt relevant oder unbedeutend ist. Für t-Tests wird die Effekt-

größe als Cohens d interpretiert. Laut Cohen (1988, S. 25f) besteht bei d = 0.20 ein

kleiner Effekt, bei d = 0.50 ein mittlerer und bei d = 0.80 ein großer Effekt (s. dazu auch

Rasch et al., 2010a, S. 68).

Bei Varianzanalysen wird in der verwendeten Statistiksoftware SPSS die Effektgröße

als partielles η2 angegeben (s. dazu Bortz & Schuster, 2010, S. 229). Ein kleiner Effekt

besteht bei η2 = 0.01, ein mittlerer bei η2 = 0.06 und ein großer bei η2 = 0.14 (Cohen,

1988, S. 283-287).

22 Zur visuellen Unterstützung in Abbildungen werden in der vorliegenden Arbeit folgende Zeichen ver-

wendet: * = signifikant, ** = hoch signifikant, + = marginal signifikant (Rasch et al., 2010, S. 57).


Teststärke

Die Teststärke, auch Power genannt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Forschungshy-

pothese angenommen wird, wenn sie in der Population gilt, also die Wahrscheinlichkeit

für das Nichteintreten des β-Fehlers (Bortz & Döring, 2006, S. 602). Die Grenze für den

β-Fehler, welche auch als β-Fehler-Niveau bezeichnet wird, liegt üblicherweise und

auch in der vorliegenden Arbeit bei 5 %. Das bedeutet, dass die Forschungshypothese

„mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 95 % nicht fälschlicherweise verworfen,

sondern akzeptiert wird“ (Bortz & Döring, 2006, S. 501).

Während sich das Signifikanzniveau auf das Eintreten des α-Fehlers bezieht, bezieht

sich somit die Teststärke auf das Nichteintreten des β-Fehlers.

Statistische Analysen: Modellformulierung

Ausgehend von den Forschungsfragen und den zu prüfenden Hypothesen ist es nötig,

die passenden statistischen Analysen auszuwählen. Bei den in Kapitel 4.1 vorgestellten

Hypothesen handelt es sich um Unterschiedshypothesen (Bortz & Döring, 2006,

S. 492), bei denen die Mittelwerte der zu betrachtenden Gruppen miteinander vergli-

chen werden. Da gleichzeitig mehrere unabhängige Variablen – Ausbildungshinter-

grund und Unterrichtserfahrung – betrachtet werden sollen, bietet sich die zweifaktoriel-

le Varianzanalyse an (Bortz & Schuster, 2010, S. 204).

Alle Forschungsfragen (s. Kapitel 4.1) können mit den Ergebnissen einer zweifaktoriel-

len Varianzanalyse beantwortet werden, denn „mit der zweifaktoriellen Varianzanalyse

überprüfen wir, wie eine abhängige Variable von zwei Faktoren beeinflusst wird“

(Bortz & Schuster, 2010, S. 238). Die unabhängigen Variablen gehen in die Vari-

anzanalyse als feste Faktoren ein (Bortz & Schuster, 2010, S. 205). Aus den Ergebnis-

sen der Varianzanalyse können dann die Unterschiede, die durch Ausbildungshinter-

grund (s. Kapitel 7.4.1) und Unterrichtserfahrung (Kapitel 7.4.2) jeweils einzelnen und

in Kombination verursacht werden, abgelesen werden.

Wie üblich und in Kapitel 5.2.3 beschrieben, wurde eine Reihe von Kontrollvariablen

miterhoben (s. auch Kapitel 7.4.4). Kontrollvariablen, die signifikant mit der jeweiligen

abhängigen Variable korrelieren und einen signifikanten Einfluss auf die abhängigen

Variablen besitzen, werden in die Varianzanalyse aufgenommen, weil sie Varianz auf-

klären (Bortz & Schuster, 2010, S. 305, S. 313). So kann durch die Kovarianzanalyse

„der Einfluss einer Kovariate auf die abhängige Variable ‚neutralisiert‘“ (Bortz

& Schuster, 2010, S. 305) werden. Kovariaten sind Kontrollvariablen, die in der Kova-

rianzanalyse berücksichtigt wurden. Nach der Überprüfung der Kontrollvariablen erge-

ben sich folgende endgültige Modelle: Das Modell für das fachdidaktische Wissen be-

steht aus den festen Faktoren „Ausbildungshintergrund“ und „Unterrichtserfahrung“


und der Kontrollvariablen „Anzahl naturwissenschaftlicher Fortbildungen“. Somit wur-

de eine zweifaktorielle Kovarianzanalyse berechnet (s. Abb. 5).

Abbildung 5 Teststatistik der Kovarianzanalyse (Fachdidaktisches Wissen); KIV_07_Anzahl = Kontroll-variable „Anzahl naturwissenschaftlicher Fortbildungen“

Im Gegensatz dazu wird für das Fachwissen als endgültiges Modell eine zweifaktorielle

Varianzanalyse berechnet, in welche der Ausbildungshintergrund und die Unterrichtser-

fahrung als feste Faktoren eingehen (s. Abb. 6, S. 106). In Bezug auf das Fachwissen

beeinflussen die erhobenen Kontrollvariablen weder Ausbildungshintergrund noch Un-

terrichtserfahrung und müssen deshalb auch nicht in den Analysen berücksichtigt wer-

den (s. Kapitel 3.4.4). Aufgrund der a priori Berechnung der Stichprobengröße für eine

Varianzanalyse gelten für die hier berechnete Varianzanalyse (s. Abb. 6, S. 106) folgen-

de Annahmen: Die Teststärke liegt bei 1-β = .95 und das Signifikanzniveau bei α = .05

bei einem mittleren Effekt von f = .30 (s. Kapitel 7.1). Durch die Aufnahme einer Kova-

riaten, wie im Falle des fachdidaktischen Wissens, muss statt einer Varianzanalyse eine

Kovarianzanalyse berechnet werden. Die Aufnahme einer Kovariate verändert die a

priori Berechnung der Stichprobe nicht weiter (Faul et al., 2009; Faul et al., 2007). So-

mit gelten die oben angegebenen Werte bezüglich Teststärke, Signifikanzniveau und

Effektgröße auch für die hier berechnete Kovarianzanalyse (s. Abb. 5).


Abbildung 6 Teststatistik der Varianzanalyse (Fachwissen)

Da bei einer Varianzanalyse alle Gruppen simultan verglichen werden, kann keine Aus-

sage über paarweise Vergleiche getroffen werden. Um paarweise Vergleiche durchzu-

führen, werden Post-Hoc-Tests verwendet. So kann herausgefunden werden zwischen

welchen einzelnen Gruppen Unterschiede welchen Ausmaßes bestehen (Rasch et al.,

2010b, S. 27, S. 45). Als Post-Hoc-Test wird in der vorliegenden Arbeit das Verfahren

nach Tukey, der Tukey-HSD-Test, verwendet (Rasch et al., 2010b, S. 46). Die Gefahr

bei der Durchführung mehrerer Paarvergleiche besteht in der Inflation oder Kumulation

des α-Fehlers. Durch mehrfaches Testen von Hypothesen wird die Wahrscheinlichkeit,

eine Hypothese fälschlicherweise anzunehmen, erhöht. Der Tukey-HSD-Test entgeht

dieser Problematik, indem er rechnerisch folgende Frage beantwortet: „Wie groß muss

die Differenz zwischen den Mittelwerten zweier Gruppen mindestens sein, damit diese

Differenz auf einem kumulierten α-Niveau signifikant ist, welches nicht die zuvor fest-

gesetzte Grenze (zumeist 5 %) überschreitet?“ (Rasch et al., 2010b, S. 46). Auf dieser

Basis werden die Unterschiede als signifikant oder nicht signifikant bewertet. Das Sig-

nifikanzniveau für den Tukey-HSD-Test liegt somit bei α = .05 (Rasch et al., 2010b,

S. 48).

Im Folgenden werden die Ergebnisse der Hauptstudie berichtet. Dabei beziehen sich die

Ergebnisse zum fachdidaktischen Wissen auf die zweifaktorielle Kovarianzanalyse

(s. Abb. 5, S. 105) und die Ergebnisse zum Fachwissen auf die zweifaktorielle Vari-

anzanalyse (s. Abb. 6). In jedem der drei folgenden Kapitel wird entweder ein Hauptef-

fekt oder die Interaktion der Haupteffekte betrachtet und die dazugehörigen Ergebnisse

werden berichtet. In den Kapiteln werden erst die Ergebnisse zum fachdidaktischen

Wissen, die auf der Kovarianzanalyse basieren und dann die Ergebnisse zum Fachwis-

sen, die auf der Varianzanalyse basieren, berichtet. Zunächst werden die Ergebnisse

zum Haupteffekt „Ausbildungshintergrund“ (s. Kapitel 7.4.1), dann zum Haupteffekt

„Unterrichtserfahrung“ (s. Kapitel 7.4.2) und abschließend zu den Interaktionen (s. Ka-


pitel 7.4.3) berichtet. Das heißt also, dass in den Kapiteln 7.4.1-7.4.3 jeweils ein Aus-

schnitt der Kovarianz-/Varianzanalyse fokussiert wird. An dieser Stelle ist darauf hin-

zuweisen, dass sich diese Ausschnitte gegenseitig beeinflussen und nicht als einzelne

Analyse verstanden werden dürfen. Diese Art der Darstellung wurde gewählt, um die

Ergebnisse passend zu den Forschungsfragen übersichtlich darzustellen.

7.4.1 Zusammenhänge zwischen Ausbildungshintergrund und fachspezifischem

Professionswissen

Im folgenden Kapitel wird der Haupteffekt „Ausbildungshintergrund“ betrachtet. Dabei

werden insgesamt drei Gruppen miteinander verglichen: Lehrkräfte mit naturwissen-

schaftlicher Ausbildung (n = 66), Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Aus-

bildung (n = 70) und Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (n = 67).

Fachdidaktisches Wissen (Forschungsfrage 1)

Die im Folgenden zu berichtenden Ergebnisse hinsichtlich des fachdidaktischen Wis-

sens beziehen sich auf die Kovarianzanalyse mit der Kovariate „Anzahl naturwissen-

schaftlicher Fortbildungen“ (s. Abb. 5, S. 105) und fokussieren dabei den Haupteffekt

„Ausbildungshintergrund“.

Die Voraussetzung der Varianzhomogenität ist verletzt (s. Kapitel 7.2.3). Da die Kova-

rianzanalyse aber hinsichtlich der Verletzung der Voraussetzungen gerade bei großen

Gruppen (n > 30) robust ist und alle drei Gruppen eine Stärke von n > 30 aufweisen (s.

Kapitel 7.1), wird das vorgestellte Modell berechnet. Für das fachdidaktische Wissen

wird der Haupteffekt Ausbildungshintergrund signifikant bei mittlerer Effektgröße,

F(2, 196) = 8.962, p < .001, η2 = 0.084. Der Post-Hoc-Test nach Tukey zeigt, dass kein

Unterschied zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbil-

dung und der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung

besteht (s. Tab. 24). Zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung und keiner Ausbildung im Sachunterricht besteht ein signifikanter Unter-

schied, genauso wie zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaft-

licher Ausbildung und keiner Ausbildung im Sachunterricht (s. Tab. 24).

Tabelle 24 Ergebnisse der Paarvergleiche der Variable „Ausbildungshintergrund“ (Fachdidaktisches Wissen)

Paarvergleiche zwischen Lehrkräfte mit naturwissen-schaftlicher Ausbildung

Lehrkräfte mit gesellschaftswis-senschaftlicher Ausbildung

p = .153; d = 0.78


Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht

p = .041; d = 0.40


Lehrkräfte mit naturwissen-schaftlicher Ausbildung

p < .001; d = 0.78


Die Vergleiche werden in Abbildung 7 in einem Histogramm veranschaulicht.

Abbildung 7 Mittelwerte der Ausbildungshintergrund-Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachdidaktisches Wissen); SU = Sachunterricht, * = signifikant, ** = hoch signifikant (Die Fehlerbalken repräsentieren das Intervall von +/-1 Standardabweichungen)

Wie in Kapitel 7.2.3 gezeigt, sind die Daten der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung nicht normalverteilt. Da an dieser Stelle außerdem noch die Verletzung der

Varianzhomogenität vorliegt, wurde zusätzlich der nicht-parametrische Kruskal-Wallis

H-Test durchgeführt. Die Aussagen sind mit denen der Kovarianzanalyse weitestgehend

identisch: Laut des H-Tests besteht ein signifikanter Unterschied bezüglich des Ausbil-

dungshintergrunds, H(2) = 15.393, p < .001. Auch die mit dem Mann-Whitney U-Test

durchgeführten Paarvergleiche zeigen, dass kein Unterschied zwischen der Gruppe der

Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und der Gruppe der Lehrkräfte mit

gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (p = 1.30) besteht und zwischen der Gruppe

der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und ohne Ausbildung im Sach-

unterricht ein signifikanter Unterschied vorliegt (p < .001). Die einzige gegensätzliche

Aussage ist, dass bei der nicht-parametrischen Rechenweise der Unterschied zwischen

der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung und ohne

Ausbildung im Sachunterricht nicht signifikant wird, p = .036 bei einem Signifikanzni-

veau von α = 01723. Da die Daten dieser Gruppen aber normalverteilt sind, wird die

Aussage des parametrischen Verfahrens als Grundlage der Interpretation verwendet. Die

Aussagen über die nicht normalverteilten Daten der Gruppe der Lehrkräfte mit natur-

wissenschaftlicher Ausbildung aus den nicht-parametrischen Verfahren sind identisch

mit den Ergebnissen aus den parametrischen Verfahren.

23 Infolge einer Alphaadjustierung liegt das Signifikanzniveau (α) bei α = .017.Die Adjustierung wurde

vorgenommen, um der Inflation des α-Fehlers vorzubeugen. Zur Kontrolle der so genannten family-wise error rate wird bei mehreren Paarvergleichen das ursprüngliche Signifikanzniveau durch die An-zahl der Paarvergleiche (k) geteilt (αk = α/k). Das dabei erhaltene Signifikanzniveau wird als Signifi-kanzgrenze für die Post-Hoc-Tests verwendet (Field , 2013, S. 69).


Fachwissen (Forschungsfrage 2)

Die folgenden Ergebnisse beziehen sich auf das Fachwissen und basieren auf der oben

genannten Varianzanalyse (s. Abb. 6, S. 106). Dabei wird der Haupteffekt „Ausbil-

dungshintergrund“ fokussiert.

Der varianzanalytische Unterschied zwischen den Gruppen ist hochsignifikant bei ei-

nem mittleren Effekt, mit F(2, 197) = 6.498, p = .002, η2 = 0.062. Die Paarvergleiche

des Tukey-HSD-Tests zeigen (s. Tab. 25), dass ein marginal signifikanter Unterschied

zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und der

Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung und ein signifi-

kanter Unterschied zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung und der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht besteht.

Dahingegen gibt es keinen Unterschied zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit gesell-

schaftswissenschaftlicher Ausbildung und der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung

im Sachunterricht.

Tabelle 25 Ergebnisse der Paarvergleiche der Variable „Ausbildungshintergrund“ (Fachwissen)



p = .051; d = 0.41



p = .325; d = 0.22



p < .001; d = 0.65

In Abbildung 8 sind die Vergleiche visualisiert.

Abbildung 8 Mittelwerte der Ausbildungshintergrund-Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachwissen); SU = Sachunterricht, + = marginal signifikant, * = signifikant (Die Fehlerbalken repräsen-tieren das Intervall von +/-1 Standardabweichungen)


Da auch die Fachwissensdaten der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung laut des Shapiro-Wilk-Tests nicht normalverteilt sind, wurde der Vergleich

zwischen den Ausbildungshintergrund-Gruppen zusätzlich mit dem nicht-

parametrischen Kruskal-Wallis H-Test berechnet. Die Aussage, dass der Ausbildungs-

hintergrund einen signifikanten Unterschied verursacht, unterscheidet sich nicht von der

des parametrischen Verfahrens, H(2) = 12.537, p = .002. Auch die für die Paarverglei-

che herangezogenen U-Tests bestätigen die Ergebnisse des Tukey-HSD-Tests: Zwi-

schen der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und gesell-

schaftswissenschaftlicher Ausbildung liegt ein marginal signifikanter Unterschied vor

(p = .019), zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

und ohne Ausbildung im Sachunterricht liegt ein signifikanter Unterschied vor

(p = .001) und zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher

Ausbildung und ohne Ausbildung im Sachunterricht liegt kein signifikanter Unterschied

vor (p = .214).24 Aufgrund der identischen Aussagen werden die Ergebnisse aus der Va-

rianzanalyse bei der Interpretation verwendet.

7.4.2 Zusammenhänge zwischen Unterrichtserfahrung und fachspezifischem

Professionswissen

Im vorliegenden Kapitel wird der Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ fokussiert, dazu

werden zwei Gruppen betrachtet: unerfahrene Lehrkräfte (n = 104) und erfahrene Lehr-

kräfte (n = 99).


Im folgenden Abschnitt werden die Ergebnisse des Tests zum fachdidaktischen Wissen

mit Fokus auf den Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ berichtet. Die Ergebnisse basie-

ren auf der Kovarianzanalyse mit der Kovariate „Anzahl naturwissenschaftlicher Fort-

bildungen“ (s. Abb. 5, S. 105).

Die Kriterien Normalverteilung (s. Tab. 18, S. 97) und Varianzhomogenität (s. Tab. 19,

S. 98) sind für beide Gruppen erfüllt. Die Unterrichtserfahrung verursacht keinen signi-

fikanten Unterschied zwischen den Lehrkräften, F(1, 196) = 1.501, p = .222, η2 = 0.008.

Abbildung 9 (s. S. 111) stellt die Ergebnisse in einem Histogramm dar.

24 Für die U-Tests gilt ein Signifikanzniveau von α = .017 aufgrund der Alpha-Adjustierung (s. auch Fuß-

note 23).


Abbildung 9 Mittelwerte der Unterrichtserfahrungs-Gruppen mit Effektgröße (d) (Fachdidaktisches Wis-sen) (Die Fehlerbalken repräsentieren das Intervall von +/-1 Standardabweichungen)


Auch im folgenden Abschnitt wird der Haupteffekt Unterrichtserfahrung betrachtet,

allerdings hinsichtlich des Fachwissens. Deshalb beziehen sich die folgenden Angaben

auf die zweifaktorielle Varianzanalyse (s. Abb. 6, S. 106).

Beim Fachwissen verursacht die Unterrichtserfahrung laut Varianzanalyse einen hoch

signifikanten Unterschied mit einem mittleren Effekt, mit F(1, 197) = 13.527, p < .001,

η2 = 0.064 (s. Abb. 10).

Abbildung 10 Mittelwerte der Unterrichtserfahrungs-Gruppen mit Effektgröße (d) (Fachwissen); ** = hoch signifikant (Die Fehlerbalken repräsentieren das Intervall von +/-1 Standardabweichungen)

Da die Fachwissensdaten in der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte laut des Shapiro-

Wilk-Tests (s. Tab. 22, S. 101) nicht normalverteilt zu sein scheinen, wurde der Ver-

gleich zwischen den Gruppen der unerfahrenen und der erfahrenen Lehrkräften hinsicht-

lich des Fachwissens zusätzlich nicht-parametrisch mit einem Mann-Whitney U-Test

durchgeführt. Die Ergebnisse decken sich mit denen des parametrischen Verfahrens,

U = 3631.00, z = -1.76, p < .001, r = -.26. Die Effektgröße r wird mithilfe des z-Wertes


berechnet und der vorliegende Wert besagt, dass hier ein kleiner bis mittlerer Effekt

vorliegt (Field, 2013, S. 227).

7.4.3 Zusammenhänge zwischen Ausbildungshintergrund, Unterrichtserfahrung

und fachspezifischem Professionswissen

Die fünfte und sechste Forschungsfrage betrachtet die etwaige Interaktion zwischen den

unabhängigen Variablen der Untersuchung und berücksichtigt deshalb insgesamt sechs

Gruppen. Bei den Gruppen handelt es sich um Folgende: Unerfahrene Lehrkräfte mit

naturwissenschaftlicher, mit gesellschaftswissenschaftlicher oder ohne Ausbildung im

Sachunterricht und erfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher, mit gesellschafts-

wissenschaftlicher oder ohne Ausbildung im Sachunterricht. Auch die Ergebnisse der

Interaktionen basieren auf den varianzanalytischen Berechnungen (s. Abb. 5, S. 105 und

Abb. 6, S. 106). Dabei wurden zunächst die Haupteffekte, Ausbildungshintergrund und

Unterrichtserfahrung, einzelnen betrachtet (s. Kapitel 7.4.1 und 7.4.2). Im Folgenden

liegt der Fokus auf den Wechselwirkungen zwischen den beiden Haupteffekten (Rasch

et al., 2010b, S. 59f).

Eine Wechselwirkung bzw. Interaktion beschreibt nach Bortz & Schuster „einen über

die Summe der Haupteffekte hinausgehenden Effekt, der nur dadurch zu erklären ist,

dass mit der Kombination einzelner Faktorstufen eine eigenständige Wirkung oder ein

eigenständiger Effekt verbunden ist“ (Bortz & Schuster, 2010, S. 241).

Ergänzt wird die Betrachtung der Interaktion mit nachgeschalteten Paarvergleichen. Für

diese Paarvergleiche wurde eine unabhängige Variable aus den Variablen „Ausbil-

dungshintergrund“ und „Unterrichtserfahrung“ generiert. Diese Variable, die „Gruppen-

zugehörigkeit“ genannt wird, ist sechsfach gestuft, um alle interessierende Ausprägun-

gen von Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung aufzunehmen. Die Gruppen-

zugehörigkeit geht als fester Faktor in eine einfaktorielle Kovarianzanalyse (fachdidak-

tisches Wissen) bzw. in eine einfaktorielle Varianzanalyse (Fachwissen) ein, für die die

Paarvergleiche mit dem Tukey-HSD-Test berechnet wurden.


Die Interaktion zwischen den Haupteffekten wird für das fachdidaktische Wissen signi-

fikant mit einem kleinen Effekt, F(2, 196) = 41.951, p = .020, η2 = 0.039. Die Interakti-

onsgraphen (s. Abb. 11 und 12, S. 113) zeigen eine hybride Interaktion, in der der

Haupteffekt „Ausbildungshintergrund“ eindeutig interpretierbar ist und signifikante

Unterschiede verursacht (s. Kapitel 7.4.1). Der Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ ver-

ursacht keine Unterschiede und lässt sich deshalb nicht weiter interpretieren (s. Kapitel

4.2) (Bortz & Schuster, 2010, S. 245). Bei der Berechnung der Interaktion wird die


Kovariate „Anzahl der besuchten naturwissenschaftlichen Fortbildungen“ mit dem Mit-

telwert M = 0.70, berücksichtigt (s. Abb. 11 und 12).

Abbildung 11 Interaktion mit Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 12 Interaktion mit Haupteffekt „Ausbildungshintergrund“ (Fachdidaktisches Wissen)


Die unabhängige Variable „Gruppenzugehörigkeit“ verursacht einen signifikanten Un-

terschied mit einem mittleren bis großen Effekt, F(5, 197) = 61.730, p < .001,

η2 = 0.125. Insgesamt werden 15 Paarvergleiche angestellt. Der Tukey-HSD-Test zeigt

zwischen fünf Gruppen (marginal) signifikante Unterschiede bei mittleren bis großen

Effekten (s. Tab. 26).

Tabelle 26 Signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachdidaktisches Wissen)

Paarvergleiche zwischen unerfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbildung

unerfahrene Lehrkräfte ohne Ausbil-dung im Sachunterricht

p = .029; d = .85

unerfahrene Lehrkräfte mit gesell-schaftswissenschaftlicher Ausbildung


p = .009; d = .80


erfahrene Lehrkräfte mit naturwissen-schaftlicher Ausbildung

p < .001; d = 1.26


erfahrene Lehrkräfte mit gesell-schaftswissenschaftlicher Ausbildung

p = .047; d = .65


erfahrene Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht

p = .078; d = .70

Die Signifikanzwerte und Effektgrößen für alle Gruppenvergleiche finden sich im An-

hang (s. Anhang A.4). Die Paarvergleiche sind in Abbildung 13 visuell dargestellt.

Abbildung 13 Mittelwerte aller Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachdidaktisches Wissen); SU = Sachunterricht, * = signifikant, ** = hoch signifikant, + = marginal signifikant (Die Fehlerbalken repräsentieren das Intervall von +/-1 Standardabweichungen)

Die Daten zum fachdidaktischen Wissen der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit na-

turwissenschaftlicher Ausbildung sind nicht normalverteilt (s. Kapitel 7.2.3). Um die

Ergebnisse der parametrischen Verfahren abzusichern, wurde ein nicht-parametrischer

Kruskal-Wallis H-Test berechnet. Auch der Test bestätigt signifikante Unterschiede,

H(5) = 23.724, p < .001. Die 15 Paarvergleiche wurden mit Mann-Whitney U-Tests


durchgeführt und anhand eines adjustierten Signifikanzniveaus von α = .003 bewertet.25

Die Ergebnisse decken sich bis auf eine Ausnahme mit denen der Tukey-HSD-Tests.

Der Unterschied zwischen der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaft-

licher Ausbildung und der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-

schaftlicher Ausbildung ist laut Tukey-HSD-Test gerade noch signifikant (p = .047),

während der Mann Whitney U-Test keinen Unterschied anzeigt (p = .020). Da in der

Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung Ausreißer zu

finden sind, können auch diese das Ergebnis verfälschen (s. Kapitel 7.4.4 bzw. A.6).

Der durch die parametrischen Verfahren berechnete Unterschied kann demnach nur

unter Vorbehalt interpretiert werden.


Die Interaktion der beiden Haupteffekte wird nicht signifikant, F(2, 197) = 0.478,

p = 6.21, η2 = 0.005. Aus den Interaktionsgraphen (s. Abb. 14 und 15, S. 116) ist einer-

seits abzulesen, dass eine ordinale Interaktion vorliegt, und andererseits, dass die beiden

Haupteffekte signifikante Unterschiede verursachen (s. Kapitel 7.4.1 und 7.4.2) und

deshalb interpretiert werden können (Bortz & Schuster, 2010, S. 245).

Abbildung 14 Interaktion mit Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen)

25 Das Signifikanzniveau wird auf α = .003 adjustiert, um aufgrund der insgesamt 15 Paarvergleiche der

Inflation des α-Fehlers vorzubeugen (Field, 2013, S. 69) (s. auch Fußnote 23).


Abbildung 15 Interaktion mit Haupteffekt „Ausbildungshintergrund“ (Fachwissen)

Auch für das Fachwissen wurde die Variable „Gruppenzuordnung“ berechnet: Zwi-

schen allen sechs Gruppen besteht im Fachwissen ein signifikanter Unterschied mit

einem mittleren bis großen Effekt, F(5, 197) = 5.722, p < .001, η2 = 0.127. Von den ein-

zelnen Paarvergleichen sind zwei signifikant und drei weitere marginal signifikant

(s. Tab. 27).

Tabelle 27 Signifikante und marginal signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachwissen)



p = .067; d = .84



p < .001; d = .85



p < .001; d = 1.26



p = .065; d = .68



p = .059; d = .71

Die Ergebnisse aller Paarvergleiche finden sich im Anhang (s. A4). Die visuelle Dar-

stellung zu den Ergebnissen der Paarvergleiche liefert Abbildung 16 (s. S. 117).


Abbildung 16 Mittelwerte aller Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachwissen); SU = Sachunterricht, * = signifikant, ** = hoch signifikant, + = marginal signifikant (Die Fehlerbalken repräsentieren das Intervall von +/-1 Standardabweichungen)

In den nicht-parametrisch durchgeführten Paarvergleichen zum Fachwissen zeigen sich

zwei Unterschiede zu den Tukey-HSD-Tests: Laut Tukey-HSD ist der Unterschied zwi-

schen der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

und der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung mar-

ginal signifikant (p = .067), während er laut Mann-Whitney U-Test noch signifikant ist

(p = .001 bei einem Signifikanzniveau von α = .003). Im Fall des Unterschieds zwi-

schen der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

und der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-

dung ist es umgekehrt: Während der Mann-Whitney U-Test einen marginalen Unter-

schied bescheinigt (p = .007), zeigt der Tukey-HSD-Test keinen Unterschied (p = .201).

Soweit die Ergebnisse der Analysen, die sich unmittelbar auf die Beantwortung der For-

schungsfragen beziehen.

7.4.4 Ergänzende Ergebnisse

Im Folgenden werden weitere Ergebnisse dargelegt. Diese Analysen wurden zusätzlich

zu den bisher vorgestellten Analysen durchgeführt und beantworten in der Regel die

Forschungsfragen nicht direkt, sondern erweitern den Fokus. Eingegangen wird dabei

auf die Ergebnisse der Kontrollvariablen, Informationen zur Gestaltung des Unterrichts

zum Thema „Verbrennung“, die Ausreißeranalysen, die Ergebnisse zum Zusammen-

hang zwischen fachdidaktischem Wissen und Fachwissen sowie eine weitere Möglich-

keit Unterrichtserfahrung zu operationalisieren.

Kontrollvariablen

Wie bereits erläutert, wurde eine Vielzahl von Kontrollvariablen erhoben (s. Kapitel

5.2.3). Folgende Kontrollvariablen wurden erhoben und zeigen keine Auswirkung auf


das fachspezifische Professionswissen: Geschlecht, Alter, Interesse an Naturwissen-

schaften, Interesse am Inhaltsbereich „Verbrennung“, Interesse am Unterrichten des

Inhaltsbereichs „Verbrennung“, Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten von Na-

turwissenschaften, Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten des Inhaltsbereichs

„Verbrennung“, Belegung von Biologie, Chemie und Physik in der Oberstufe, Kontakt

mit den Bezugsdisziplinen des Sachunterrichts in Studium und Referendariat, „Ver-

brennung“ als eigener Ausbildungsinhalt im Studium, Besuch von naturwissenschaftli-

chen Fortbildungen.

Auf das Fachwissen wirkt sich keine der Kontrollvariablen aus (s. Kapitel 7.4). Beim

fachdidaktischen Wissen wird bei Aufnahme in eine Kovarianzanalyse nur die Kon-

trollvariable „Anzahl der naturwissenschaftlichen Fortbildungen“ signifikant (s. Kapitel

7.4). Im Mittel besuchten alle Probanden 0.7 naturwissenschaftliche Fortbildungen. Na-

turwissenschaftliche Fortbildungen wurden eher von erfahrenen Lehrkräften besucht.

Am meisten Fortbildungen besuchten die erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswis-

senschaftlicher Ausbildung (s. Tab. 28).

Tabelle 28 Mittelwerte (M) der Kontrollvariable „Anzahl naturwissenschaftlicher Fortbildungen“ Anzahl naturwissenschaft-

licher Fortbildungen (M) unerfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftliche Ausbildung

0.44

unerfahrene Lehrkräfte mit gesell-schaftswissenschaftliche Ausbildung

0.61


0.53

erfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftliche Ausbildung

0.79

erfahrene Lehrkräfte mit gesell-schaftswissenschaftliche Ausbildung

1.00

erfahrene Lehrkräfte ohne Ausbil-dung im Sachunterricht

0.87

Informationen zur Gestaltung des Unterrichts

Weitere Hintergrundinformationen, die im Rahmen der Erhebung der Unterrichtserfah-

rung gesammelt wurden (s. Kapitel 5.2.2), werden im Folgenden skizziert, da sie Auf-

schluss über die Gestaltung der Unterrichtsreihen geben. Informationen zur Ausgestal-

tung des Unterrichts zum Thema „Verbrennung“ wurden mithilfe von zwei Variablen,

Umfang der Reihe und verwendete Materialien und Medien, erhoben und deskriptiv

ausgewertet. Im Mittel betrugen die Unterrichtsreihen M = 10.13 Unterrichtsstunden

und waren zwischen vier und 30 Stunden lang. Tabelle 29 zeigt die Häufigkeit der Nen-

nung der verwendeten Materialen und Medien. Die Tabelle enthält nur Kategorien, die

mehr als einmal genannt wurden. 138 Lehrkräfte haben den Unterrichtsinhalt mindes-


tens einmal unterrichtet und konnten Angaben zu den verwendeten Medien und Materi-

alien machen.

Tabelle 29 Häufigkeiten von im Unterricht verwendeten Medien und Materialien

Verwendete Medien und Materialien Häufigkeit der

Nennung Experimente, Versuche 137 Arbeitsblätter 122 Bücher (Schulbücher, Sachbücher, etc.) 66 Filme 54 Exkursion, außerschulischer Lernort (z. B. Feuerwehr) 45 Feuermobil (Zusammenstellung von didaktischen Mate-rialien, Spielen, Arbeitsblätter etc.)

22

Lernwerkstatt 21 Internet, PC, digitale Medien 19 Materialkiste, Experimentierkoffer 18 Expertenbefragung (z. B. Feuerwehrmann) 13 Bilder 12 Forscherheft 8 Plakate 7 Modelle (z. B. Verbrennungsdreieck) 6 Spiele 6 Projekttag 2

Abgesehen davon, dass die Nennung der verwendeten Medien und Materialien, keine

Informationen zur Qualität des Unterrichts liefert, zeigt die häufige Nennung von Expe-

rimenten und Versuchen (99 %), dass Experimente ein wichtiger Bestandteil des Unter-

richts zum Thema „Verbrennung“ zu sein scheinen. Auch Arbeitsblätter werden oft im

Unterricht zum Thema „Verbrennung“ verwendet, was im Prinzip aber auf jeden Unter-

richt zutrifft. Informationen über die Funktion und Art der Arbeitsblätter liegen nicht

vor. 33 % der Lehrkräfte suchen die Feuerwehr als außerschulischen Lernort auf und

9 % laden einen Experten in die Schule ein. Insgesamt greifen somit 42 % der Lehrkräf-

te auf externe Hilfe bzw. die Originalbegegnung beim Unterrichten des Themas zurück.

Nur 4 % der Lehrkräfte integrieren das Modell des Verbrennungsdreiecks, was recht

überraschend ist, da es auch in Schulbüchern als zentrales Element zur Erläuterung des

Verbrennungsprinzips genutzt wird. Da diese Angaben nur sehr oberflächlich sind,

muss es bei dieser deskriptiven Beschreibung der Antworten bleiben. Eine Erkenntnis

soll allerdings hervorgehoben werden: Unterricht zum Thema „Verbrennung“ scheint

auf die Durchführung von Experimenten nicht verzichten zu können. Unabhängig vom

Ausbildungshintergrund der Lehrkräfte wird diese Kategorie am häufigsten genannt.

Daraus kann man schließen, dass es sich positiv auf die Qualität des Unterrichts auswir-

ken könnte, wenn Lehrkräfte tatsächlich adäquate Experimente kennen.


Ausreißeranalyse

Wie bereits in Kapitel 7.2.3 dargestellt, können Ausreißer die Mittelwerte einer Stich-

probe stark verzerren. Bei den Daten zum fachdidaktischen Wissen gibt es in der Ge-

samtstichprobe einen Ausreißer nach oben. Für die Gruppe der Lehrkräfte mit naturwis-

senschaftlicher Ausbildung lassen sich sogar vier Ausreißer, einer davon nach unten,

ausmachen. Für die anderen beiden Ausbildungsgruppen gibt es keine Ausreißer. Bei

den Erfahrungsgruppen weisen die erfahrenen Lehrkräfte einen Ausreißer nach oben

und einen nach unten auf. Die Testwerte der unerfahrenen Lehrkräfte sind nicht auffäl-

lig. Bei Betrachtung aller sechs Gruppen weist nur die Gruppe der erfahrenen Lehrkräf-

te mit naturwissenschaftlicher Ausbildung zwei Ausreißer auf, einen nach oben und

einen nach unten. Der visuelle Beleg der Ausreißer sind die Boxplots (s. Abb. 17 bzw.

A.6). Beim Fachwissen finden sich keine Ausreißer.

a) b)

c) d)

Abbildung 17 Boxplots zu den Testwertverteilungen der Subgruppen mit Ausreißern (Fachdidaktisches Wissen): a) Gesamtstichprobe (N = 203); b) Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (n = 66); c) erfahrene Lehrkräfte (n = 99); d) erfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (n = 34)


Da somit alle Forschungsfragen in Bezug auf das fachdidaktische Wissen von Ausrei-

ßern betroffen sind, wurden die Analysen ohne die Ausreißer durchgeführt, um heraus-

zufinden, ob die Ausreißer die Ergebnisse beeinflussen. Hinsichtlich des fachdidakti-

schen Wissens gibt es fünf Fälle, die als Ausreißer identifiziert wurden. Ohne diese spe-

ziellen Fälle beträgt die bereinigte Stichprobe N = 198. Eine Kovarianzanalyse mit der

bereinigten Stichprobe bescheinigt dieselbe Tendenz wie die Analyse mit der gesamten

Stichprobe. Allerdings scheinen die Unterschiede schwächer zu sein: Mit

F(1, 191) = 4.815, p = .029, η = 0.025 zeigt die Kontrollvariable „Anzahl der naturwis-

senschaftlichen Fortbildungen“ einen etwas schwächeren, aber signifikanten Einfluss

bei einem kleinem Effekt. Die Interaktion ist ebenfalls etwas weniger signifikant bei

einem kleinem Effekt, F(2, 191) = 3.560, p = .030, η2 = 0.036. Der Ausbildungshinter-

grund verursacht nach wie vor einen signifikanten Einfluss bei mittlerer Effektgröße,

F(2, 191) = 8.309, p < .001, η2 = 0.080. Die Unterrichtserfahrung wird auch ohne die

Ausreißerwerte nicht signifikant, F(1, 191) = .2.537, p = .113, η2 = 0.013. Die Werte für

die Unterrichtserfahrung deuten darauf hin, dass ohne die Ausreißerwerte die Unter-

richtserfahrung mehr Varianz aufklären kann, als wenn die Ausreißerwerte in die Stich-

probe miteinbezogen sind. Da die Varianzen der Gruppen nicht homogen sind, müssen

die Ergebnisse unter Vorbehalt interpretiert werden, F(5, 192) = 2.723, p = .021. Bei

den Paarvergleichen (s. A.5) mit dem Tukey-HSD-Test weicht nur der Vergleich zwi-

schen der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-

dung und der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

von den Ergebnissen für die Gesamtstichprobe ab. Der Unterschied war vorher signifi-

kant und ist es mit p = .203 nicht mehr. Hinsichtlich der Ausbildungsgruppen ergibt sich

zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung

und der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht ein signifikanter

Unterschied, mit p = .014. Da die Datenerhebung nicht nachträglich beeinträchtigt wer-

den soll, bleiben die Ergebnisse auf Basis der Gesamtstichprobe N = 203, also unter

Berücksichtigung aller Werte, die Grundlage für die Beantwortung der Forschungsfra-

gen.

Zusammenhang zwischen fachdidaktischem Wissen und Fachwissen

Das fachdidaktische Wissen und das Fachwissen sind fachspezifische Wissensbereiche,

deren gemeinsame Referenz das fachspezifische Professionswissen ist. Aufgrund dieser

theoretischen Verbindung, kann davon ausgegangen werden, dass die Wissensbereiche

miteinander korrelieren, was beispielsweise in der PLUS-Studie bestätigt wurde (s. Ka-

pitel 3.1.4). Um den Zusammenhang für die vorliegende Stichprobe zu untersuchen,

wurde eine Korrelation zwischen fachdidaktischem Wissen und Fachwissen berechnet.

Zusätzlich wurden die Wissensbereiche beim jeweils anderen als Kontrollvariable ein-

gesetzt, um so die Verbindung der beiden Bereiche genauer einschätzen zu können.


Fachdidaktisches Wissen weist einen signifikanten Zusammenhang mit Fachwissen auf,

r = .430, p < .001. Behandelt man die Wissensbereiche als Kontrollvariable, da ein kor-

relativer Zusammenhang besteht, ergeben sich für beide Wissensbereiche interessante

Ergebnisse. Betrachtet man das Fachwissen als Kontrollvariable in Bezug auf das fach-

didaktische Wissen, zeigt das Fachwissen einen signifikanten Einfluss mit einem großen

Effekt, F(1, 195) = 28.766, p < .001, η = 0.129. Die anderen Einflüsse – Ausbildungs-

hintergrund, Unterrichtserfahrung und Interaktion – bleiben tendenziell bestehen, aller-

dings wird der Signifikanzwert der Unterrichtserfahrung noch größer. Berechnet man

das Modell des Fachwissens mit dem fachdidaktischen Wissen als Kontrollvariable,

ergibt sich auch hier ein signifikanter Einfluss mit einem großen Effekt,

F(1, 196) = 31.345, p < .001, η2 = 0.138.

Multivariable Varianzanalyse

Da in der Studie mit dem fachdidaktischen Wissen und dem Fachwissen zwei abhängi-

ge Variablen betrachtet werden, ist es möglich, anstatt der univariaten Varianzanalysen

eine multivariate Varianzanalyse, in die die beiden abhängigen Variablen direkt einge-

hen, zu berechnen (Field, 2013, S. 624). Bei der Durchführung einer multivariaten Vari-

anzanalyse mit den vorliegenden Daten ergibt sich, unter Verwendung der Pillai-Spur,

ein signifikanter Effekt für den Ausbildungshintergrund, V = 0.950, F(4, 394) = 5.245,

p < .001, η2 = 0.051. Auch die Unterrichtserfahrung ruft signifikante Unterschiede her-

vor, V = .065, F(2, 196) = 6.784, p = .001, η = 0.065. Die Interaktion der beiden Haupt-

effekte wird bei einer geringen Effektgröße nicht signifikant, V = .039,

F = (4, 394) = 1.945, p = .102, η2 = 0.019. Dass der Interaktionseffekt in der multivaria-

ten Varianzanalyse nicht auftaucht, ist überraschend, weil für das fachdidaktische Wis-

sen ein Interaktionseffekt auftrifft (s. Abb. 5, S. 105).

Weitere Operationalisierung der Unterrichtserfahrung

Über den Operator für Unterrichtserfahrung „Häufigkeit des Unterrichtens des Inhalts-

bereichs Verbrennung‘“, hinaus, wurden weitere Parameter erhoben, die sich zur Opera-

tionalisierung von Unterrichtserfahrung eignen könnten (s. Kapitel 3.2.1). Dabei handelt

es sich um Berufserfahrung, Sachunterrichtserfahrung und Abstand zum letztmaligen

Unterrichten des Inhalts „Verbrennung“ (s. Tab. 30, S. 123).


Tabelle 30 Mittelwerte (M) weiterer Parameter zur Operationalisierung der Variable „Unterrichtserfah-rung“

Parameter M

T-Test unerfahren erfahren

Berufserfahrung (Jahre) 5.08 14.80 t (170.79) = -9.462, p < .001, d = 1.341

Sachunterrichtserfahrung (Jahre) 4.25 13.70 t (161,69) = -9.659, p < .001, d =1.372

Abstand letztmaligen Unterrichten des Inhalts „Verbrennung“ (Jahre)

0.79 2.00 t (201) = -5.081, p < .001, d = 0.713

Bei der Auswertung der Daten zeigte sich, dass der Parameter „Abstand des letztmali-

gen Unterrichtens“ nicht deutbar ist. Der Parameter basiert auf der Annahme, dass das

Unterrichten des Inhalts nicht zu lange her sein darf, da sich Lehrkräfte sonst möglich-

erweise nicht mehr an ihre gemachten Erfahrungen erinnern können und somit eigent-

lich nicht mehr als erfahren gelten können. Da aber bei erfahrenen Lehrkräften aufgrund

ihrer zumeist längeren Berufserfahrung der Abstand zum letztmaligen Unterrichten des

Inhalts generell größer sein kann als bei unerfahrenen Lehrkräften, fand sich kein ge-

eigneter Begrenzungswert für den Parameter. Deshalb wurde der Parameter für die Ope-

rationalisierung der Unterrichtserfahrung nicht berücksichtigt.

Die beiden anderen Parameter „Berufserfahrung“ und „Sachunterrichtserfahrung“

stimmen in den meisten Fällen überein (s. Tab. 30), da die Mehrzahl der Lehrkräfte das

Fach seit ihrem Berufseinstieg unterrichtet. Die beiden Parameter wurden bei der Ope-

rationalisierung von Unterrichtserfahrung nicht herangezogen, weil sie in Kombination

mit dem Operator „Häufigkeit des Unterrichtens des Inhalts“ zum Ausschluss einiger

Probanden geführt hätte. Diese deutliche Verkleinerung der Studie hätte die Verminde-

rung der Teststärke zur Folge gehabt, was nicht riskiert werden sollte.

Aus diesen Gründen wurde ausschließlich der Parameter „Häufigkeit des Unterrichtens“

herangezogen, um die konkrete Erfahrung im Unterrichten des Inhalts „Verbrennung“

zu erfassen. Die beiden Gruppen, unerfahrene und erfahrene Lehrkräfte, wurden mithil-

fe des Median-Splits eingeteilt. Eine weitere Möglichkeit die Gruppen zu aggregieren

bzw. einzuteilen, wird im Folgenden vorgestellt. Wie schon in den vorherigen Analysen

wird die Unterrichtserfahrung über einen Parameter, die Häufigkeit des Unterrichtens

des Inhalts „Verbrennung“, operationalisiert. Der Unterschied ist, dass die Gruppen mit

einem Abstand zueinander betrachtet werden. Dazu wird folgende Aggregation vorge-

nommen: Unerfahrene Lehrkräfte haben den Inhaltsbereich noch nie unterrichtet und

erfahrenen Lehrkräften haben „Verbrennung“ mindestens drei Mal unterrichtet. Daraus

ergibt sich die in Tabelle 31 (s. S. 124) dokumentierte Stichprobe, die insgesamt nur

noch n = 137 umfasst und somit 66 Lehrkräfte aus der ursprünglich Stichprobe mit

N = 203 nicht berücksichtigt.


Tabelle 31 Stichprobe mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“; n = 137

unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung 17 26 43 gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung 23 23 46 keine Ausbildung im Sachunterricht 25 23 48 Gesamt 65 72 137

Die Analysen mit der neu aggregierten Variablen entsprechen im Prinzip einem Ext-

remgruppenvergleich (Bortz & Döring, 2006, S. 530). Hinsichtlich des fachdidaktischen

Wissens sind alle Gruppen laut des Shapiro-Wilk-Tests normalverteilt. Varianzhomo-

genität liegt bei den Ausbildungshintergrund-Gruppen, F(2, 134) = 2.697, p = .071, den

Unterrichtserfahrungs-Gruppen, F(1, 135) = .258, p = .612, sowie bei allen sechs Grup-

pen vor, F(5, 131) = 1.383, p = .235. Die Kovarianzanalyse mit der neu aggregierten

Stichprobe zeigt tendenziell dasselbe Ergebnis wie die Kovarianzanalyse mit der gesam-

ten Stichprobe: Die Kontrollvariable „Anzahl der naturwissenschaftlichen Fortbildun-

gen“ hat einen signifikanten Einfluss, F(1, 130) = 80.722, p = .006, η2 = 0.056 ebenso

wie der Ausbildungshintergrund, F(2, 130) = 8.664, p < .001, η2 = 0.118. Die Unter-

richtserfahrung wird nicht signifikant, F(1, 130) = .044, p = .835, η2 = 0.000. Der einzi-

ge Unterschied ist, dass die Interaktion nur noch marginal signifikant ist,

F(2, 130) = 3.020, p = .052, η2 = 0.044. Die deskriptive Statistik zur neu aggregierten

Stichprobe ist Tabelle 32 zu entnehmen.

Tabelle 32 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen)

unerfahren erfahren gesamt

naturwissenschaftliche Ausbildung M = 10.59 SD = 2.895

M = 11.62 SD = 2.886

M = 11.21 SD = 2.900

gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung M = 10.65 SD = 3.761

M = 9.17 SD = 3.985

M = 9.91 SD = 3.903

keine Ausbildung im Sachunterricht M = 7.32 SD = 3.250

M = 9.22 SD =2.969

M = 8.23 SD = 3.230

gesamt M = 9.35 SD = 3.680

M = 10.07 SD = 3.457

M = 9.73 SD = 3.570

Bei Betrachtung der Paarvergleiche zur Variable „Ausbildungshintergrund“ haben die

Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher und gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung

signifikant mehr fachdidaktisches Wissen als die Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sach-

unterricht (s. Tab. 33, S. 125), was sich mit den vorherigen Ergebnissen deckt (s. Kapi-

tel 7.4.1).


Tabelle 33 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich des Ausbildungshintergrunds mit neuer Aggregati-on der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen)

Paarvergleiche zwischen naturwissenschaftliche Ausbildung


p = .171; d = 0.38



p = .045; d = 0.47


naturwissenschaftliche Ausbildung

p < .001; d = 0.97

Drei der Paarvergleiche zwischen den sechs Gruppen werden signifikant (s. Tab. 34).

Die Unterschiede zwischen der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswis-

senschaftlicher Ausbildung und der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissen-

schaftlicher Ausbildung bzw. der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung

im Sachunterricht existieren nicht mehr.

Tabelle 34 Signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen)

Paarvergleich zwischen unerfahren mit naturwissen-schaftlicher Ausbildung

unerfahren ohne Ausbildung im Sachunterricht

p = .026; d = 1.05

unerfahren mit gesellschaftswis-senschaftlicher Ausbildung


p = .009; d = .95


erfahren mit naturwissenschaft-licher Ausbildung

p < .001; d = 1.406

Für das Fachwissen sind laut des Shapiro-Wilk-Tests alle Gruppen bis auf die Gruppe

der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung normalverteilt,

F(26) = 0.916, p = .037. Der Levene-Test gibt Auskunft über die Varianzhomogenität

der Gruppen. Beim Vergleich aller sechs Gruppen ist sie hinsichtlich des Fachwissens

nicht gegeben, F(5, 131) = 2.863, p = .017. Bei Betrachtung der Ausbildungsgruppen ist

sie gegeben, F(2, 134) = 3.001, p = .053, wie auch bei der Betrachtung der Unter-

richtserfahrung, F(1, 135) = .258, p = .612. Die deskriptive Statistik ist Tabelle 35 (s. S.

126) zu entnehmen.


Tabelle 35 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen)

unerfahren erfahren gesamt

naturwissenschaftliche Ausbildung M = 14.35 SD = 2.499

M = 17.96 SD = 3.013

M = 16.53 SD = 3.312

gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung M = 14.35 SD = 4.744

M = 15.00 SD = 3.219

M = 14.67 SD = 4.022

keine Ausbildung im Sachunterricht M = 12.40 SD = 4.041

M = 15.13 SD =4.693

M = 13.71 SD = 4.533

gesamt M = 13.60 SD = 4.042

M = 16.11 SD = 3.899

M = 14.92 SD = 4.148

Auch bezüglich des Fachwissens bestätigt diese neue Aggregation der Variable „Unter-

richtserfahrung“ die vorherigen Ergebnisse. Sowohl der Ausbildungshintergrund,

F(2, 131) = 4.344, p = .015, ηη2 = 0.062, als auch die Unterrichtserfahrung

F(1, 131) = 1.735, p = .180, η2 = 0.087 verursachen signifikante Unterschiede. Die In-

teraktion wird nicht signifikant, F(2, 131) = 1.735, p = .180, η2 = 0.026. Diese Ergebnis-

se sind aufgrund der ungleichen Varianzen zwischen den Gruppen unter Vorbehalt zu

interpretieren. Die Ergebnisse hinsichtlich des Ausbildungshintergrundes (s. Tab. 36)

entsprechen mit wenigen Ausnahmen den vorherigen Analysen (s. Kapitel 4.4.1).

Tabelle 36 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich des Ausbildungshintergrunds mit neuer Aggregati-on der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen)

Paarvergleiche zwischen naturwissenschaftliche Ausbildung


p = .061; d = 0.50



p = .443; d = 0.22


naturwissenschaftliche Ausbildung

p = .002; d = 0.70

Auch die Paarvergleiche zwischen allen sechs Gruppen entsprechen den bereits vorge-

stellten Ergebnissen (s. Kapitel 4.43). Signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen

sind Tabelle 37 zu entnehmen.

Tabelle 37 Signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen)

Paarvergleich zwischen unerfahren mit naturwissen-schaftlicher Ausbildung


p = .036; d = 1.28

unerfahren mit gesellschaftswis-senschaftlicher Ausbildung


p = .016; d = .92



p < .001; d = 1.56


erfahren mit gesellschaftswis-senschaftlicher Ausbildung

p = .083; d = .95


Bei der Analyse mit der gesamten Stichprobe war der Unterschied zwischen der Gruppe

der unerfahren Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und der Gruppe der

erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung nur marginal signifikant

wie auch der Unterschied zwischen der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwis-

senschaftlicher Ausbildung und der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung

im Sachunterricht, der Unterschied zwischen der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte

ohne Ausbildung im Sachunterricht und der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit ge-

sellschaftswissenschaftlicher Ausbildung signifikant.

Da die Ergebnisse der Analysen mit der neuen Aggregation, also nur einem Teil der

Stichprobe, keine deutlichen Unterschiede zu den Analysen mit der gesamten Stichpro-

be aufzeigen, basiert die Interpretation der Daten (s. Kapitel 8) auf den Analysen, die

die gesamte Stichprobe berücksichtigen und bereits ausführlich dargestellt wurden

(s. Kapitel 7.4.1, 7.4.2 und 7.4.3).


8 Diskussion der Ergebnisse und Hypothesenprüfung 129

8 Diskussion der Ergebnisse und Hypothesenprüfung

Im folgenden Kapitel werden die zuvor berichteten Ergebnisse interpretiert und zuei-

nander in Beziehung gesetzt, um die aufgestellten Hypothesen zu prüfen. Da die For-

schungsfragen 5 und 6 explorativer Natur sind, werden deren Ergebnisse interpretativ

eingeordnet. Abschließend werden Empfehlungen für die Praxis, die Schule und die

Lehrerbildung ausgesprochen sowie die gesamte Arbeit kritisch reflektiert.

Bevor die Ergebnisse jedoch kommentiert werden, soll zunächst ein Blick auf einen

Aspekt dieser Arbeit gelenkt werden, der schon in vorherigen Arbeiten (z. B. COAC-

TIV) diskutiert wurde: der korrelative Zusammenhang von fachdidaktischem Wissen

und Fachwissen. In der COACTIV-Studie korrelierten die beiden Wissensbereiche mit

r = .63, was auf die Vernetzung der Bereiche hindeutet. Trotzdem kommen die Autoren

der Studie zu dem Schluss, dass es sich auch um zwei voneinander abgrenzbare Wis-

sensbereiche handelt (Krauss et al., 2011). Riese (2009) findet mit r = .49 einen Zu-

sammenhang, der noch etwas höher liegt als der in der vorliegenden Arbeit gefundene

Zusammenhang. Die Korrelation von fachdidaktischen Wissen und Fachwissen für die

in dieser Studie betrachtete Stichprobe deutet mit r = .43, p < .001 auf einen mäßigen

Zusammenhang zwischen den Wissensbereichen hin. Gruppenweise unterscheiden sich

die Korrelationen mitunter stark (s. Tab. 38). Die Korrelation der Wissensbereiche ist in

dieser Studie auf die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung, die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht

und die Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Aus-

bildung zurückzuführen (s. Tab. 38). Der Zusammenhang fällt nicht so stark wie erwar-

tet aus, was allerdings auch mit den geringen Gruppengrößen zusammenhängen könnte.

Tabelle 38 Korrelationen (r) zwischen fachdidaktischem Wissen und Fachwissen, * = signifikant, ** = hoch signifikant

unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung .170 .579** .465** gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung .434** .204 .302* keine Ausbildung im Sachunterricht .318 .491** .439** gesamt .379** .459**

8.1 Prüfung der Hypothesen zum Ausbildungshintergrund

Die im folgenden Abschnitt zu prüfenden Hypothesen (H1.1, H1.2, H2.1, H2.2) beziehen

sich auf die Forschungsfragen 1 und 2 (s. Kapitel 4.1) und somit auf den Zusammen-

hang zwischen fachspezifischem Wissen und Ausbildungshintergrund.

130 8 Diskussion der Ergebnisse und Hypothesenprüfung

H1.1: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Naturwissenschaften haben ein größeres fachdi-

daktisches Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als Lehrkräfte mit Ausbildung in

den Gesellschaftswissenschaften.

Laut der Ergebnisse unterscheiden sich die Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Aus-

bildung hinsichtlich ihres fachdidaktischen Wissens nicht von den Lehrkräften mit ge-

sellschaftswissenschaftlicher Ausbildung. Die Ergebnisse widerlegen somit die Hypo-

these. Deshalb muss die Nullhypothese zu H1.1 – Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung haben genauso viel fachdidaktisches Wissen wie oder weniger fachdidakti-

sches Wissen als Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung im Inhalts-

bereich „Verbrennung“ – als gültig betrachtet werden. Da dieser Unterschied trotz gro-

ßer Teststärke und somit ausreichender Stichprobengröße nicht signifikant ist (s. Kapitel

7.4), müssen inhaltliche Gründe vorliegen, die für das Ergebnis verantwortlich sind. Auf

mögliche Gründe wird weiter unten eingegangen.

H1.2: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Gesellschaftswissenschaften haben ein größeres

fachdidaktisches Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als Lehrkräfte ohne Ausbil-

dung im Sachunterricht.

Die Hypothese H1.2 kann für die untersuchte Stichprobe nicht mit hinreichender Sicher-

heit widerlegt werden, da sich die Testergebnisse der Lehrkräfte mit gesellschaftswis-

senschaftlicher Ausbildung von denen der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunter-

richt tatsächlich signifikant unterscheiden. Dieses Ergebnis untermauert Blömekes

(2004) Standpunkt, wonach das Professionswissen im Studium erworben wird. Das Ar-

gument kann nicht auf die Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht

zutreffen, da sie kein auf den Sachunterricht bezogenes Studium durchlaufen haben. Es

steht zu vermuten, dass wegen eines fehlenden Sachunterrichtsstudiums die Gruppe der

Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht signifikant schlechter abschneidet als die

anderen beiden Gruppen. Die Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher

Ausbildung wiederum muss also fachdidaktisches Wissen zum Thema „Verbrennung“

erworben haben, vermutlich im Studium. Ansonsten wäre die Testleistung der Lehrkräf-

te mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung, die sich nicht von der Gruppe der

Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung unterscheidet, nicht zu erklären.

Die Berücksichtigung der Kontrollvariablen trägt nicht zur weiteren Klärung der Ergeb-

nislage bei. Die Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung hat ein

signifikant höheres Interesse an Naturwissenschaften als die Gruppe der Lehrkräfte mit

gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (s. A.7). Dieser Unterschied im Interesse

spiegelt sich aber nicht in den Testleistungen wieder, da die Testergebnisse der Gruppe

der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und der Gruppe der Lehrkräfte

mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung in einem ähnlichen Bereich liegen.

Beim themenspezifischen Interesse ergeben sich keinerlei signifikante Unterschiede


zwischen den Gruppen (s. A.7). Im Sinne der Hypothesen unterscheidet sich die

Selbstwirksamkeitserwartung für das Unterrichten von Naturwissenschaften signifikant

zwischen den Gruppen (s. A.7). Es gibt auch keine signifikanten Unterschiede zwischen

der Häufigkeit des Unterrichtens des Inhalts oder anderer Variablen, die direkt oder

indirekt für den Wissenszuwachs verantwortlich sein könnten.

Insgesamt ist es überraschend, dass Hypothese H1.1 widerlegt wurde, da im naturwissen-

schaftlichen Inhaltsbereich „Verbrennung“ die fachdidaktische Expertise der Lehrkräfte

mit naturwissenschaftlicher Ausbildung deutlich höher sein sollte als die der Lehrkräfte

mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung. Die höhere Testleistung der Lehrkräfte

mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung, im Vergleich zu den Lehrkräften ohne

Ausbildung im Sachunterricht, ist darauf zurückzuführen, dass Lehrkräfte mit einer

Ausbildung im gesellschaftswissenschaftlichen Bereich des Sachunterrichts in ihrer

Ausbildung näher an der Sachunterrichtsdidaktik sind als Lehrkräfte ohne jegliche Aus-

bildung im Sachunterricht. Zwei alternative Erklärungsansätze könnten möglicherweise

erklären, warum sich die Testleistung der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswis-

senschaftlicher Ausbildung, trotz großer Teststärke und ausreichender Stichprobenzahl,

nicht signifikant von der Testleistung der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaft-

licher Ausbildung unterscheidet:

- Das gesellschaftswissenschaftliche Sachunterrichtsstudium berücksichtigt Inhalte

der naturwissenschaftlichen Didaktik. Das wäre z. B. im Rahmen von Veranstaltun-

gen zur Didaktik des Sachunterrichts denkbar.

- Die im gesellschaftswissenschaftlichen Sachunterrichtsstudium erworbenen Kennt-

nisse zur Didaktik der Gesellschaftswissenschaften lassen sich auf Aspekte der Di-

daktik der Naturwissenschaften bzw. auf das Thema „Verbrennung“ übertragen.

Diese Erklärungsansätze drücken gleichzeitig aus, warum die Gruppe der Lehrkräfte mit

gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung im Test zur Erhebung des fachdidaktischen

Wissens besser abschneidet als die Gruppe der Lehrkräfte ohne jegliche Ausbildung im

Sachunterricht: Letzteren stehen im Studium vermutlich keine Lerngelegenheiten zum

Erwerb von fachdidaktischen Wissen mit irgendeinem Bezug zum Sachunterricht zur

Verfügung.

H2.1: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Naturwissenschaften haben ein größeres Fach-

wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als Lehrkräfte mit Ausbildung in den Gesell-

schaftswissenschaften.

Nun zum Fachwissen: Für die untersuchte Stichprobe wurde die Nullhypothese zu H2.1

– Lehrkräfte mit Ausbildung in den Naturwissenschaften haben genau so viel Fachwis-

sen wie oder weniger Fachwissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als Lehrkräfte mit

Ausbildung in den Gesellschaftswissenschaften – widerlegt. Die Gruppe der Lehrkräfte

mit naturwissenschaftlicher Ausbildung besitzt tatsächlich (marginal) signifikant mehr


Fachwissen als die Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-

dung. Das könnte darauf zurückzuführen sein, dass die Gruppe der Lehrkräfte mit na-

turwissenschaftlicher Ausbildung fachliche Veranstaltungen der Naturwissenschaften

innerhalb ihres Studiums belegt hat und die Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswis-

senschaftlicher Ausbildung nicht. Das passt zu Blömekes (2004) Verortung des Profes-

sionswissenserwerbs im Studium. Die Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-

schaftlicher Ausbildung hatte keine bzw. wenige Lerngelegenheiten, um im Studium

naturwissenschaftliche Fachinhalte zu erwerben bzw. Wissen in diesem Bereich aufzu-

bauen. Deshalb besitzen sie weniger Fachwissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ – im

Vergleich zu den Lehrkräften mit naturwissenschaftlicher Ausbildung. Außerdem be-

suchten die Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung in Bezug auf den

Unterrichtsinhalt „Verbrennung“ kein fachspezifisches Studium, was Grossman (1989)

als Grund für ein größeres Professionswissen im Fach Englisch ausmacht. Das marginal

signifikante Ergebnis (p = .051) wird aufgrund des fast mittleren, soliden Effekts

(d = 0.41) und der hohen Teststärke (s. Kapitel 7.1) als bedeutsamer Unterschied gewer-

tet.

H2.2: Lehrkräfte mit Ausbildung in den Gesellschaftswissenschaften haben ein genauso

großes Fachwissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ wie Lehrkräfte ohne Ausbildung

im Sachunterricht.

Die Nullhypothese zu H2.2 wurde widerlegt, weil sich die Lehrkräfte mit gesellschafts-

wissenschaftlicher Ausbildung nicht von den Lehrkräften mit keiner Ausbildung im

Sachunterricht unterscheiden. Auch dieses Ergebnis kann nicht durch Kontrollvariablen

aufgeklärt werden, obwohl die Daten zum Interesse ähnlich ausfallen: Sowohl das na-

turwissenschaftliche als auch das themenspezifische Interesse ist bei beiden Gruppen

ähnlich ausgeprägt. Da beiden Gruppen keine Lerngelegenheiten zum Aufbau von na-

turwissenschaftlichem Wissens in ihrer Ausbildung zur Verfügung standen, befindet

sich ihr naturwissenschaftliches Wissen auf einem ähnlichen Niveau. Deshalb schneiden

sie im Fachwissenstest ähnlich ab.

Zusammenführung der Ergebnisse zum fachdidaktischen Wissen und zum Fachwissen

Die vorliegende Studie belegt, dass entsprechende Lerngelegenheiten in der Berufsaus-

bildung mit dem bereichsspezifischem fachdidaktischem Wissen und Fachwissen im

Inhaltsbereich „Verbrennung“ zusammenhängen, was die Ergebnisse der Studien

MT21, TEDS-M und COACTIV tendenziell bestätigt und repliziert (Blömeke et al.,

2008a; Blömeke et al., 2010b; Brunner et al., 2006; Kunter & Baumert, 2011). In Bezug

auf das Fachwissen trifft diese Theorie vollständig zu, da sich die Lehrkräfte mit gesell-

schaftswissenschaftlicher Ausbildung und mit keiner Ausbildung im Sachunterricht

signifikant von den Lehrkräften mit naturwissenschaftlicher Ausbildung unterscheiden.

Aufgrund der Art der Ausbildung hatten nur die Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher


Ausbildung innerhalb ihres Studiums ausdrücklich Lerngelegenheiten zum Erwerb na-

turwissenschaftlichen Wissens. Mit Hinblick auf das fachdidaktische Wissen trifft diese

Theorie nur ansatzweise auf den Unterschied zwischen der Gruppe der Lehrkräfte mit

gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung und den Lehrkräften ohne Ausbildung im

Sachunterricht zu. Es ist davon auszugehen, dass – wie weiter oben mit den zwei Erklä-

rungsansätzen angedacht – das gesellschaftswissenschaftliche Studium in irgendeiner

Form Lerngelegenheiten zum Erwerb von Inhalten aus der Didaktik der Naturwissen-

schaften bieten muss. Ansonsten würden die Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaft-

licher Ausbildung im Test zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens nicht genauso

gut wie die Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und signifikant besser

als die Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht abschneiden.

Die Distanz vieler Grundschullehrkräfte zu den Naturwissenschaften, welche ein häufig

bearbeitetes Thema ist (z. B. Möller, 2004a), spiegelt sich in etwa in der Fachwissens-

leistung der vorliegenden Stichprobe wieder: Wer die Naturwissenschaften im Studium

gewählt hat, scheint keine Distanz zu den Naturwissenschaften zu besitzen. Unterstützt

wird das durch das signifikant größere Fachwissen der Gruppe der Lehrkräfte mit na-

turwissenschaftlicher Ausbildung, im Vergleich zu den Lehrkräften der anderen Grup-

pen.

8.2 Prüfung der Hypothesen zur Unterrichtserfahrung

Im folgendem Abschnitt werden die Forschungsfragen 3 und 4, die sich auf die Unter-

richtserfahrung beziehen, betrachtet (s. Kapitel 4.1). Dazu werden die Hypothesen H3

und H4 geprüft.

H3: Erfahrene Lehrkräfte haben ein größeres fachdidaktisches Wissen im Inhaltsbereich

„Verbrennung“ als unerfahrene Lehrkräfte.

Die Ergebnisse widerlegen Hypothese H3, da sich das Ergebnis der Gruppe der unerfah-

renen Lehrkräfte nicht von dem der erfahrenen Lehrkräfte unterscheiden lässt. Dieser

Befund steht im Gegensatz zur Erkenntnis von De Jong und Van Driel (2004). Laut

De Jong und Van Driel fungiert praktische Erfahrung als Faktor für den Aufbau von

fachdidaktischem Wissen. Möglicherweise ist das Ergebnis auf die Aggregation der

Variable Unterrichtserfahrung zurückzuführen. Unerfahren sind nach dem den Analysen

zugrunde gelegtem Kriterium auch Lehrkräfte, die den Unterrichtsinhalt „Verbrennung“

bereits einmal unterrichtet haben. Unter Umständen würde eine Aggregation nach ande-

ren Kriterien bei gleicher Stichprobengröße einen signifikanten Unterschied liefern. Um

diese Vermutung zu überprüfen, wurden die Analysen für eine neue Aggregation be-

rechnet, bei der unerfahrene Lehrkräfte das Thema kein Mal unterrichtet haben und er-


fahrene Lehrkräfte mindestens drei Mal (s. Kapitel 7.4.4). Diese Aggregation führt bei

der vorliegenden Stichprobe zu kleineren Gruppengrößen, weil ein Teil der Probanden

die Kriterien nicht erfüllt und somit keiner der beiden Gruppen zugeordnet werden

kann. Für das fachdidaktische Wissen ergeben sich auch auf diese Weise keine signifi-

kanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen bei einem kleinen Effekt. Dieses

Ergebnis deckt sich mit dem Ergebnis der ursprünglichen Analyse mit der gesamten

Stichprobe (s. Kapitel 7.4.2). Somit bestätigen sich frühere Erkenntnisse, die besagen,

dass das fachdidaktische Wissen nicht durch Erfahrung allein zunimmt

(Brunner et al., 2006; Kocher et al., 2013; Weinert et al., 1990).

H4: Erfahrene Lehrkräfte haben ein größeres Fachwissen im Inhaltsbereich „Verbren-

nung“ als unerfahrene Lehrkräfte.

In Kontrast zum Test zum fachdidaktischen Wissen schneiden die erfahrenen Lehrkräfte

im Fachwissenstest hochsignifikant besser als die unerfahrenen Lehrkräfte ab. Das Er-

gebnis widerlegt die aufgestellte Hypothese H4 nicht. Das Ergebnis impliziert, dass die

systematisch wiederholte Beschäftigung mit einem Thema möglicherweise zu höherem

Fachwissen führen könnte. Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu den Aussagen frühe-

rer Studien. So hat z. B. die COACTIV-Studie belegt, dass Erfahrung keinen Zuwachs

im Professionswissen verursacht (Brunner et al., 2006). Bestätigt wird das vorliegende

Ergebnis bezüglich des Fachwissens und der Unterrichtserfahrung durch die Grundaus-

sage der Expertiseforschung, nach der Erfahrung eine Voraussetzung für Expertise ist

(Berliner, 1992; Gruber, 2004). In diesem Zusammenhang steht Expertise für die Leis-

tung in den Wissenstests. Die neue Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“

(s. 7.4.4) liefert im Bereich des Fachwissens keine neuen Erkenntnisse: Der signifikante

Unterschied in der Fachwissensleistung zwischen der Gruppe der unerfahrenen Lehr-

kräfte und der Gruppe der erfahren Lehrkräfte bleibt bestehen.

Zusammenführung der Ergebnisse zum fachdidaktischen Wissen und zum Fachwissen

Mit Berufung auf die a priori Berechnung der Stichprobengröße für die Analyse wird

von einer hohen Teststärke (1-β = .95) und einem mittleren Effekt ausgegangen

(f = .30). Tatsächlich wird in der Kovarianzanalyse mit der unabhängigen Variablen

„fachdidaktisches Wissen“ und dem Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ aber nur ein

kleiner Effekt erreicht, η2 = .014 bzw. f = .20. Aufgrund der geringen Effektgröße wur-

de die Teststärke für die Kovarianzanalyse mit dem Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“

zusätzlich zur a priori Berechnung post hoc analysiert. Dabei ergibt sich eine geringe

Teststärke von 1-β = .39. Vermutlich wäre hier eine noch größere Stichprobe nötig ge-

wesen, um eine bessere Effektstärke zu erreichen. Möglicherweise sind aber auch in-

haltliche Gründe ausschlaggebend für den fehlenden Unterschied im fachdidaktischen

Wissen zwischen den unerfahrenen und den erfahrenen Lehrkräften. Ein Erklärungsan-

satz, der gleichzeitig das Ergebnis des Fachwissenstests interpretiert, hängt mit der


Selbsteinschätzung der Lehrkräfte zusammen. Eventuell erkennen die unerfahrenen

Lehrkräfte einen Nachholbedarf im Bereich der Naturwissenschaften. Dieses etwaige

Defizit scheinen sie aber nur auf fachwissenschaftliche Inhalte zu beziehen und beschäf-

tigen sich deshalb z. B. bei der Vorbereitung des Unterrichts mit fachlichen Inhalten.

Eine Möglichkeit wäre, dass die Lehrkräfte dazu in Fachbüchern die fachwissenschaft-

lichen Hintergründe nachlesen. Das fachdidaktische Wissen der erfahrenen Lehrkräfte

ist nach der genannten Erklärung somit nicht größer als das der unerfahrenen Lehrkräf-

te, weil sich die Lehrkräfte beim weiteren Unterrichten des Inhalts scheinbar nicht mehr

explizit mit der Fachdidaktik auseinandersetzen. Grundschullehrkräfte sehen sich eher

als Pädagogen und weniger als Fachwissenschaftler (Dürr, 2010; Foerster, 2008). Mög-

licherweise rührt aus diesem Selbstverständnis die Überzeugung ausreichend kompetent

in didaktischen Fragen zu sein. Denkbar wäre auch, dass die Lehrkräfte glauben, ihr

didaktisches Wissen aus anderen Fächern auf den Sachunterricht übertragen zu können.

Letzteres scheint zumindest für die Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-

schaftlicher Ausbildung zu funktionieren, weil sie, wie die Ergebnisse zum Zusammen-

hang von fachdidaktischen Wissen und Ausbildungshintergrund zeigen, eine ähnlich

Testleistung erbringen wie die Lehrkräfte mit naturwissenschaftliche Ausbildung (s.

Kap. 8.1 bzw. 7.4.2). Vielleicht beinhaltet aber auch eine gesellschaftswissenschaftliche

Ausbildung Inhalte der Didaktik der Naturwissenschaften. Dieser Aspekt wurde schon

weiter oben erläutert (s. Kapitel 8.1).

8.3 Ergebnisse zur Wechselwirkung von Ausbildungshintergrund

und Unterrichtserfahrung

Zu den Forschungsfragen 5 und 6, die nach Wechselwirkungen zwischen Ausbildungs-

hintergrund und Unterrichtserfahrung in Bezug auf das fachspezifische Professionswis-

sen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ fragen (s. Kapitel 4.1), wurden keine Hypothesen

formuliert, die an dieser Stelle zu prüfen wären. Ziel dieser Forschungsfragen ist es

vielmehr, Argumente für die Generierung neuer Hypothesen zu extrahieren, die in zu-

künftigen Studien untersucht werden könnten. Zu diesem Zweck werden im folgenden

Abschnitt die Ergebnisse zur fünften und sechsten Forschungsfragen eingeordnet und

interpretiert.

Zunächst sollen die Ergebnisse zum fachdidaktischen Wissen eingeordnet werden. Die

Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung verfügt über

das größte fachdidaktische Wissen. Das geringste fachdidaktische Wissen weist die

Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht auf. Zwischen

diesen beiden Extremen liegen die Testergebnisse der anderen vier Gruppen. Das Er-

gebnis an sich kann als Erfolg für die Ausbildungsstätten verbucht werden. Der in den


Testleistungen hervorgetretene Wissensvorsprung der Lehrkräfte mit universitärer Aus-

bildung im Sachunterricht – im Vergleich zu den Lehrkräften ohne Ausbildung im Sa-

chunterricht – deckt sich mit Grossmans Ergebnissen (Grossman, 1989). Laut Grossman

führt eine fachspezifische Ausbildung zu Vorteilen im Professionswissen. In der vorlie-

genden Studie bringt die naturwissenschaftliche Ausbildung in Kombination mit Unter-

richtserfahrung den größten Vorteil im fachdidaktischen Wissen.

Ohne Unterrichtserfahrung ist es hingegen unbedeutend, ob die Ausbildung im natur-

wissenschaftlichen oder im gesellschaftswissenschaftlichen Bereich des Sachunterrichts

erfolgte. Das könnte evtl. darauf zurückgeführt werden, dass beide Ausbildungshinter-

gründe zu einem ähnlichen Wissensstand im fachdidaktischen Wissen führen. Somit

sind diese beiden Studiengänge hinsichtlich der Vermittlung von fachdidaktischem

Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ ähnlich zu bewerten (s. auch Kapitel 8.1).

Die Ergebnisse legen nahe, dass mit zunehmender Unterrichtserfahrung eine absolvierte

naturwissenschaftliche Ausbildung an Bedeutung gewinnt, weil die Gruppe der erfahre-

nen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung deutlich besser als die Gruppe

der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung im Test zum

fachdidaktischen Wissen abschneidet. Letztere haben sogar weniger fachdidaktisches

Wissen als die Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher

Ausbildung. Möglicherweise ist das vergleichsweise geringe Wissen der Gruppe der

erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung darauf zurückzu-

führen, dass erfahrene Lehrkräfte insbesondere Inhalte unterrichten, bei denen sie sich

sicher fühlen. Lehrkräfte, die ein gesellschaftswissenschaftliches Studium absolviert

haben, bevorzugen beim Unterrichten vermutlich gesellschaftswissenschaftliche The-

men. Die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-

dung unterrichtet beispielsweise im Mittel zu 58.8 % gesellschaftswissenschaftliche

Themen und zu 41.2 % naturwissenschaftliche Themen.26 Wenn die erfahrenen Lehr-

kräfte mit gesellschaftswissenschaftlichem Ausbildungshintergrund vermehrt gesell-

schaftswissenschaftliche Themen unterrichten und sich deshalb weniger mit naturwis-

senschaftlichen Themen auseinandersetzen, „verlernen“ sie möglicherweise ihr anfäng-

liches Wissen im naturwissenschaftlichen Bereich. Auf diese Weise ließe sich erklären,

warum die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlichen Aus-

bildungshintergrund im Test zum fachdidaktischen Wissen vergleichsweise schlecht

abschneidet.

Im Rahmen dieser Überlegungen stellt sich die Frage, welcher der beiden festen Fakto-

ren bzw. unabhängigen Variablen für die Leistung im fachdidaktischen Wissen nun be-

deutender ist: Ausbildungshintergrund oder Unterrichtserfahrung. Tatsächlich lässt sich 26 Die Lehrkräfte gaben im Rahmen der Erhebung der Unterrichtserfahrung u. a. an zu wie viel Prozent

sie naturwissenschaftliche und zu wie viel Prozent sie gesellschaftswissenschaftliche Themen unter-richten. Die Mittelwerte dazu sind im Anhang zu finden (s. A.8).


keiner der Faktoren besonders hervorheben. Die Analysen der einzelnen Faktoren deu-

ten darauf hin, dass der Ausbildungshintergrund einen Einfluss auf das fachdidaktische

Wissen hat und die Unterrichtserfahrung nicht. Betrachtet man allerdings die beiden

Faktoren in Kombination, interagieren sie miteinander. Somit gibt es leichte Hinweise

darauf, dass die Art der Ausbildung eine größere Rolle spielen könnte. Demnach ist ein

spezifischer bzw. naturwissenschaftlicher Ausbildungshintergrund zur Beschreibung

des fachdidaktischen Wissens im Inhaltsbereich „Verbrennung“ notwendig, aber nicht

hinreichend und muss durch Unterrichterfahrung im Inhaltsbereich „Verbrennung“ er-

gänzt werden.

Die Kombination beider Faktoren hängt in ähnlicher Weise mit dem Fachwissen zu-

sammen. Allerdings wird die Interaktion der Faktoren im Hinblick auf die abhängige

Variable „fachdidaktisches Wissen“ signifikant und im Hinblick auf die abhängige Va-

riable „Fachwissen“ nicht. Trotzdem verfügt auch im Bereich des Fachwissens die

Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung über das

meiste Fachwissen, während die Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung

im Sachunterricht das geringste Fachwissen aufweist. Dieses Ergebnis stützt die allge-

meine These, dass Fachwissen an der Universität erworben wird (Blömeke, 2004).

Bei genauerer Betrachtung unterscheiden sich die Testergebnisse von fachdidaktischem

Wissen und Fachwissen in Bezug auf das Zusammenwirken der beiden unabhängigen

Variablen, Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung, nur in einem Detail: Die

beiden Gruppen der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung schnei-

den unterschiedlich ab. Die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-

schaftlicher Ausbildung verfügt über mehr Fachwissen als die unerfahrenen Lehrkräfte

mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung. Beim fachdidaktischen Wissen ist das

umgekehrt, was die Interaktion der Haupteffekte auslöst. Auffällig und gleichzeitig hy-

pothesenkonform zu den ersten vier Forschungsfragen ist Folgendes: Im direkten Ver-

gleich innerhalb der Ausbildungsgruppen schneidet im Fachwissenstest jeweils die

Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte besser ab als die Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte

mit demselben Ausbildungshintergrund. Sowohl im Vergleich der drei Gruppen der

Lehrkräfte mit Erfahrung als auch im Vergleich der drei Gruppen der Lehrkräfte ohne

Erfahrung verfügen die Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung über mehr

Fachwissen als die Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung. Die

Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht verfügen über die geringste Fachwis-

sensleistung. Für das Fachwissen scheint also keiner der Faktoren wichtiger als der an-

dere zu sein. Sowohl Ausbildungshintergrund als auch Unterrichtserfahrung weisen

einen Zusammenhang mit dem Fachwissen auf. Um Aussagen über die Gewichtung der

Faktoren treffen zu können, wären weitere Analysen im Rahmen von Anschlussstudien

notwendig (z. B. Regressionsanalysen).


Auf den Ergebnissen der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht im Fachwis-

senstest basiert eines der zentralen Ergebnisse der vorliegenden Studie: Die unerfahre-

nen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht weisen das geringste fachdidakti-

sche Wissen auf, während die erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht

etwas mehr fachdidaktisches Wissen besitzen. Dieser Unterschied ist zwar nicht signifi-

kant, lässt sich aber für das fachdidaktische Wissen auch bei den Lehrkräften mit natur-

wissenschaftlicher Ausbildung und für das Fachwissen bei allen drei Ausbildungsgrup-

pen beobachten: Die Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte schneidet jeweils besser ab als

die Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte. Möglicherweise erkennen die unerfahrenen

Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung und die unerfahrenen Lehr-

kräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht während der Berufspraxis, dass ihnen spezifi-

sches Wissen fehlt und beschäftigen sich dann mit den entsprechenden Inhalten. Diese

Beschäftigung im Zuge des Unterrichtens des Themas könnte dann dazu führen, dass

die Gruppen der erfahrenen Lehrkräfte überwiegend mehr Wissen aufweisen. Im Falle

der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung scheint dieses Bewusst-

sein für Defizite nur im Bereich des Fachwissens zu gelten. Möglicherweise halten sie

sich aufgrund ihres Selbstverständnisses als Sachunterrichtslehrkraft für ausreichend

kompetent in der Fachdidaktik. Evtl. wirkt sich auch die Berufsauffassung von Grund-

schullehrkräften aus, gemäß derer sie sich in erster Linie als Grundschullehrkraft bzw.

Pädagoge und nicht als Fachlehrkraft sehen (Foerster, 2008). Naheliegend ist dann, dass

zum Fähigkeitskonzept einer Grundschullehrkraft methodische und didaktische Kompe-

tenz zählt, die der fachlichen Kompetenz untergeordnet zu sein scheinen. Lehrkräfte

ohne Ausbildung im Sachunterricht erkennen offenbar ihre Defizite und versuchen diese

angetrieben aus einer Art „Unruhezustand“ zu beheben. Der Vorteil der Gruppe der

erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung – im Vergleich zur

Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung – könnte

mit der Wissensstruktur der Lehrkräfte zusammenhängen. Durch die naturwissenschaft-

liche Vorbildung können die Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung mög-

licherweise schneller zusätzliches naturwissenschaftliches Wissen aufnehmen, als Lehr-

kräfte, die eine andere Vorbildung aufweisen und wahrscheinlich auch weniger Interes-

se an Naturwissenschaften besitzen.

Zusammengefasst liefern die Analysen zur Forschungsfrage 5 und 6 folgende Ergebnis-

se:

- Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und Unterrichtserfahrung haben

ein größeres fachdidaktisches Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ als unerfah-

rene Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung und unerfahrene sowie er-

fahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher oder keiner Ausbildung im

Sachunterricht.


- Unerfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung schneiden im fach-

didaktischen Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ genauso gut ab wie unerfah-

rene Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung.

Etwas allgemeiner formuliert:

- Die Kombination von spezifischem Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfah-

rung beeinflusst das fachdidaktische Wissen im Inhaltsbereich „Verbrennung“ posi-

tiv.

- Bei unerfahrenen Sachunterrichtslehrkräften ist es für den Umfang des fachdidakti-

schen Wissens im Inhaltsbereich „Verbrennung“ irrelevant, welcher Bereich des Sa-

chunterrichts studiert wurde.

- Sowohl eine naturwissenschaftliche Ausbildung als auch spezifische Unterrichtser-

fahrung begünstigt die Fachwissensleistung von Sachunterrichtlehrkräften im In-

haltsbereich „Verbrennung“.

8.4 Implikationen für Praxis

Sachunterrichtslehrkräfte profitieren im Laufe ihres Berufslebens beim Unterrichten des

Inhalts „Verbrennung“ von einer naturwissenschaftlichen Ausbildung. Die spezifische

Ausbildung und die Unterrichterfahrung im jeweiligen Thema wirken positiv auf den

Aufbau von fachdidaktischem Wissen und Fachwissen. Daraus folgt, dass man für das

Unterrichten des Inhalts „Verbrennung“ eine naturwissenschaftliche Ausbildung besit-

zen sollte. Da fast alle deutschen Lehrpläne das Thema „Verbrennung“ als Inhalt des

Sachunterrichts festlegen, sollten auch alle Studiengänge naturwissenschaftliche Aus-

bildungsinhalte aufnehmen. Problematisch an dieser Forderung ist, dass die naturwis-

senschaftliche Ausbildung abhängig vom Studienort extrem heterogen aussehen kann

(s. Kapitel 2.2 und 5.2.1). Eine einheitliche naturwissenschaftliche Ausbildung an sich

gibt es nicht.

Würden die Ergebnisse dieser Studien auch für andere Inhaltsbereiche gelten, müsste

man im Umkehrschluss fordern, alle im Perspektivrahmen bzw. in den Lehrplänen ge-

nannten Inhaltsbereiche des Sachunterrichts (s. Kapitel 1) in die Studiengänge des Sa-

chunterrichts zu integrieren. Diese logische Forderung bedarf weiterer Forschung, um

die Zusammenhänge zwischen Ausbildung und Professionswissen für weitere Inhaltsbe-

reiche zu überprüfen. Außerdem würde sich der Umfang des vermittelten Wissens pro

Disziplin verringern, wenn alle Disziplinen des Sachunterrichts mit fachwissenschaftli-

chen und fachdidaktischen Inhalten gleichberechtigt in die Ausbildung zur Sachunter-

richtslehrkraft integriert werden. Es sei denn, der Umfang der Ausbildung würde insge-

samt erhöht. Bei gleichbleibendem Gesamtumfang der Ausbildung bleibt weniger Zeit


bzw. bleiben weniger Lerngelegenheiten pro Disziplin übrig, wenn anstatt von vier Dis-

ziplinen bis zu acht Disziplinen studiert werden müssen. Ob dann das in der vorliegen-

den Studie erreichte Niveau im fachdidaktischen Wissen und Fachwissen noch zu errei-

chen ist, bleibt fraglich. Allerdings wäre in diesem Zusammenhang auch zu untersu-

chen, welches Niveau an Professionswissen Lehrkräfte benötigen. Um das empirisch zu

klären, wären Schülerdaten nötig, die im Rahmen der vorliegenden Studie nicht zusätz-

lich erhoben werden konnten. Die Zukunft wird zeigen, ob der durch die jüngeren Stu-

dienreformen eingeschlagene Weg der nordrheinwestfälischen Universitäten richtig ist.

Die nordrhein-westfälischen Universitäten haben ihre Sachunterrichtstudiengänge größ-

tenteils integrativ ausgerichtet und versuchen alle Disziplinen des Sachunterrichts in die

Ausbildung zu integrieren (s. Kapitel 2.2).

Wie weiter oben schon angemerkt, stellt ein zentrales Ergebnis der Studie die bisher im

Grundschulbereich übliche Praxis des fachfremden Unterrichtens in Frage: Lehrkräfte,

die eine für den Sachunterricht spezifische Ausbildung durchlaufen haben, erreichen ein

höheres Niveau im Professionswissen als Lehrkräfte, die keine Ausbildung im Sachun-

terricht haben und es fachfremd unterrichten. Dieses Defizit lässt sich auch durch die

Unterrichtserfahrung nicht beheben. Die Diskrepanzen werden bei den erfahrenen Lehr-

kräften im Vergleich zu den unerfahrenen Lehrkräften größer. Daraus ist zu schließen,

dass ein Fach nur unterrichtet werden sollte, wenn man es auch studiert hat. Schließlich

ist das Professionswissen eine Voraussetzung für den Lernerfolg von Schülerinnen und

Schülern und beeinflusst somit die Unterrichtsqualität. Das heißt also auch, dass der

Sachunterricht, der häufig von der Klassenlehrkraft fachfremd abdeckt wird, nur von

Lehrkräften mit entsprechender Lehrbefähigung unterrichtet werden sollte.

8.5 Kritische Reflexion

Bevor in Kapitel 9 dieser Arbeit die Studie zusammengefasst wird, wird im folgenden

Abschnitt die Studie kritisch reflektiert. Dabei sollen offene Probleme und möglicher-

weise umstrittene Entscheidungen offengelegt werden. Kleinere Studien können in der

Regel nie uneingeschränkte Generalisierbarkeit ihrer Ergebnisse beanspruchen. Dazu

bedarf es weiterer Forschung. Außerdem müssen gerade bei kleineren Studien an eini-

gen Stellen meist aus organisatorischen Gründen Einschränkungen hingenommen wer-

den. In Bezug auf die vorliegende Studie sollen insgesamt vier Bereiche angesprochen

werden, die kritisch gesehen werden müssen und unter optimalen Umständen in zukünf-

tigen Forschungsprojekten anders gelöst werden sollten. Dabei handelt es sich um die

Operationalisierung der unabhängigen Variablen, die Themenspezifität des Professi-

onswissens, die Erhebung weiterer Kontrollvariablen sowie die Qualität der Testinstru-

mente.


Von großer Bedeutung für die gesamte Studie ist die Einteilung der Gruppen, welcher

die Operationalisierung der unabhängigen Variablen zu Grunde liegt (Bortz & Döring,

2006, S. 628). Wie ausführlich erläutert (s. Kapitel 2.2), sind die Ausbildungswege der

Sachunterrichtslehrkräfte sehr heterogen, weshalb wesentlich mehr Gruppen als die drei

in der Studie betrachteten Gruppen (s. Kapitel 5.2.1), in der Realität existieren. Eine

vierte Gruppe, die die drei Gruppen ergänzt hätte, sind Lehrkräfte mit einer sowohl na-

tur- als auch gesellschaftswissenschaftlichen Ausbildung (Gläser & Schomaker, 2014).

Man spricht bei dieser Art der Ausbildung auch von einer integrativen Ausbildung

(Fischer, 2012). Die Gruppe der Sachunterrichtslehrkräfte mit integrativer Ausbildung

wurde in der Studie nicht berücksichtigt, da diese Form des Studiums in Nordrhein-

Westfalen erst zum Wintersemester 2011/12 eingeführt wurde (Wehrhöfer, 2013)

(s. Kapitel 2.2). Somit befanden sich zum Erhebungszeitpunkt kaum integrativ ausge-

bildete Lehrkräfte an nordrhein-westfälischen Schulen; dies wird vermehrt frühestens in

zwei Jahren der Fall sein. Da die Akquise der Studienteilnehmerinnen und -teilnehmer

in Nordrhein-Westfalen stattfand, wurde von vorneherein nicht nach integrativ ausge-

bildeten Lehrkräften gesucht.

Ferne wäre es möglich den Ausbildungshintergrund noch detaillierter zu erfassen: Wei-

tere denkbare Gruppen zur Erfassung des Ausbildungshintergrunds basieren auf der

Unterscheidung der Leitfächer. Wie erläutert, waren die Sachunterrichtsstudiengänge in

Nordrhein-Westfalen bis zum Wintersemester 2011/2012 lernbereichsbezogenen struk-

turiert. In lernbereichsbezogenen Studiengängen wurde in der Regel ein Leitfach aus

dem gewählten Lernbereich – Naturwissenschaften oder Gesellschaftswissenschaften –

gewählt. Das Leitfach wurde dann hauptsächlich und vertieft studiert (s. Kapitel 2.2).

Das bedeutet, dass die Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

und die Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung im Prin-

zip weitere Subgruppen beinhalten. Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

können als Schwerpunkt bzw. Leitfach entweder Biologie, Chemie, Physik oder Tech-

nik belegen. Je nach Universität beschränkt sich das Studium dann auch auf eine Dis-

ziplin oder eine Disziplin wird vertieft studiert und die anderen rudimentär (z. B. Fi-

scher, 2012; Gläser & Schomaker, 2014; Kaiser, 2007; Möller, 2004a). In der vorlie-

genden Stichprobe wurde überwiegend Biologie als Leitfach gewählt, was auch aus

anderen Studien bekannt ist (Landwehr, 2002; Drechsler & Gerlach, 2001). Auch die

Lehrkräfte mit keiner Ausbildung im Sachunterricht unterscheiden sich hinsichtlich

ihrer Ausbildung, da sie unterschiedliche Fächer studiert haben. Allerdings vereint die

Lehrkräfte dieser Gruppe die Gemeinsamkeit, dass sie kein Studium mit Bezug zum

Sachunterricht absolviert haben. Festzuhalten ist, dass die Gruppen an sich aufgrund

unterschiedlicher Universitäten, verschiedener Studienordnungen und wechselnder in-

haltlicher Vorgaben sehr heterogen sind. Die in der vorliegenden Studie vorgenommene

Einteilung der Gruppen kann als kleinster gemeinsamer Nenner verstanden werden.


Ähnliches trifft auf die Einteilung der Gruppen hinsichtlich der Unterrichtserfahrung zu

(s. Kapitel 5.2.2). Es ist gut möglich, dass die Veränderungen der Studienordnungen,

wie die Umstellung vom Lehramt für Primarstufe auf das Lehramt für Grund-, Haupt-

und Realschule, und der damit verbundene Wechsel von inhaltlichen Vorgaben unter-

schiedliche Auswirkungen auf die Lehrkräfte haben. Lehrkräfte, die in der Studie als

erfahren gelten, haben mitunter vor bis zu 30 Jahren ihr Studium absolviert, welches

starke Differenzen zu den Studiengängen, die unerfahrene und in der Regel jüngere

Lehrkräfte heute bzw. in der jüngerer Vergangenheit besuchten, aufweist (Gläser

& Schomaker, 2014).

Auch die Operationalisierung der Variable „Unterrichtserfahrung“ kann kontrovers ge-

sehen werden. Wie schon hinreichend erläutert, wurde aus inhaltlichen Gründen die

Häufigkeit des Unterrichtens des Themas „Verbrennung“ als Operator genutzt, während

weitere Faktoren, die zur genaueren Bestimmung der Unterrichtserfahrung hätten bei-

tragen können, aus pragmatischen Gründen nicht berücksichtigt wurden (s. Kapitel

3.2.1, 5.2.2 bzw. 7.4.4). Wann genau eine Lehrkraft erfahren ist bzw. ob es reicht, einen

Inhalt zwei Mal unterrichtet zu haben, um als erfahren zu gelten, kann kontrovers disku-

tiert werden. In dieser Arbeit wurde die Entscheidung getroffen, nur von der Erfahrung

mit dem jeweiligen Thema auszugehen und u. a. die Berufserfahrung an sich außer Acht

zu lassen, u. a. weil die gesamte Arbeit themenspezifisch, d. h. exemplarisch, vorgeht

(s. Kapitel 5.2.2). Mit dieser Entscheidung geht einher, dass unter Umständen Probleme

auftreten können, weil die Lehrkräfte die Frage Wie oft haben Sie das Thema „Verbren-

nung“ bereits unterrichtet? das Wort „oft“ unterschiedlich erfassen. Es besteht die

Möglichkeit, dass manche Lehrkräfte das Unterrichten des Themas in mehreren Klassen

in einem Schuljahr als einmaliges Unterrichten rechnen, obwohl sie das Thema faktisch

zwei Mal unterrichtet haben. Ferner wurde in dieser Arbeit die Frage, wie oft eine Lehr-

kraft das Thema unterrichtet haben muss, um als erfahren zu gelten, mithilfe der Me-

thode Median-Split beantwortet. An der Methode des Median-Splits, wenn sie zur

Gruppeneinteilung eingesetzt wird, wird kritisiert, dass durch diese künstliche Dicho-

tomisierung Informationen verloren gehen und die Teststärke geringer ausfällt (z. B.

Cohen, 1983). Aber auch inhaltliche Argumente, welche insbesondere bei einer Grup-

peneinteilung herangezogen werden sollten, sprechen für die vorgenommene Einteilung.

Während außer Frage stehen sollte, dass Lehrkräfte, die das Thema noch nie unterrichtet

haben, unerfahren sind, ist die Entscheidung bei Lehrkräften, die das Thema einmal

unterrichtet haben, etwas schwerer. Obwohl auch hier deutlich ist, dass das einmalige

Unterrichten nicht unbedingt den Status der erfahrenen Lehrkraft rechtfertigt. Schwieri-

ger wird das bei Lehrkräften, die das Thema zweimal unterrichtet haben, hier kann Wis-

senszuwachs durch Erfahrung bereits stattgefunden haben. Außerdem kann die Erfas-

sung der Variable „Unterrichtserfahrung“ durch die unterschiedliche Gestaltung des

Unterrichts beeinflusst werden. Unter Umständen wirkt sich die Art des Unterrichts –


„Arbeitsblätter versus Experimente“ – auf den Grad der Erfahrung und den Lernerfolg

der Schülerinnen und Schüler aus. Die Gestaltung des Unterrichts, also die eingesetzten

Methoden sowie die verwendeten Medien und Materialien, sollte in einer Replik dieser

Studie bzw. einem ähnlichen Ansatz genau miterfasst werden. Diese Ausführungen ver-

deutlichen die Unschärfe der Variable „Unterrichtserfahrung“, welche eine klare Erfas-

sung erheblich erschwert. Allerdings sind alle Gruppen gleichermaßen von der Unschär-

fe in der Erfassung der Berufserfahrung betroffen. So kann kein Ungleichgewicht zwi-

schen oder innerhalb der Gruppen entstehen.

Eine Einschränkung der Studie, die schon in der Arbeit hervorgehoben wurde, ist, dass

das Professionswissen immer nur themenspezifisch ermittelt werden kann (Shulman,

1986). In der vorliegenden Studie wurde dazu das Thema bzw. der Inhaltsbereich „Ver-

brennung“ aus bereits erläuterten Gründen ausgewählt (s. Kapitel 2.4 und 4.3). Auf-

grund dieser exemplarischen Vorgehensweise können die Ergebnisse nur Aussagen über

den Unterricht zum Inhaltsbereich „Verbrennung“ machen. Allerdings kann nicht davon

ausgegangen werden, dass alle Lehrkräfte dasselbe unter dem Thema „Verbrennung“

verstehen. Kapitel 4.3 legt dar, dass nur naturwissenschaftliche bzw. chemische Aspekte

in der Studie zu dem Thema gezählt werden. Eng verbunden mit dem naturwissen-

schaftlichen Thema „Verbrennung“ sind bspw. sozialwissenschaftliche Aspekte, wie die

Arbeit des Feuerwehrmanns oder das Absetzen eines Notrufs. Diese Aspekte sind eben-

falls Teil des Sachunterrichts und komplettieren das Thema „Verbrennung“ zum Thema

„Feuer“ (z. B. Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-

Westfalen, 2008). Unter dem Thema „Feuer“ vereinen sich somit natur- und sozialwis-

senschaftliche Aspekte. Trotz des bewusst verwendeten Begriffs „Verbrennung“, ist

nicht auszuschließen, dass für manche Lehrkräfte das Thema „Verbrennung“ mit dem

Thema „Feuer/Feuerwehr“ übereinstimmt. Im Unterricht dieser Lehrkräfte wurden dann

möglicherweise keine chemischen Aspekte thematisiert, sondern ein Ausflug zur Feu-

erwehr oder eine Expertenbefragung mit einem Feuerwehrmann unternommen, wobei

evtl. vor allem Aspekte der Brandprävention thematisiert wurden.

Als dritten Kritikpunkt sind Entscheidungen bei der Festlegung des Studiendesigns zu

erwähnen, die bei Wiederholung der Studie anders umgesetzt werden sollten. Dazu zäh-

len die Erhebung des wöchentlichen Stundenumfangs im Sachunterricht und der wö-

chentlichen Gesamtstundenanzahl der Lehrkräfte als weitere Kontrollvariablen. Diese

Informationen hätten möglicherweise die Daten zur Erfahrung ergänzen können.

Der letzte Bereich, auf den hingewiesen werden sollte, bezieht sich auf die Testinstru-

mente bzw. deren statistische Auswertung. Wie schon in den Kapiteln zur Itemanalyse

angedeutet (s. Kapitel 7.2.1 und 7.3.1), erwiesen sich die Testinstrumente als zufrieden-

stellend, weisen aber einige Defizite auf, die ernstgenommen werden sollten. Die inter-

ne Konsistenz der Tests ist soweit zufriedenstellend, kritischer sind die schlechten


Trennschärfen bzw. Item-Skala-Korrelationen (s. Kapitel 6 und 7). Anzustreben sind

Werte rit > .4 (Kelava & Moosbrugger, 2012, S. 86), was viele der fachdidaktischen und

fachwissenschaftlichen Items nicht erreichen (s. Kapitel 7.2.1 und 7.3.1). Ebenfalls kri-

tisch zu sehen sind die geringen Reliabilitätswerte für die Gruppe der erfahrenen Lehr-

kräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (s. 7.2.2 und 7.3.2). Für diese Gruppe

scheint der Test fehlerbehaftet zu messen, während er für die anderen Gruppen besser

funktioniert (s. Anhang A.3). Andere Probleme, wie die fehlende Normalverteilung in

verschiedenen Gruppendaten oder die fehlende Varianzhomogenität lassen sich unter

Umständen auf Mängel in der Testerstellung zurückführen (s. Kapitel 7.2.3 und 7.3.3),

werden aber unter Verweis auf die Robustheit parametrischer Messmethoden zuneh-

mend unkritisch gesehen (Field, 2013, S. 444). Obwohl dem Test nicht völlige Un-

brauchbarkeit attestiert werden kann, z. B. weil die interne Konsistenz der anderen

Gruppen zufriedenstellend ist und die Ergebnisse des Expertenratings die Inhaltsvalidi-

tät des Tests zu belegen scheinen, wäre eine erneute Überarbeitung und der Ausschluss

weiterer Items bei einer Wiederverwendung der Instrumente zu empfehlen (s. Kapitel

7.2.2).

9 Zusammenfassung und Ausblick 145

9 Zusammenfassung und Ausblick

In diesem letzten Kapitel wird die Studie abschließend betrachtet und zusammengefasst.

Die Diskrepanz zwischen dem Anspruch an Sachunterrichtslehrkräfte Professionswis-

sen in allen Disziplinen des Sachunterrichts zu besitzen und der Ausbildung der Sach-

unterrichtslehrkräfte, die häufig eben nicht alle Disziplinen des Sachunterrichts umfasst,

stellt den Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit dar (s. Kapitel 1). Diese Diskrepanz

besteht, weil das Schulfach Sachunterricht in der Praxis inhaltlich anders strukturiert ist

als die meisten Sachunterrichtstudiengänge. Nach den Vorgaben der Lehrpläne und des

Perspektivrahmens sollen alle naturwissenschaftlichen und gesellschaftswissenschaftli-

chen Bezugsdisziplinen des Sachunterrichts in der Schule unterrichtet werden (GDSU,

2013; Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen,

2008) (s. Kapitel 2.1). Allerdings unterrichten viele Lehrkräfte das Fach fachfremd oder

ihr Studium beinhaltete nur einzelne Bezugsdisziplinen des Sachunterrichts. Die Studi-

engänge, die Sachunterrichtslehrkräfte qualifizieren sollen, unterscheiden sich mitunter

sehr stark in ihrer inhaltlichen Gestaltung bzw. in der Anzahl der obligatorischen Be-

zugsdisziplinen. Diese Unterschiede bestehen in Abhängigkeit von Ausbildungsort, Prü-

fungsordnung und Abschluss (s. Kapitel 2.2 und 2.3). Insbesondere die naturwissen-

schaftlichen Bezugsdisziplinen Chemie, Physik und Technik werden im Studium von

den angehenden Grundschullehrkräften eher gemieden, was zu Defiziten im naturwis-

senschaftlichen Professionswissen von Sachunterrichtslehrkräften zu führen scheint

(z. B. Möller, 2004a) (s. Kapitel 2.4). Sachunterrichtslehrkräfte müssen demnach mitun-

ter Themen aus Disziplinen unterrichten, die nicht in ihr Studium integriert waren. Die-

se Situation ist kein für Deutschland spezifisches Problem. In anderen Ländern werden

teilweise gar keine Lehramtsstudiengänge, sondern nur fachliche Studiengänge angebo-

ten (s. Kapitel 2.5).

Für die Unterrichtsqualität spielt das fachspezifische Professionswissen, bei dem es sich

um fachdidaktisches Wissen und Fachwissen handelt, auch im Sachunterricht eine be-

sondere Rolle, weil es den Lernerfolg von Schülerinnen und Schülern begünstigt (z. B.

Lange, 2010; Ohle, 2010). Da durch die bisherige Ausbildung im Sachunterricht nicht

in allen Bezugsdisziplinen Professionswissen erworben wird, ist diese Ausbildungswei-

se kritisch zu sehen, weil sie unter Umständen die Unterrichtsqualität beeinträchtigt

(s. Kapitel 2.4). Die Theorie des Professionswissens geht auf Shulman (1986, 1987)

zurück und wurde in den letzten Jahren in einigen, zum Teil groß angelegten Studien

(z. B. COACTIV, MT21, TEDS-M) fortgeführt (s. Kapitel 3.1). Dabei zeigte sich, dass

Fachwissen eine Voraussetzung für den Aufbau von fachdidaktischem Wissen ist und

diese beiden Wissensbereiche somit eng zusammenhängen (z. B. Baumert & Kunter,

146 9 Zusammenfassung und Ausblick

2006). Ein zweites zentrales Resultat der Professionswissensforschung ist, dass eine

spezifische Ausbildung und der Umfang der Lerngelegenheiten im Studium die Größe

des Professionswissens beeinflussen (z. B. Blömeke, 2010) (s. Kapitel 3.1).

Ob Unterrichtserfahrung ebenfalls mit dem Professionswissen zusammenhängt, ist bis-

her nicht abschließend geklärt. Einige Forscherinnen und Forscher lehnen das grund-

sätzlich ab (z. B. Brunner et al., 2006), andere halten Praxiserfahrung für eine notwen-

dige Voraussetzung für den Aufbau von fachdidaktischem Wissen (z. B. De Jong

& Van Driel, 2004) und dritte wiederum knüpfen den Zugewinn von Professionswissen

durch Erfahrung an andere Bedingungen, wie die Reflexion der Unterrichtserfahrung

(z. B. Friedrichsen et al., 2008) (s. Kapitel 3.2).

Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Zusammenhänge zwischen Ausbildungshinter-

grund, Unterrichtserfahrung und fachspezifischem Professionswissen zu beurteilen, um

daraus Implikationen abzuleiten, die möglicherweise zur Optimierung der Lehrerbil-

dung im Sachunterricht beitragen können. Dazu wurde mit insgesamt sechs Forschungs-

fragen untersucht, ob sich Unterschiede im fachdidaktischen Wissen und Fachwissen

zwischen Sachunterrichtslehrkräften mit unterschiedlichen Ausbildungshintergründen

und unterschiedlichen Graden an Unterrichtserfahrung ergeben (s. Kapitel 4.1). Hin-

sichtlich des Ausbildungshintergrunds wird zwischen Lehrkräften mit naturwissen-

schaftlicher Ausbildung, Lehrkräften mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung

und Lehrkräften ohne Ausbildung im Sachunterricht unterschieden. Bei der Betrachtung

der Variable „Unterrichtserfahrung“ werden die beiden Gruppen der unerfahrenen

Lehrkräfte und die erfahrenen Lehrkräfte miteinander verglichen. Werden die beiden

unabhängigen Variablen, Ausbildungshintergrund und Unterrichtserfahrung, gemein-

sam betrachtet, stehen insgesamt sechs Gruppen von Lehrkräften im Fokus. Bei den

sechs Gruppen handelt es sich um unerfahrene Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher

Ausbildung, unerfahrene Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung,

unerfahrene Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht, erfahrene Lehrkräfte mit

naturwissenschaftlicher Ausbildung, erfahrene Lehrkräfte mit gesellschaftswissen-

schaftlicher Ausbildung und erfahrene Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht

(s. Kapitel 5.2). Um die Vergleiche vornehmen zu können, wurden die Leistungsdaten

von 203 Lehrkräften im Rahmen einer Onlineerhebung ermittelt. Dazu bearbeiteten die

Lehrkräfte jeweils einen Wissenstest zum fachdidaktischen Wissen und einen zum

Fachwissen. Darüber hinaus wurden Angaben zum persönlichen Ausbildungshinter-

grund der Lehrkräfte und ihrer Unterrichtserfahrung im Inhaltsbereich „Verbrennung“

gesammelt (s. Kapitel 4.2). Der Inhaltsbereich „Verbrennung“ wurde als inhaltlicher

Rahmen der Untersuchung ausgewählt, da er aus einer naturwissenschaftlichen Diszip-

lin des Sachunterrichts, der Chemie, stammt und da vor allem im naturwissenschaftli-

chen Professionswissen der Sachunterrichtslehrkräfte Defizite vermutet werden (s. Ka-

pitel 2.4 bzw. 4.3).


Das fachdidaktische Wissen und das Fachwissen, die beiden unabhängigen Variablen

der Studie, wurden in Anlehnung an die Literatur operationalisiert (s. Kapitel 3.1 bzw.

5.1). Auf Basis dieser Operationalisierung wurden zwei Instrumente zur Erhebung des

fachdidaktischen Wissens bzw. des Fachwissens konstruiert (s. Kapitel 5.1). Diese In-

strumente wurden in einer Pilotstudie erprobt und anschließend überarbeitet (s. Kapitel

6). Die überarbeiteten Versionen der Instrumente wurden in der Hauptstudie eingesetzt

(s. Kapitel 7.2 und 7.3).

Ausgewertet wurden die Ergebnisse der Hauptstudie mit inferenzstatistischen Analyse-

verfahren. Dazu wurde für das fachdidaktische Wissen eine zweifaktorielle Kovari-

anzanalyse berechnet, in der die Kontrollvariable „Anzahl der naturwissenschaftlichen

Fortbildungen“ Varianz aufklärt (s. Kapitel 7.4). Die Unterrichtserfahrung weist mit der

abhängigen Variablen „fachdidaktisches Wissen“ keinen Zusammenhang auf, der Aus-

bildungshintergrund hingegen schon. Die Testergebnisse der Gruppe der Lehrkräfte mit

naturwissenschaftlicher Ausbildung unterscheiden sich nicht von der Gruppe der Lehr-

kräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung. Diese beiden Gruppen, die man

zur Gruppe „Lehrkräfte mit Ausbildung im Sachunterricht“ zusammenfassen könnte,

weisen ein signifikant größeres fachdidaktisches Wissen auf als die Lehrkräfte ohne

Ausbildung im Sachunterricht. Obwohl Unterrichtserfahrung im Hinblick auf das fach-

didaktische Wissen keine Unterschiede zu verursachen scheint, zeigt die Interaktion der

beiden Faktoren, dass es ohne Unterrichtserfahrung egal ist, welcher Bereich des Sach-

unterrichts studiert wurde. Im Gegensatz dazu haben unter den erfahrenen Lehrkräften

diejenigen mit naturwissenschaftlicher Ausbildung das größte fachdidaktische Wissen.

Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht schneiden mit oder ohne Erfahrung je-

weils schlechter ab. Bezüglich des fachdidaktischen Wissens verschafft eine naturwis-

senschaftliche Ausbildung somit Vorteile, durch Unterrichtserfahrung kann das Wissen

allerdings noch weiter ausgebaut werden (s. Kapitel 7.4).

Bei der abhängigen Variable „Fachwissen“ verursachen sowohl der Ausbildungshinter-

grund als auch die Unterrichtserfahrung einen Unterschied zwischen den Gruppen (s.

Kapitel 7). Mit Bezug auf den Ausbildungshintergrund unterscheiden sich interessan-

terweise die Testergebnisse der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftli-

cher Ausbildung nicht von den Ergebnissen der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung

im Sachunterricht. Die Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung

weist signifikant mehr Fachwissen als die Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im

Sachunterricht und die Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Aus-

bildung auf. In jeder Ausbildungsgruppe weisen die erfahrenen Lehrkräfte mehr Fach-

wissen als die unerfahrenen Lehrkräfte auf (s. Kapitel 7).

All das kann für die Praxis der Lehrerbildung ausgewertet werden (s. Kapitel 8). Auf

Basis der vorliegenden Ergebnisse kann resümiert werden, dass eine inhaltsspezifische


Ausbildung eine positive Wirkung auf das Professionswissen zu haben scheint, was

durch Unterrichtserfahrung zusätzlich gefördert wird. Somit kann man die Empfehlung

aussprechen, die naturwissenschaftliche Ausbildung in die Sachunterrichtsstudiengänge

zu integrieren. Problematisch ist, dass unter dem Label der naturwissenschaftlichen

Ausbildung viele Ausprägungen zusammenkommen, die an sich sehr unterschiedlich

sind (s. Kapitel 2.1 bzw. 8.5). Außerdem ist zu prüfen, ob auch in den Inhaltsbereichen

der anderen Bezugsdisziplinen eine spezifische Ausbildung den Aufbau von Professi-

onswissen begünstigt. Zu diesem Zweck sollte die Studie anstatt mit dem Thema „Ver-

brennung“ mit anderen Themen durchgeführt werden. Man könnte dazu aus allen Be-

zugsdisziplinen ein Thema auswählen, das obligatorischer Bestandteil des Sachunter-

richts ist. Für die Physik bietet sich zum Beispiel das Thema „Magnetismus“, für die

Geographie „Karten lesen“ und für die Politik „politische Ordnung“ an (GDSU, 2013;

Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2008).

Würde sich der Zusammenhang zwischen Professionswissen und fachspezifischer Aus-

bildung tatsächlich auch für weitere Inhaltsbereiche bestätigen, sollten die Ausbildungs-

stätten erwägen alle Bezugsdisziplinen in die Studiengänge zum Sachunterricht aufzu-

nehmen. Das bedeutet aber auch, dass bei gleichbleibender Studienzeit die Lerngele-

genheiten pro Disziplin weniger werden als in den Studiengängen, in die weniger Dis-

ziplinen integriert sind.

An dieser Stelle ist allerdings die Grenze der vorliegenden Studie erreicht. Weitere In-

formationen über die Ausbildungssituation der Sachunterrichtslehrkräfte bzw. die rich-

tige Form der Ausbildung müssten Anschlussstudien liefern. In dieser Hinsicht bieten

sich viele Möglichkeiten, wie z. B. die Verwirklichung einer Längsschnittstudie, in der

die Entwicklung des Professionswissens einer Lehrergruppe verfolgt werden könnte

oder ein Prä-Post-Design, in dem zusätzlich zu den Leistungen der Lehrkräfte Leis-

tungsdaten von Schülerinnen und Schülern erhoben werden könnten. Andere For-

schungsdesigns und -fragen eröffnen bei einer größeren Stichprobe mitunter auch die

Möglichkeit andere Auswertungsverfahren zu verwenden, wie Mehrebenenanalysen

oder Strukturgleichungsmodelle.

Inwiefern ein integratives Sachunterrichtsstudium unter Beteiligung aller Bezugsdiszip-

linen generell realisierbar ist und wie diese Art der Ausbildung sich auf den Sachunter-

richt auswirkt, wird in einigen Jahren in Nordrhein-Westfalen zu überprüfen sein. Dort

werden seit 2011 die Sachunterrichtslehrkräfte integrativ ausgebildet. Falls sich die in-

tegrative Struktur des Studiums nicht durchsetzt, weil z. B. die Studieninhalte für ein

Studienfach zu umfangreich sind und es nicht gelingt den Lehrkräften Professionswis-

sen in allen Bezugsdisziplinen in ausreichender Tiefe zu vermitteln, könnte man über

die Rückkehr zum lernbereichsbezogenen Studium nachdenken. Dann wären in das

Studium nur vier Disziplinen integriert und die Lehrkräfte werden entweder für den

naturwissenschaftlichen oder den gesellschaftswissenschaftlichen Sachunterricht ausge-


bildet. Damit verbunden sollte allerdings auch die Konsequenz sein, dass die Lehrkräfte

nur Themen des jeweils studierten Lernbereichs in der Schule unterrichten. Das stellt

die Konzeption des Fachs Sachunterrichts in Frage und impliziert die Einrichtung zwei-

er Fächer – Naturwissenschaften und Gesellschaftswissenschaften, was z. B. auch in

Schweden und der USA praktiziert wird. Die Kombination von lernbereichsbezogenem

Studium und zwei Lernbereichen als Fächer bietet genauso wie die Kombination von

integrativen Studium und dem Fach Sachunterricht den Vorteil der Konsistenz zwischen

Studium und Berufswirklichkeit. Die Lehrkräfte erwerben Professionswissen in den

Disziplinen, aus denen sie in der Schule Themen für den Unterricht auswählen und auf-

bereiten. Bislang fehlte diese Konsistenz zwischen Ausbildung und Praxis mitunter.

Interessant wird es sein, die Frage zu klären welche der beschriebenen Kombinationen –

lernbereichsbezogenes Studium und zwei Fächer versus integratives Studium und ein

Fach – die größeren Vorteile für alle Akteure und Bereiche des Bildungswesens – Schü-

lerinnen und Schüler, Lehrkräfte, Schulen und Lehrerbildung – besitzt.


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174 Abbildungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Inhaltliche Anforderungen an den Studiengang Sachunterricht.................. 9

Abbildung 2 Modell der professionellen Handlungskompetenz .................................... 33

Abbildung 3 Operationalisierung des fachdidaktischen Wissens .................................. 69

Abbildung 4 Operationalisierung des Fachwissens ........................................................ 72

Abbildung 5 Teststatistik der Kovarianzanalyse (Fachdidaktisches Wissen) .............. 105

Abbildung 6 Teststatistik der Varianzanalyse (Fachwissen) ....................................... 106

Abbildung 7 Mittelwerte der Ausbildungshintergrund-Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachdidaktisches Wissen) ............................................ 108

Abbildung 8 Mittelwerte der Ausbildungshintergrund-Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachwissen) ................................................................. 109

Abbildung 9 Mittelwerte der Unterrichtserfahrungs-Gruppen mit Effektgröße (d) (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 111

Abbildung 10 Mittelwerte der Unterrichtserfahrungs-Gruppen mit Effektgröße (d) (Fachwissen) ...................................................................................................... 111

Abbildung 11 Interaktion mit Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 113

Abbildung 12 Interaktion mit Haupteffekt „Ausbildungshintergrund“ (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 113

Abbildung 13 Mittelwerte aller Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 114

Abbildung 14 Interaktion mit Haupteffekt „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen)....... 115

Abbildung 15 Interaktion mit Haupteffekt „Ausbildungshintergrund“ (Fachwissen) . 116

Abbildung 16 Mittelwerte aller Gruppen mit Effektgrößen (d) der Paarvergleiche (Fachwissen) ...................................................................................................... 117

Abbildung 17 Boxplots zu den Testwertverteilungen der Subgruppen mit Ausreißern (Fachdidaktisches Wissen) .............................................................. 120

Abbildung 18 Testwertverteilung der Gesamtstichprobe (Fachdidaktisches Wissen) . 180

Abbildung 19 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) ...................... 180

Abbildung 20 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) .......... 180

Abbildung 21 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen) ........................................................ 181

Abbildung 22 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 181

Abbildung 23 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 181

Abbildung 24 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) ...................... 182

Abbildung 25 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) .......... 182

Abbildungsverzeichnis 175

Abbildung 26 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen) ............................... 182

Abbildung 27 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) ...................... 183

Abbildung 28 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) .......... 183

Abbildung 29 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen) ............................... 183

Abbildung 30 Testwertverteilung der Gesamtstichprobe (Fachwissen) ...................... 184

Abbildung 31 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................................ 184

Abbildung 32 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................... 184

Abbildung 33 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen) .............................................................................. 185

Abbildung 34 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen) ...................................................................................................... 185

Abbildung 35 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen) ...................................................................................................... 185

Abbildung 36 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................................ 186

Abbildung 37 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................... 186

Abbildung 38 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen) ..................................................... 186

Abbildung 39 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................................ 187

Abbildung 40 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................... 187

Abbildung 41 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen) ..................................................... 187

Abbildung 42 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) .......... 192

Abbildung 43 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen) ........................................................ 192

Abbildung 44 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachdidaktisches Wissen) .............................................................................................................. 192

Abbildung 45 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) ...................... 193

Abbildung 46 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) .......... 193

Abbildung 47 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen) ................................................... 193

Abbildung 48 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen) .......... 194

176 Tabellenverzeichnis

Abbildung 49 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen) ........................................................ 194

Abbildung 50 Boxplot der Gesamtstichprobe (Fachwissen) ........................................ 194

Abbildung 51 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) .................................................................................. 195

Abbildung 52 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................... 195

Abbildung 53 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen) .............................................................................. 195

Abbildung 54 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen).......... 196

Abbildung 55 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen) ............... 196

Abbildung 56 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................................ 196

Abbildung 57 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................... 197

Abbildung 58 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen) ........................................................................ 197

Abbildung 59 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................................ 197

Abbildung 60 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen) ............................... 198

Abbildung 61 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen) .............................................................................. 198

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 Übersicht über die Studiengänge zum Erwerb des Grundschullehramtes ...... 14

Tabelle 2 Übersicht über die Sachunterrichtsstudiengänge ............................................ 19

Tabelle 3 Überblick über das Fach Sachunterricht in Europa (Blaseio, 2007) ............... 26

Tabelle 4 Konzeptualisierungen des Professionswissens ............................................... 32

Tabelle 5 Übersicht über Studien zur Erhebung des Professionswissens ....................... 34

Tabelle 6 Konzeptualisierungen des pädagogischen Wissens ........................................ 36

Tabelle 7 Konzeptualisierungen des fachdidaktischen Wissens ..................................... 39

Tabelle 8 Konzeptualisierungen des Fachwissens .......................................................... 42

Tabelle 9 Unterscheidungen von Wissensarten .............................................................. 51

Tabelle 10 Übersicht über die eingesetzten Instrumente ................................................ 64

Tabelle 11 Verteilung der Stichprobe in der Pilotstudie ................................................. 82

Tabelle 12 Werte der Itemanalyse in der Pilotstudie (Fachdidaktisches Wissens) ........ 87

Tabelle 13 Werte der Itemanalyse in der Pilotstudie (Fachwissen) ................................ 90

Tabelle 14 Verteilung der Stichprobe in der Hauptstudie .............................................. 92

Tabelle 15 Werte der Itemanalyse in der Hauptstudie (Fachdidaktisches Wissen) ........ 93

Tabelle 16 Häufigkeiten zur Bewertung der Items im Expertenrating ........................... 95

Tabellenverzeichnis 177

Tabelle 17 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen (Fachdidaktisches Wissen) .................................................................................. 96

Tabelle 18 Überprüfung der Normalverteilung durch den Shapiro-Wilk-Test (W) (fachdidaktisches Wissen) ................................................................................... 97

Tabelle 19 Überprüfung der Varianzhomogenität durch den Levene-Test (F) (Fachdidaktisches Wissen) .................................................................................. 98

Tabelle 20 Werte der Itemanalyse in der Hauptstudie (Fachwissen) ............................. 99

Tabelle 21 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen (Fachwissen) ...................................................................................................... 100

Tabelle 22 Überprüfung der Normalverteilung durch den Shapiro-Wilk-Test (W) (Fachwissen) ...................................................................................................... 101

Tabelle 23 Überprüfung der Varianzhomogenität durch den Levene-Test (F) (Fachwissen) ...................................................................................................... 101

Tabelle 24 Ergebnisse der Paarvergleiche der Variable „Ausbildungshintergrund“ (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 107

Tabelle 25 Ergebnisse der Paarvergleiche der Variable „Ausbildungshintergrund“ (Fachwissen) ...................................................................................................... 109

Tabelle 26 Signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 114

Tabelle 27 Signifikante und marginal signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachwissen) .................................................................. 116

Tabelle 28 Mittelwerte (M) der Kontrollvariable „Anzahl naturwissenschaftlicher Fortbildungen“ ................................................................................................... 118

Tabelle 29 Häufigkeiten von im Unterricht verwendeten Medien und Materialien ..... 119

Tabelle 30 Mittelwerte (M) weiterer Parameter zur Operationalisierung der Variable „Unterrichtserfahrung“ ....................................................................... 123

Tabelle 31 Stichprobe mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ ... 124

Tabelle 32 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen) .............................................................................................................. 124

Tabelle 33 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich des Ausbildungshintergrunds mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen) ................................................................................ 125

Tabelle 34 Signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachdidaktisches Wissen) .............................................................................................................. 125

Tabelle 35 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Gruppen mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen) ............ 126

Tabelle 36 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich des Ausbildungshintergrunds mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen) ...... 126

Tabelle 37 Signifikante Paarvergleiche der Variable „Gruppenzuordnung“ mit neuer Aggregation der Variable „Unterrichtserfahrung“ (Fachwissen) ............ 126

Tabelle 38 Korrelationen (r) zwischen fachdidaktischem Wissen und Fachwissen ..... 129

Tabelle 39 Verteilung der Items auf die Facetten (Fachdidaktisches Wissen) ............. 179

Tabelle 40 Verteilung der Items auf die Facetten (Fachwissen)................................... 179

Tabelle 41 Interne Konsistenz der einzelnen Gruppen (Fachdidaktisches Wissen) ..... 188

178 Tabellenverzeichnis

Tabelle 42 Interne Konsistenz der einzelnen Gruppen (Fachwissen) ........................... 188

Tabelle 43 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachdidaktisches Wissen) ............................................. 189

Tabelle 44 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachwissen) .................................................................. 190

Tabelle 45 Ergebnisse der Paarvergleiche ohne Ausreißer hinsichtlich der Variable „Ausbildungshintergrund“ (Fachdidaktisches Wissen) ..................................... 191

Tabelle 46 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachdidaktisches Wissen) ............................................. 191

Tabelle 47 Mittelwerte (M) für die Häufigkeit des Unterrichts des Inhalts „Verbrennung“ ................................................................................................... 199

Tabelle 48 Mittelwerte (M) der prozentualen Verteilung des Unterrichts auf die Bereiche des Sachunterrichts ............................................................................. 199

Tabelle 49 Interne Konsistenz der Skalen zum Interesse und zur Selbstwirksamkeit .. 200

Tabelle 50 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Interesse an Naturwissenschaften“ ................................................................................... 200

Tabelle 51 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Interesse an Thema Verbrennung“ .................................................................................... 200

Tabelle 52 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Interesse am Unterrichten des Themas Verbrennung“ ..................................................... 200

Tabelle 53 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten von naturwissenschaftlichen Themen“ ............................................................................................................ 201

Tabelle 54 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten von naturwissenschaftlichen Themen“ ............................................................................................................ 201

Anhang 179

Anhang

A Ergebnisse

A.1 Itemverteilung

Tabelle 39 Verteilung der Items auf die Facetten (Fachdidaktisches Wissen)

Pilotstudie Hauptstudie Lernprozessbezogenes Wissen 11 7 Lehrbezogenes Wissen 11 7 Gesamttest 22 14

Tabelle 40 Verteilung der Items auf die Facetten (Fachwissen)

Pilotstudie Hauptstudie

Grundschulniveau Fakt Relation Konzept Fakt Relation Konzept

5 3 2 5 0 2

Sekundarstufen I Niveau Fakt Relation Konzept Fakt Relation Konzept

8 6 3 7 5 2 Vertieftes Wissen 8 5 Gesamttest 35 26

180 Anhang

A.2 Überprüfung auf Normalverteilung


Abbildung 18 Testwertverteilung der Gesamtstichprobe (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 19 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 20 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-dung (Fachdidaktisches Wissen)

Anhang 181

Abbildung 21 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fach-didaktisches Wissen)

Abbildung 22 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 23 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte (Fachdidaktisches Wissen)

182 Anhang

Abbildung 24 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 25 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaft-licher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 26 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachun-terricht (Fachdidaktisches Wissen)

Anhang 183

Abbildung 27 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 28 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftli-cher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen)

Abbildung 29 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunter-richt (Fachdidaktisches Wissen)

184 Anhang

Fachwissen

Abbildung 30 Testwertverteilung der Gesamtstichprobe (Fachwissen)

Abbildung 31 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen)

Abbildung 32 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-dung (Fachwissen)

Anhang 185

Abbildung 33 Testwertverteilung der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fach-wissen)

Abbildung 34 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen)

Abbildung 35 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen)

186 Anhang

Abbildung 36 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen)

Abbildung 37 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaft-licher Ausbildung (Fachwissen)

Abbildung 38 Testwertverteilung der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachun-terricht (Fachwissen)

Anhang 187

Abbildung 39 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen)

Abbildung 40 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftli-cher Ausbildung (Fachwissen)

Abbildung 41 Testwertverteilung der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunter-richt (Fachwissen)

188 Anhang

A.3 Interne Konsistenz

Tabelle 41 Interne Konsistenz der einzelnen Gruppen (Fachdidaktisches Wissen)

unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung .273 .537 .458 gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung .645 .694 .672 keine Ausbildung im Sachunterricht .561 .528 .579 Gesamt .589 .632

Tabelle 42 Interne Konsistenz der einzelnen Gruppen (Fachwissen)

unerfahren erfahren gesamt naturwissenschaftliche Ausbildung .381 .582 .566 gesellschaftswissenschaftliche Ausbildung .753 .535 .687 keine Ausbildung im Sachunterricht .669 .723 .705 Gesamt .670 .655

Anhang 189

A.4 Paarvergleiche zur Variablen „Gruppenzuordnung“

Tabelle 43 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachdidakti-sches Wissen)

Paarvergleich zwischen unerfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbildung


p = 1.00; d = .08

unerfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbildung


p = .029; d = .85



p = .403; d = .51



p = .933; d = .23



p = .966; d = .24



p = .009; d = .80



p = .556; d = .38



p = .799; d = .27



p = .874; d = .27



p < .001; d = 1.26



p = .274; d = .49



p = .238; d = .59



p = .047; d = .65

erfahrene Lehrkräfte mit naturwissen-schaftlicher Ausbildung und


p = .078; d = .70



p = .821; d = .03

190 Anhang

Tabelle 44 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachwissen)

Paarvergleich zwischen unerfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbildung


p = 0.944; d = 0.21



p = 0.233; d = 0.58



p = 0.067; d = 0.84



p = 0.996; d = 0.15



p = 1; d = 0.02



p = 0.756; d = 0.28



p < 0.001; d = 0.85



p = 0.696; d = 0.32



p = 0.961; d = 0.17



p < 0.001; d = 1.26



p = 0.065; d = 0.68



p = 0.276; d = 0.48



p = 0.201; d = 0.64

erfahrene Lehrkräfte mit naturwissen-schaftlicher Ausbildung und


p = 0.059; d = 0.71



p = 0.992; d = 0.14

Anhang 191

A.5 Paarvergleiche ohne Ausreißer

Tabelle 45 Ergebnisse der Paarvergleiche ohne Ausreißer hinsichtlich der Variable „Ausbildungshinter-grund“ (Fachdidaktisches Wissen)


Lehrkräfte mit gesellschafts-wissenschaftlicher Ausbildung

p = .477; d = 0.20

Lehrkräfte mit gesellschafts-wissenschaftlicher Ausbildung


p < .001; d = 0.76



p < .014; d = 0.45

Tabelle 46 Ergebnisse der Paarvergleiche hinsichtlich der Variable „Gruppenzuordnung“ (Fachdidakti-sches Wissen)



p = .991; d = .14



p = .037; d = .80


erfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbildung

p = .399; d = .63



p = .999; d = .08



p = .992; d = .17



p = .003; d = .80



p = .742; d = .34



p = .924; d = .20



p = .833; d = .27



p < .001; d = 1.38



p = .085; d = .60



p = .166; d = .59



p = .203; d = .59

erfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftlicher Ausbildung und


p = .132; d = .73



p = 1; d = .06

192 Anhang

A.6 Boxplots zur Ausreißer-Analyse


Abbildung 42 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fach-didaktisches Wissen); n = 70

Abbildung 43 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen); n = 67

Abbildung 44 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachdidaktisches Wissen); n = 104

Anhang 193

Abbildung 45 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachdidaktisches Wissen); n = 32

Abbildung 46 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Aus-bildung (Fachdidaktisches Wissen); n = 36

Abbildung 47 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachdidaktisches Wissen); n = 36

194 Anhang

Abbildung 48 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-dung (Fachdidaktisches Wissen); n = 34

Abbildung 49 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fach-didaktisches Wissen); n = 31

Fachwissen

Abbildung 50 Boxplot der Gesamtstichprobe (Fachwissen); N = 203

Anhang 195

Abbildung 51 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen); n = 66

Abbildung 52 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen); n = 70

Abbildung 53 Boxplot der Gruppe der Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen); n = 67

196 Anhang

Abbildung 54 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen); n = 104

Abbildung 55 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte (Fachwissen); n = 99

Abbildung 56 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen); n = 32

Anhang 197

Abbildung 57 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Aus-bildung (Fachwissen); n = 36

Abbildung 58 Boxplot der Gruppe der unerfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fachwissen); n = 36

Abbildung 59 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit naturwissenschaftlicher Ausbildung (Fachwissen); n = 34

198 Anhang

Abbildung 60 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte mit gesellschaftswissenschaftlicher Ausbil-dung (Fachwissen); n = 34

Abbildung 61 Boxplot der Gruppe der erfahrenen Lehrkräfte ohne Ausbildung im Sachunterricht (Fach-wissen); n = 31

Anhang 199

A.7 Ergänzende Ergebnisse

Tabelle 47 Mittelwerte (M) für die Häufigkeit des Unterrichts des Inhalts „Verbrennung“

Häufigkeit des Unterrichtens des Inhalts-verbrennung (M)


0.47


0.36


0.31


3.62


3.50


3.35

Tabelle 48 Mittelwerte (M) der prozentualen Verteilung des Unterrichts auf die Bereiche des Sachunter-richts

Prozentualer Anteil des Unterrichts zu naturwis-senschaftlichen Themen

Prozentualer Anteil des Unterrichts zu gesell-

schaftswissenschaftlichen Themen

unerfahrene Lehrkräfte mit natur-wissenschaftliche Ausbildung

78.1 % 15.6 %

unerfahrene Lehrkräfte mit gesell-schaftswissenschaftliche Ausbildung

50 % 47.2 %

unerfahrene Lehrkräfte ohne Aus-bildung im Sachunterricht

30.6 % 58.3 %

erfahrene Lehrkräfte mit naturwis-senschaftliche Ausbildung

55.9 % 29.4 %


41.2 % 58.8 %


35.5 % 54.6 %

200 Anhang

A.8 Kontrollvariablen

Tabelle 49 Interne Konsistenz der Skalen zum Interesse und zur Selbstwirksamkeit

Skala Cronbachs α Interesse an Naturwissenschaften .899 Interesse am Thema „Verbrennung“ .826 Interesse am Unterrichten des Themas „Verbrennung“ .853 Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten von Naturwissenschaften .866 Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten des Themas „Verbrennung“ .909

Tabelle 50 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Interesse an Naturwissenschaf-ten“


M = 3.44 SD = .442

M = 3.58 SD = .370

M = 3.51 SD = .409


M = 2.93 SD = .605

M = 3.12 SD = .599

M = 3.03 SD = .605


M = 2.95 SD = .730

M = 3.05 SD = .773

M = 3.00 SD = .746

gesamt M = 3.10 SD = .647

M = 3.26 SD = .637

M = 3.18 SD = .646

Tabelle 51 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Interesse an Thema Verbren-nung“


M = 2.50 SD = .540

M = 2.45 SD = .481

M = 2.48 SD = .507


M = 2.33 SD = .539

M = 2.42 SD = .561

M = 2.37 SD = .548


M = 2.30 SD = .590

M = 2.48 SD = .606

M = 2.38 SD = .599

gesamt M = 2.37 SD = .559

M = 2.45 SD = .545

M = 2.41 SD = .552

Tabelle 52 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Interesse am Unterrichten des Themas Verbrennung“


M = 2.50 SD = .540

M = 2.32 SD = .218

M = 2.32 SD = .239


M = 2.35 SD = .306

M = 2.32 SD = .209

M = 2.34 SD = .262


M = 2.25 SD = .322

M = 2.33 SD = .227

M = 2.29 SD = .283

gesamt M = 2.31 SD = .300

M = 2.33 SD = .216

M = 2.32 SD = .261

Anhang 201

Tabelle 53 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten von naturwissenschaftlichen Themen“


M = 3.12 SD = .278

M = 3.15 SD = .328

M = 3.14 SD = .302


M = 2.98 SD = .388

M = 3.15 SD = .309

M = 2.98 SD = .349


M = 2.69 SD = .400

M = 2.98 SD = .358

M = 2.82 SD = .407

gesamt M = 2.92 SD = .403

M = 3.04 SD = .337

M = 2.98 SD = .376

Tabelle 54 Mittelwerte (M) und Standardabweichungen (SD) der Skala „Selbstwirksamkeitserwartung im Unterrichten von naturwissenschaftlichen Themen“


M = 2.93 SD = .290

M = 3.13 SD = .315

M = 3.03 SD = .364


M = 2.75 SD = .494

M = 3.03 SD = .343

M = 2.89 SD = .447


M = 2.51 SD = .507

M = 3.02 SD = .343

M = 2.74 SD = .407

gesamt M = 2.72 SD = .496

M = 3.06 SD = .348

M = 2.89 SD = .461

A.9 Verwendete Computerprogramme

Programme Funktion

Limesurvey: Erstellung der Onlinefragebögen

IBM SPSS Statistics 21: Statistische Auswertung der Daten

G*Power 3.1: Berechnung der Stichprobengröße und der Teststärke

202 Anhang

Anhang 203

B Instrumente

Im Folgenden werden die drei eingesetzten Fragebögen abgebildet. Da die Erhebung

online stattfand, entspricht die folgende Darstellung nicht der tatsächlich Darstellung in

der Studie. Außerdem fehlen die Items zur Generierung und Abfrage der Identifikati-

onsnummer. Die Reihenfolge der Fragebogen und der Items entspricht der tatsächlichen

Durchführung.

204 Anhang

B.1 Fragebogen zur Erhebung des Ausbildungshintergrunds, der

Unterrichtserfahrung und der Kontrollvariablen

Fragebogen für Lehrkräfte

Teil 1: Hintergrundinformationen

Der Inhaltsbereich „Verbrennung“ im Sachunterricht

Liebe Teilnehmerinnen und Teilnehmer,

vielen Dank für Ihre Teilnahme an meiner Studie!

In meiner Doktorarbeit untersuche ich, wie sich die heterogenen Ausbildungswege von Sachunterrichtslehrkräften auf den Unterricht auswirken. Daraus kann geschlossen werden, inwiefern das Sachunterrichtsstudium verändert werden muss, um künftige Lehrkräfte passend auf die Praxis vorzubereiten. Da der naturwissenschaftliche Sach‐unterricht für viele Lehrkräfte eine besondere Herausforderung darstellt, ist meine Untersuchung inhaltlich auf das naturwissenschaftliche Thema „Feuer – Verbrennung“ begrenzt.

Begleitet wird meine Doktorarbeit am Institut für Sachunterricht der Universität Duis‐burg‐Essen von Katharina Fricke und Prof. Dr. Stefan Rumann.

Die Fragebögen sind wie folgt gegliedert:

Fragebogen: Ausbildung, Unterrichtserfahrung, Interesse und Fachliches zum Thema „Feuer – Verbrennung“ (ca. 30 Min)

Fragebogen: Fachdidaktisches zum Thema „Feuer – Verbrennung“ (ca. 30 Min)

Sie können die Fragebögen gerne an zwei Tagen ausfüllen.

Bitte beachten Sie: In den Fragebögen können Sie nicht zurückblättern und Fragen nachträglich verändern.

Nun geht es los mit dem ersten Fragebogen!

Mit freundlichen Grüßen

Maike Schmidt

www.uni‐due.de/isu

Anhang 205

Ausbildungshintergrund

1. AH_01

Alter: _________

2. AH_02

Geschlecht

o weiblich

o männlich

3. AH_03

Was trifft auf Sie aktuell zu?

o Lehrer/in

o Referendar/in

o Schulleiter/in

o Fachleiter/in

o Sonstiges: ___________

4. AH_04

An welcher Universität haben Sie studiert?

_______________

5. AH_05

Welchen Studiengang haben Sie absolviert?

o Lehramt Primarstufe

o Lehramt Sekundarstufe I

o Lehramt an Grund‐, Haupt‐, Realschulen, Schwerpunkt Grundschule

o Lehramt an Grund‐, Haupt‐, Realschulen, Schwerpunkt Haupt‐ und Real‐

schule

o Lehramt für Sonderpädagogik

o Sonstiges: _______________

6. AH_06

Welche Regelstudienzeit hatte ihr Studium?

_______ Semester

206 Anhang

7. AH_07

Haben Sie Sachunterricht studiert?

(Dazu zählt auch: Lernbereich Naturwissenschaften, Lernbereich Gesellschaftswis‐

senschaften oder nur ein Fach)

o Ja

o Nein

8. AH_08

Welchen Bereich des Sachunterrichts haben Sie mit ihrem Studium belegt?

o Naturwissenschaften

o Gesellschaftswissenschaften

o Integrierten Sachunterricht (Natur‐ und Gesellschaftswissenschaften)

o Nur ein Fach

o Sonstiges: ________________

9. AH_09

Sie haben nur eine Disziplin studiert haben. Welches Fach war das?

o Biologie

o Physik

o Chemie

o Technik

o Sozialwissenschaften (Politik, Soziologie, Ökonomie)

o Geographie

o Geschichte

o Haushaltswissenschaften

o Sonstiges: _______________

10. AH_10

Mussten Sie ein Leit‐ bzw. Schwerpunktfach wählen? Welche Disziplin haben Sie als

Leit‐ bzw. Schwerpunktfach studiert? (Falls Sie mehrere wählen mussten, geben Sie

bitte alle an)

o Biologie

o Physik

o Chemie

o Technik

o Sozialwissenschaften (Politik, Soziologie, Ökonomie)

o Geographie

o Geschichte

o Haushaltswissenschaften

o Trifft nicht für mein Sachunterrichtsstudium zu.

o Sonstiges: _______________

Anhang 207

Unterrichtserfahrung

11. UE_01

Wie viele Jahre unterrichten Sie insgesamt an der Grundschule? _______________

12. UE_02

Wie viele Jahre unterrichten Sie Sachunterricht? _______________

13. UE_06

Schätzen Sie den Anteil ihrer Unterrichtsinhalte: Wie viel Prozent des Unterrichts

fallen auf naturwissenschaftliche Themen, wie viel Prozent auf gesellschaftswissen‐

schaftliche Themen?

_____ % Naturwissenschaftliche Themen

_____ % Gesellschaftswissenschaftliche Themen

14. UE_07

Wie oft haben Sie bis heute das Thema „Feuer – Verbrennung“ unterrichtet?

o Noch nie

o 1 Mal

o 2 Mal

o 3 Mal

o 4 Mal

o 5 Mal oder mehr

15. UE_08

Welchen Umfang haben Ihre Reihen zum Thema „Feuer – Verbrennung“ durch‐

schnittlich?

_________ Stunden

16. UE_09

Zählen Sie kurz auf welche Materialen und Medien Sie in Ihrem Unterricht zum

Thema „Feuer – Verbrennung“ einsetzen (z. B. Arbeitsblätter, Experimente, Schul‐

bücher, Filme).

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

208 Anhang

17. UE_10

Wie lange ist es her, dass Sie das Thema „Feuer – Verbrennung“ unterrichtet ha‐

ben?

o weniger als 1 Jahr

o ein Jahr

o zwei Jahre

o drei Jahre

o vier Jahre

o fünf oder mehr Jahre

18. UE_11

Wie sehr stimmen Sie mit den folgenden Aussagen überein?

nie

selten

gelegent‐

lich

häufig

UE_11a Haben Sie Ihren Unterricht zum Thema „Ver‐

brennung“ verändert, nachdem Sie ihn schon

einmal unterrichtet haben?

UE_11b Haben Sie mit Kollegen über Ihren Unterricht

zum Thema „Verbrennung“ gesprochen?

UE_11c Haben Sie mit einer Fachgruppe über ihren

Unterricht zum Thema „Verbrennung“ gespro‐

chen, z. B. im Rahmen einer Fortbildung.

Anhang 209

Interesse

19. Skala Interesse an Naturwissenschaften (IN)

Wie sehr stimmen Sie mit den folgenden Aussagen überein? Denken Sie allgemein an

die Naturwissenschaften (Chemie, Physik, Biologie).

Stim

mt

nicht

Stim

mt

kaum

Stim

mt

eher

Stim

mt

genau

IN_01 Im Allgemeinen macht es mir Spaß, mich mit na‐

turwissenschaftlichen Themen zu befassen.

IN_02 Ich lese gerne etwas über Naturwissenschaften.

IN_03 Ich beschäftige mich gerne mit naturwissen‐

schaftlichen Problemen.

IN_04 Ich eigne mir gerne neues Wissen in den Natur‐

wissenschaften an.

IN_05 Ich bin interessiert, Neues in den Naturwissen‐

schaften zu lernen.

(Frey et al., 2009)

210 Anhang

20. Skala Interesse am Thema „Verbrennung“ (IT) und am Unterrichten des Themas

„Verbrennung“ (IUT)

Wie sehr stimmen Sie mit den folgenden Aussagen überein? Denken Sie speziell an das

naturwissenschaftliche Thema „Verbrennung“.

Stim

mt

nicht

Stim

mt

kaum

Stim

mt

eher

Stim

mt

genau

IUT_01 Ich habe Interesse daran, das Thema „Verbren‐

nung“ im Sachunterricht zu unterrichten.

IT_01 Es macht mir Spaß mich mit dem Thema „Ver‐

brennung“ in meiner Freizeit zu befassen.

IUT_03 Das Thema „Verbrennung“ im Sachunterricht

zu unterrichten, macht mir keinen Spaß. (‐)

IT_02 Ich lese gerne etwas über das Thema „Ver‐

brennung“.

IUT_02 Es macht mir Spaß das Thema „Verbrennung“

für den Sachunterricht vorzubereiten.

IT_03 Ich beschäftige mich gerne mit Problemen aus

dem Themenbereich „Verbrennung“ in meiner

Freizeit.

IT_04 Ich eigne mir gerne neues Wissen über das

Thema „Verbrennung“ an.

IUT_04 Soweit es geht, vermeide ich es, das Thema

„Verbrennung“ zu unterrichten. (‐)

IT_05 Ich bin interessiert, Neues über das Thema

„Verbrennung“ zu lernen.

(Frey et al., 2009; Kauertz et al., 2011)

Anhang 211

Selbsteinschätzung

21. Selbsteinschätzung zum Unterrichten naturwissenschaftlicher Themen (SWE)

Wie stimmen Sie mit den folgenden Aussagen überein? Denken Sie allgemein an das Unter‐

richten von naturwissenschaftlichen Themen im Sachunterricht.

Stim

mt

nicht

Stim

mt

kaum

Stim

mt

eher

Stim

mt

genau

SWE_011 Ich fühle mich kompetent genug, naturwissen‐

schaftliche Themen im Sachunterricht zu be‐

handeln.

SWE_021 Ich bin in der Lage naturwissenschaftlichen

Sachunterricht zu machen, in dem die Kinder

naturwissenschaftliche Inhalte verstehen kön‐

nen.

SWE_032 Selbst wenn es mir mal nicht so gut geht, kann

ich doch im naturwissenschaftlichen Sachun‐

terricht immer noch gut auf die Schüler einge‐

hen.

SWE_043 Ich traue mir zu, Schülerexperimente in den

naturwissenschaftlichen Sachunterricht zu

integrieren.

SWE_052 Ich kann Schüler für neue naturwissenschaftli‐

che Projekte begeistern.

SWE_061 Ich fühle mich überfordert, Themen aus dem

natur‐wissenschaftlichen Sachunterricht zu

unterrichten. (‐)

(Kauertz et al., 2011; Schwarzer & Warner, 2011)

212 Anhang

22. Selbsteinschätzung zum Unterrichten des Themas „Verbrennung“ (SWET)

Wie stimmen Sie mit den folgenden Aussagen überein? Denken Sie speziell an das natur‐

wissenschaftliche Thema „Verbrennung“.

Stim

mt

nicht

Stim

mt

kaum

Stim

mt

eher

Stim

mt

genau

SWET_011 Ich fühle mich kompetent genug, das Thema

„Verbrennung“ im Sachunterricht zu behan‐

deln.

SWET_021 Ich bin in der Lage Sachunterricht zum Thema

„Verbrennung“ zu machen, in dem die Kinder

naturwissenschaftliche Inhalte verstehen

können.

SWET_032 Selbst wenn es mir mal nicht so gut geht,

kann ich doch im Thema „Verbrennung“ im‐

mer noch gut auf die Schüler eingehen.

SWET_043 Ich traue mir zu, Schülerexperimente in den

Unterricht zum Thema „Verbrennung“ zu

integrieren.

SWET_052 Ich kann Schüler für neue Projekte zum The‐

ma „Verbrennung“ begeistern.

SWET_061 Ich fühle mich überfordert, das Thema „Ver‐

brennung im Sachunterricht zu unterrichten.

(‐)

(Kauertz et al., 2011; Schwarzer & Warner, 2011)

Anhang 213

Kontakt mit Inhalt „Feuer – Verbrennung“ in Schule, Ausbildung und

Fortbildung

23. KIV_01

Welche naturwissenschaftlichen Fächer haben Sie in ihrer Schulzeit, während der

Oberstufe belegt?

Physik

o Grundkurs

o Leistungskurs

o nicht belegt

Chemie

o Grundkurs

o Leistungskurs

o nicht belegt

Biologie

o Grundkurs

o Leistungskurs

o nicht belegt

24. KIV_02

Wie intensiv kamen Sie mit den folgenden Disziplinen im Studium in Kontakt?

nie

selten

gelegent‐

lich

häufig

Biologie

Physik

Chemie

Technik

Sozialwissenschaften (Politik, Soziologie, Ökonomie)

Geographie

Geschichte

Haushaltswissenschaften

214 Anhang

25. KIV_03

Haben Sie das Thema „Feuer – Verbrennung“ innerhalb ihres Sachunterrichts‐

studiums behandelt?

o Ja

o Nein

26. KIV_04

Falls ja:

Bewerten Sie die Qualität des Themas „Feuer – Verbrennung“ innerhalb ihres Stu‐

diums:

Stim

mt

nicht

Stim

mt

kaum

Stim

mt

eher

Stim

mt

genau

BIT In den Einheiten habe ich etwas gelernt.

BIT Die Vermittlung des Stoffes war sehr ausführlich.

BIT Das Niveau der vermittelten Inhalte war sehr hoch.

BIT In den Einheiten wurden fachliche Inhalte vermit‐

telt.

BIT In den Einheiten wurden fachdidaktische Inhalte

vermittelt.

27. KIV_05

Wurden Sie im Referendariat im Fach Sachunterricht ausgebildet?

o Ja

o Nein

Anhang 215

28. KIV_06

Falls ja:

Wie intensiv kamen Sie mit den folgenden Disziplinen im Referendariat in Kontakt?

nie

selten

gelegent‐

lich

häufig

Biologie

Physik

Chemie

Technik

Sozialwissenschaften (Politik, Soziologie, Ökonomie)

Geographie

Geschichte

Haushaltswissenschaften

29. KIV_07

Haben Sie bereits Fortbildungen zu naturwissenschaftlichen Themen besucht?

o Ja

o Nein

30. KIV_08

Falls ja:

Nennen Sie bitte die Themen der Fortbildungen, den jeweiligen Umfang und den

inhaltlichen Schwerpunkt (z. B. Vermittlung fachlicher Inhalte, Vermittlung fachdi‐

daktischer Inhalte).

Thema Umfang Inhaltlicher Schwerpunkt

31. KIV_09

Haben Sie bereits Fortbildungen zum Thema „Feuer – Verbrennung“ besucht?

o Ja

o Nein

216 Anhang

32. KIV_10

Falls ja: Wie bewerten Sie die besuchten Fortbildungen zum Thema „Feuer – Ver‐

brennung“?

Stim

mt

nicht

Stim

mt

kaum

Stim

mt

eher

Stim

mt

genau

BIT In den Fortbildungen habe ich etwas gelernt.

BIT Die Vermittlung des Stoffes war sehr ausführlich.

BIT Das Niveau der vermittelten Inhalte war sehr hoch.

BIT In den Einheiten wurden fachliche Inhalte vermit‐

telt.

BIT In den Einheiten wurden fachdidaktische Inhalte

vermittelt.

Vielen Dank für Ihre Mühe!


Anhang 217

B.2 Fragebogen zur Erhebung des Fachwissens


Teil 2: Fachliches



in diesem Abschnitt des ersten Fragebogens werden Ihnen 26 Fragen zu fachwissen‐schaftlichen Aspekten des Inhalts „Feuer – Verbrennung“ gestellt.

Zu jeder Frage gibt es vier Antwortmöglichkeiten, eine davon ist jeweils richtig. Die Antwortmöglichkeiten sind alphabetisch geordnet. Die Fragen werden im Verlauf des Fragebogens schwerer. Wundern Sie sich deshalb nicht, wenn Sie manche Antworten nicht sofort parat haben. Kreuzen Sie immer das an, was Ihnen am Sinnvollsten er‐scheint.

Bitte beantworten Sie die Fragen ohne Hilfe von Kollegen oder dem Internet. Für mei‐ne Auswertung sind Ihre individuellen Antworten sehr wichtig.


Maike Schmidt


218 Anhang

Aufgabe 1

GS_F_01

Ein Teelicht brennt. Welche Stoffe braucht man, damit eine Kerzenflamme brennt?

Richtig

flüssiges Wachs und Docht

Sauerstoff und gasförmiges Wachs

Sauerstoff, flüssiges Wachs und Docht

Sauerstoff, gasförmiges Wachs und Docht27

Aufgabe 2

GS_F_02 Kerze

Welchen Effekt haben Kapillarkräfte in einer Kerze?

Richtig

Die Kapillarkräfte im Docht beschleunigen durch Sauerstoff die Verbrennung.

Die Kapillarkräfte im Docht lassen das feste Wachs schneller schmelzen.

Die Kapillarkräfte ziehen das flüssige Wachs im Docht nach oben.

Die Kapillarkräfte ziehen das gasförmige Wachs im Docht nach oben.

Aufgabe 3

GS_F_03

Ein brennendes Feuerzeug wird jeweils ca. 30 Sekunden an Holzspäne und einen Holz‐

stab mit 1 cm Durchmesser gehalten. Die Sägespäne fangen Feuer. Der Holzstab wird

nur etwas schwarz. Woran liegt das?

Richtig

am unterschiedlichen Dichtegrad der Stoffe

am unterschiedlichen Sauerstoffgehalt der Stoffe

am unterschiedlichen Stabilitätsgrad der Stoffe

am unterschiedlichen Zerteilungsgrad der Stoffe

27 Die kursiv geschriebene Antwortalternative ist die richtige Lösung.

Anhang 219

Aufgabe 4

GS_F_04

Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit ein Feuer brennen kann?

Richtig

Sauerstoff, Brennstoff, Zündtemperatur

Sauerstoff, Brennstoff, Flamme

Stickstoff, Brennstoff, Zündtemperatur

Stickstoff, Brennstoff, Flamme

Aufgabe 5

GS_K_01

Ein Modell eines Ofens (s. Zeichnung) wird aufgestellt: Der Boden einer Flasche wurde

abgeschnitten. Der Deckel der Flasche ist abschraubbar. Seitlich, unten wurde ein klei‐

nes Loch in die Flasche gebohrt. Damit später durch den Boden keine Luft eindringen

kann, wird ein brennendes Teelicht in eine mit etwas Wasser gefüllte Schale gestellt.

Über das Teelicht wird die präparierte Flasche gestülpt.

Wie kann erreicht werden, dass das Teelicht zuverlässig brennt?

Blasek, B. e al. (2010): Frida & Co. Sachunterricht 3/4. Lehrermaterialien. Ausgabe A Nordrhein‐Westfalen. Mün‐chen: Oldenbourg, S. 214.

Richtig

Wenn der Deckel geschlossen und das Loch offen ist, brennt das Teelicht.

Wenn der Deckel offen und das Loch geschlossen ist, brennt das Teelicht.

Wenn der Deckel offen und das Loch offen sind, brennt das Teelicht.

Wenn der Deckel und das Loch geschlossen sind, brennt das Teelicht.

Deckel

Loch

etwas Wasser

220 Anhang

Aufgabe 6

G_K_02

Was ist die Ursache dafür, dass man eine gerade ausgepustete Kerzenflamme mit ei‐

nem brennenden Streichholz wieder entzünden kann, ohne den Docht zu berühren?

Richtig

Das noch verbleibende gasförmige Wachs um den Kerzendocht herum führt zum Wiederanzünden der Kerze.

Der Sauerstoff um den Kerzendocht herum führt zum Wiederanzünden der Kerze.

Die Luft um den Kerzendocht herum führt zum Wiederanzünden der Kerze.

Die noch verbleibende Wärme um den Kerzendocht herum führt zum Wieder‐anzünden der Kerze.

Aufgabe 7

GS_F_05

Durch welche Prinzipien kann Feuer gelöscht werden?

Richtig

Herunterkühlen, Sauerstoffentzug, Entziehen des Brennstoffs

Herunterkühlen, Sauerstoffentzug, Stickstoffentzug

Herunterkühlen, Stickstoffentzug, Entziehen des Brennstoffs

Stickstoffentzug, Sauerstoffentzug, Entziehen des Brennstoffs

Aufgabe 8

SI_F_01

Welche Definition von Oxidation ist richtig?

Richtig

Eine Oxidation ist eine Kohlenstoffabgabe.

Eine Oxidation ist eine Kohlenstoffaufnahme.

Eine Oxidation ist eine Sauerstoffabgabe.

Eine Oxidation ist eine Sauerstoffaufnahme.

Anhang 221

Aufgabe 9

SI_F_03

In welchem Bereich ist die Kerzenflamme am heißesten?

Richtig

1. Dunkelzone

2. Blaue Zone

3. Leuchtende, gelbe Zone

4. Schwachleuchtende, kaum sichtbare Zone

Aufgabe 10

SI_F_04

Die Phlogiston‐Theorie wurde in den frühen Anfängen der Chemie aufgestellt, mittler‐

weile wurde sie widerlegt. Was sagte sie aus?

Richtig

Phlogiston entsteht bei der Verbrennung und entweicht als Gas.

Phlogiston entsteht bei der Verbrennung und erhöht die Flammenbildung.

Phlogiston ist ein brennbarer Stoffbestandteil und entweicht bei der Verbren‐nung als Gas.

Phlogiston ist ein brennbarer Stoffbestandteil und erhöht die Flammenbil‐dung.

4

3

2

1

222 Anhang

Aufgabe 11

SI_F_05

Welche drei Brennstoffe zählen zur Klasse der fossilen Brennstoffe?

Richtig

Braunkohle, Biogas, Alkohol

Braunkohle, Erdöl, Torf

Erdöl, Steinkohle, Alkohol

Torf, Biogas, Steinkohle

Aufgabe 12

SI_F_06

Was ist die Aktivierungsenergie?

Richtig

Energie, die entsteht, nachdem eine Reaktion in Gang gesetzt wurde.

Energie, die entsteht, wenn eine Reaktion in Gang gesetzt wird.

Energie, die zugeführt werden muss, um eine Reaktion in Gang zu setzen.

Energie, die zugeführt werden muss, während eine Reaktion abläuft.

Aufgabe 13

SI_F_07

Was ist die Entzündungstemperatur?

Richtig

Temperatur, bei der ein Brennstoff eine deutliche Flamme bildet.

Temperatur, bei der ein Brennstoff entzündet werden kann und weiter brennt.

Temperatur, bei der ein Brennstoff entzündet werden kann.

Temperatur, bei der sich ein Brennstoff in Gegenwart von Luft selbst entzün‐det.

Anhang 223

Aufgabe 14

SI_F_08

Welche Hauptprodukte entstehen beim Brennen einer Kerzenflamme außer Licht und

Wärme?

Richtig

Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf

Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid

Sauerstoff, Stickstoff

Stickstoff, Wasserdampf

Aufgabe 15

SI_R_03

Das ist das Energiediagramm einer Redoxreaktion. Was sagt es aus?

Richtig

Diese Verbrennung ist endotherm.

Diese Verbrennung ist exotherm.

Diese Verbrennung ist sowohl endo‐ als auch exotherm.

Diese Verbrennung ist weder endo‐ noch exotherm.

zeitlicher Ablauf der Reaktion

Energie

Ausgangs-

stoffe

Produkte

224 Anhang

Aufgabe 16

SI_R_04

16 g Methan und 64 g Sauerstoff verbinden sich zu 44 g Kohlenstoffdioxid und 36 g

Wasser.

Mit welchem Gesetz lässt sich die Gesamtmasse der Verbindung bestimmen?

Richtig

Gesetz von Avogadro

Gesetz von den multiplen Massenverhältnissen

Gesetz von der Erhaltung der Masse

Gesetz von den Volumenverhältnissen

Aufgabe 17

SI_R_06

Unter welcher Bedingung entsteht bei einer Verbrennung Kohlenstoffmonoxid?

Richtig

Kohlenstoffmangel

Kohlenstoffüberschuss

Sauerstoffmangel

Sauerstoffüberschuss

Aufgabe 18

SI_R_02

Wie lautet die richtige Reaktionsgleichung zur vollständigen Verbrennung von Alumi‐

nium?

Richtig

2 Al + 3 O2 → 2 Al2O3

2 Al + 3 O2 → 4 Al2O3

4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3

4 Al + 3 O2 → 4 Al2O3

Anhang 225

Aufgabe 19

SI_K_01

Wie entwickelt sich eine Kerzenflamme?

Der Docht wird entzündet.

Richtig

Durch die Hitze entzündet sich das feste Kerzenwachs.

Durch die Hitze schmilzt das Kerzenwachs. Das flüssige Kerzenwachs entzün‐det sich.

Durch die Hitze schmilzt das Kerzenwachs, dann fängt es an zu sieden und ver‐dampft. Das verdampfte Kerzenwachs entzündet sich.

Durch die Hitze schmilzt das Kerzenwachs, dann fängt es an zu sieden. Das siedende Kerzenwachs entzündet sich.

Aufgabe 20

SI_R_05

Was gilt für eine exotherme Reaktion?

Richtig

Die Reaktion läuft ohne Energie ab.

Die Reaktionsprodukte haben denselben Energiegehalt wie die Ausgangstoffe.

Die Reaktionsprodukte sind energieärmer als die Ausgangsstoffe.

Die Reaktionsprodukte sind energiereicher als die Ausgangsstoffe.

226 Anhang

Aufgabe 21

SI_K_02

Drei Teelichter werden in einem hohen, schmalen Glaskasten aufgestellt. Dabei stehen

sie auf unterschiedlich hohen Podesten. Dann werden sie angezündet. Der Glaskasten

bleibt oben offen. Was passiert?

Richtig

Alle Kerzen erlöschen gleichzeitig.

Kerze 1 erlischt zuerst.



Aufgabe 22

V_03

Ein brennendes Streichholz wird ausgepustet. Warum erlischt es?

Die Streichholzflamme erlischt, …

Richtig

… weil das ausgeatmete Kohlenstoffdioxid die Kerzenflamme erstickt.

… weil die Atemluft die Temperatur zu stark runterkühlt.

… weil durch die Stärke des Luftstroms der Atemluft der Brennstoff entfernt wird.

… weil in der Atemluft nicht genug Sauerstoff übrig ist, um die Streichholz‐flamme am Brennen zu halten.

Anhang 227

Aufgabe 23

V_04 Gegenfeuer

Ein Waldbrand ist ausgebrochen. Im Fernsehen ist zu sehen, wie die Feuerwehrleute

an einer etwas vom Waldbrand entfernten Stelle ein Feuer entzünden. Warum tun sie

das?

Richtig

Das „Gegenfeuer“ entzieht dem Waldbrand den Sauerstoff. Das Gegenfeuer benötigt mehr Sauerstoff, so dass für den Waldbrand zu wenig Sauerstoff üb‐rig bleibt und er erlischt.

Das „Gegenfeuer“ lenkt den Waldbrand in eine bestimmte Richtung, so dass der Waldbrand kontrolliert gelöscht werden kann.

Das „Gegenfeuer“ entzieht dem Waldbrand den Brennstoff. Wenn der Wald‐brand die Stelle erreicht, an der das Gegenfeuer gebrannt hat, findet er keinen Brennstoff mehr und erlischt.

Das „Gegenfeuer“ erstickt den Waldbrand. Das Gegenfeuer produziert so viel Kohlenstoffdioxid, so dass der Waldbrand erstickt und erlischt.

Aufgabe 24

V_05

Wenn Öl, z. B. in einer Pfanne auf dem Herd, ausreichend heiß wird, entzündet es sich.

Wenn man versucht diesen Brand mit Wasser zu löschen, verdampft das Wasser, wenn

es das heiße Öl berührt. Der entstehende Wasserdampf steigt nach oben und es

kommt es zu einer großflächigen Verpuffung. Warum kommt zu dieser Verpuffung?

Die Verpuffung entsteht …

Richtig

… weil der Wasserdampf aus Sauerstoff besteht und dieser Sauerstoff das Feuer zusätzlich anregt.

… weil der Wasserdampf extrem heiß ist und dadurch die Reaktionstempera‐tur des Feuers noch weiter hinaufsetzt.

… weil der Wasserdampf Ölteilchen mit sich reißt und sich dadurch die Kon‐taktfläche zwischen Öl und Sauerstoff vergrößert.

… weil der Wasserdampf extrem heiß ist und durch die große Hitze das beim Ölbrand entstandene Kohlenstoffdioxid entzündet.

228 Anhang

Aufgabe 25

V_06 Flamme nach oben

Warum brennen Flammen immer nach oben?

Richtig

Beim Verbrennen entsteht Kohlenstoffdioxid, das eine geringere Dichte als Sauerstoff hat und deshalb nach unten sinkt. Eine Flamme orientiert sich in die Richtung, in der Sauerstoff ist, also nach oben.

Durch die Verbrennung wird die umliegende Luft erwärmt, wodurch der Luft‐druck in diesem Bereich größer wird. Eine Flamme wird durch diesen höheren Luftdruck nach oben gedrückt.

Warme Luft hat eine geringere Dichte als kalte Luft und steigt nach oben. Eine Flamme wird also von der erwärmten Luft nach oben getragen.

Warme Luft hat eine höhere Dichte als kalte Luft und steigt nach oben. Eine Flamme wird also von der erwärmten Luft nach oben getragen.

Aufgabe 26

V_08

Warum ist an Tankstellen offenes Feuer, z. B. durch entzündete Streichhölzer, Feuer‐

zeuge oder Zigaretten, verboten?

Richtig

Es besteht die Gefahr, dass Benzinpfützen entzündet werden.

Es besteht die Gefahr, dass die mit verdunstetem Benzin vermischte Luft ent‐zündet wird.

Es besteht die Gefahr, dass sich die mit verdunstetem Benzin vermischten Mo‐torabbgase der Autos entzünden.

Es besteht die Gefahr, dass sich die Motorabgase der Autos entzünden.

Vielen Dank für Ihre Mühe!


Anhang 229

B.3 Fragebogen zur Erhebung des fachdidaktischen Wissens


Teil 3: Fachdidaktisches



in diesem, letzten, Fragebogen geht es um fachdidaktische Fragestellungen. Einerseits werden Ihnen Fragen zu kognitiven Prozessen von Schülerinnen und Schülern, ande‐rerseits zur konkreten Gestaltung von Unterricht zum Thema „Verbrennung“ gestellt.

Einige Begriffe, die im Fragebogen immer wieder auftauchen, möchte ich gerne an dieser Stelle erläutern, damit Sie wissen, was mit den Formulierungen gemeint ist:

Schülerantworten: Alle richtigen und falschen Antworten, die Schülerinnen und Schü‐ler auf eine Frage geben können.

Fehlkonzepte: Falsche Antworten auf eine Frage. Also Aussagen, die dem wissen‐schaftlichen Konzept widersprechen.

Ausbaufähige Vorstellungen: Antworten, die nicht völlig falsch, aber auch nicht voll‐ständig richtig sind. Aussagen, die nahe am wissenschaftlichen Konzept sind.

Die meisten Fragen der 15 Fragen sind so gestellt, dass Sie offen antworten können.

Auch in diesem Fragebogen finden Sie leichtere und schwierigere Aufgaben. Beantwor‐ten Sie alle Fragen. Sollten Ihnen einmal nichts einfallen, geben Sie "k. A." in das Ant‐wortfeld ein.

Es ist wieder wichtig, dass Sie alleine und nicht mit der Hilfe eines Kollegen oder dem Internet arbeiten.


Maike Schmidt


230 Anhang

Aufgabe 1

LS_01

Jeder Unterrichtsinhalt enthält Aspekte, die für Schülerinnen und Schüler besonders schwer nachzuvollziehen sind, dort können Verständnisschwierigkeiten auftauchen.

Bei welchen konkreten Aspekten im Themenbereich „Verbrennung“ erwarten Sie Lernschwierigkeiten?

Aufgabe 2

SV_01

In Ihrer Unterrichtsreihe zum Themenbereich „Feuer und Verbrennung“ lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler folgenden Versuch durchführen: Zunächst zünden Sie einen Pappbecher mit einem Streichholz an, um zu demonstrieren, dass der Pappbecher brennbar ist. Dann füllen Sie Wasser in einen zweiten Pappbecher. Der Pappbecher wird über ein brennendes Teelicht gehängt, wie auf die Bild zu sehen. Die Schülerinnen und Schüler beobachten, dass der Pappbecher sich nicht entzündet.

Am Stundenende reflektieren Sie mit allen Schülerinnen und Schülern den Versuch. Die Schülerinnen und Schüler berichten ihre Beobachtung und die dazugehörigen Erklä‐rungen. Mit welchen Erklärungen ist zu rechnen?

Anhang 231

Aufgabe 3

SV_03

Kinder kennen aus ihrem Alltag Teelichter. Z. B. während der Weihnachtszeit beobach‐ten sie, dass das Wachs eines Teelichts völlig verbrennen kann und nach einiger Zeit nicht mehr sichtbar ist. Welche Fehlvorstellungen können Schülerinnen und Schüler durch leer gebrannte Teelichter entwickeln? Nennen Sie mögliche, unterschiedliche Fehlvorstellungen.

Aufgabe 4

SV_04

Stellen Sie sich vor, dass Sie in Ihrer Unterrichtsreihe „Feuer – Verbrennung“ mit Ihren Schülerinnen und Schülern den Verbrennungsprozess am Beispiel der Kerze erarbeiten. Besonders schwer für Kinder ist es nachzuvollziehen, dass das gasförmige Wachs der eigentliche Brennstoff ist.

Welche Antworten geben Kinder auf die Frage „Welcher Teil der Kerze brennt?“ Nen‐nen Sie mögliche, unterschiedliche Schülerantworten.

Aufgabe 5

SV_05

Zu Beginn einer naturwissenschaftlichen Unterrichtsreihe ist es üblich den Wissen‐stand der Lernenden zu erheben. Deshalb könnte man auch zu Beginn des Themas „Feuer – Verbrennung“ mit einer grundlegenden Frage das Vorwissen der Schülerin‐nen und Schüler sammeln.

Nennen Sie unterschiedliche Schülerantworten, die Sie auf die Frage „Was passiert mit einer Sache, wenn sie verbrennt?“ erwarten.

232 Anhang

Aufgabe 6

SV_06

Im Verlauf von Unterricht machen Schülerinnen und Schüler immer wieder Aussagen, die wissenschaftlich inadäquat oder unvollständig sind. Man nennt diese Schüleraussa‐gen auch Schülervorstellungen, Präkonzepte, Fehlvorstellungen oder Fehlkonzepte.

Angemessenen Umgang mit diesen Schülervorstellungen stellen die Konfrontations‐, die Anknüpfungs‐ und die Umdeutungsstrategie dar. Wie soll man nach diesen Strate‐gien mit Schülervorstellungen umgehen? Beschreiben Sie zwei Möglichkeiten.

Aufgabe 7

SV_08

Schüleraussagen kann man in zwei Kategorien unterteilen:

1) Fehlvorstellungen widersprechen dem wissenschaftlichen Konzept. 2) Ausbaufähige Vorstellungen liegen nah am wissenschaftlichen Konzept. Stülpt man ein Glas über eine brennende Kerze, erlischt diese nach einer Weile. Ord‐nen Sie die folgenden Schüleraussagen der jeweiligen Kategorie zu:

Aufgabe 8

SV_10

Im Unterricht sammeln Sie mit Ihrer Klasse verschiedene Möglichkeiten unterschiedli‐che Brennstoffe zu löschen. Dabei schlägt ein Schüler vor, brennendes Öl mit Wasser zu löschen. Das ist ein häufig auftauchendes Fehlkonzept.

Warum glauben Schülerinnen und Schüler, dass Fettbrände, wie z. B. brennendes Öl, mit Wasser gelöscht werden können?

.

Fehlvorstellung Ausbaufähige Vorstel‐

lung

Die Kerze kriegt keine Luft.

Da ist nur verqualmte Luft drin.

Die Luft ist schlecht geworden.

Die Kerze erstickt.

Die Luft ist verbraucht.

Die Luft sitzt oben, da wo die Kerze nicht hinreicht.

Anhang 233

Aufgabe 9

Ver_01

Im Unterricht zum Thema „Feuer – Verbrennung“ ist es üblich den Verbrennungspro‐zess am Beispiel der Kerze zu erarbeiten. Dabei bietet sich die Durchführung von aus‐gewählten Versuchen an.

Bitte nennen Sie Versuche, mit deren Hilfe Kinder erarbeiten können, was genau an einer Kerze brennt.

Aufgabe 10

Ver_02

Folgender Versuch wird häufig im Unterricht zum Thema „Feuer – Verbrennung“ durchgeführt: Ein brennendes Teelicht steht auf einer Postkarte. Ein Glas wird über das Teelicht gestülpt. Das Glas steht dabei vollständig auf der Postkarte. Nach kurzer Zeit erlischt das Teelicht und wenn das Glas angehoben wird, bleibt die Postkarte am Glas haften.

Halten Sie diesen Versuch für sinnvoll in einer Unterrichtsreihe zum Thema „Feuer – Verbrennung“? Begründen Sie Ihre Antwort.

234 Anhang

Aufgabe 11

Ver_05

Wenn Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern über Verbrennungsprozesse sprechen, gehört die Thematisierung von Löschmöglichkeiten untrennbar dazu. Mithilfe des Ver‐brennungsdreiecks (Branddreieck) können die drei Prinzipien zum Löschen erarbeitet werden.

Welches der drei Prinzipien ist relativ leicht zu erklären und welches Prinzip lässt sich nur schwer erklären? Begründen Sie Ihre Antworten.

Aufgabe 12

Ver_06

Im Unterricht sagt ein Schüler, dass Eisen nicht brennen kann. Nennen Sie zwei Versu‐che, die dieses Fehlkonzept widerlegen können.

Aufgabe 13

GeU_01

In der Sachunterrichtsdidaktik wird die Ausrichtung des naturwissenschaftlichen Un‐terrichts u. a. nach dem genetisch‐exemplarisch‐sokratischen Unterrichtskonzept empfohlen.

Was ist darunter zu verstehen? Erläutern Sie die drei Aspekte.

Aufgabe 14

GeU_02

Im Unterricht können bestimmte Themen nicht unterrichtet werden, ohne dass andere Themen vorher besprochen wurden. Wenn ein Schüler ein naturwissenschaftliches Konzept nicht nachvollziehen kann, ist das Verstehen eines darauf aufbauenden Kon‐zeptes schwer möglich.

Welche naturwissenschaftlichen Themen müssen vor dem Thema „Verbrennung“ be‐handelt werden?

Löschprinzip leicht schwer Begründung

Entzug des Sauer‐stoffs

Entzug der Hitze

Entzug des Brenn‐stoffs

Anhang 235

Aufgabe 15

GeU_03

Im Sachunterricht sollen naturwissenschaftliche Themen mit gesellschaftswissen‐schaftlichen oder technischen Themen kombiniert werden und sich ergänzen. Man spricht dann auch von perspektivübergreifendem Unterricht.

Mit welchen anderen Themen kann das Thema „Verbrennung“ verknüpft werden?

Sie haben es geschafft! Das war der letzte Fragebogen.

Ich danke Ihnen ganz herzlich für Ihre Mühe und Mitarbeit!

In den nächsten Tagen werde ich Ihnen den Gutschein zuschicken.

Alles Gute wünscht Ihnen

Maike Schmidt


236 Anhang

Anhang 237

C Persönliches

C.1 Lebenslauf

Der Lebenslauf ist in der Online-Version aus Gründen des Datenschutzes nicht ent-

halten.

238 Anhang

C.2 Wissenschaftliche Beiträge

Veröffentlichungen

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (im Druck): Ausbildung, Erfahrung und Profes-

sionswissen von Sachunterrichtslehrkräften. In Gesellschaft für Didaktik der Chemie

und Physik, Jahrestagung in Bremen 2014. Kiel: IPN.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (im Druck): Sachunterricht als vielperspektivi-

sches Fach und die universitäre Ausbildung von Sachunterrichtslehrkräften – Eine Stu-

die zum Zusammenhang von Ausbildung, Erfahrung und Professionswissen. In Proble-

me und Perspektiven des Sachunterrichts: Bd. 25. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (in Vorbereitung): Das Professionswissen von

Sachunterrichtslehrkräften: Welche Rolle spielen Ausbildungshintergrund und Unter-

richtserfahrung? In MNU.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2014): Die Wirkung von Ausbildung auf fach-

liches und fachdidaktisches Wissen von Lehrkräften im naturwissenschaftlichen Sach-

unterricht. In B. Kopp, S. Martschinke, M. Munser-Kiefer, M. Haider, E.-M. Kirsch-

hock, G. Ranger, & G. Renner: Jahrbuch Grundschulforschung: Bd. 17. Individuelle

Förderung und Lernen in der Gemeinschaft, (S. 284-285). Wiesbaden: Springer.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2013). Ausbildung und Professionswissen von

Sachunterrichtslehrkräften. In S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning - Forschen-

des Lernen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hanno-

ver 2012 (S. 620-622). Kiel: IPN.

Vorträge

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2014): Erfahrung versus Ausbildungshinter-

grund: Worauf kommt es beim Professionswissen von SU-Lehrkräften an? Tagungsbei-

trag zur Jahrestagung der Kommission Grundschulforschung und Didaktik der Primar-

stufe der Deutschen Gesellschaft für Erziehungswissenschaften (DGfE), Leipzig.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2014): Ausbildung, Erfahrung und Professi-

onswissen von Sachunterrichtslehrkräften – Ergebnisse der Hauptstudie. Tagungsbei-

trag zur Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP),

Bremen.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2014): Sachunterricht als mehrperspektivisches

Fach und die universitäre Ausbildung von Sachunterrichtslehrkräften: Ein Wider-

spruch? Eine Studie zum Einfluss von Ausbildungshintergrund und Erfahrung auf das

Lehrerprofessionswissen im Sachunterricht. Tagungsbeitrag zur Jahrestagung der Ge-

sellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU), Hamburg.

Anhang 239

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2013): Zusammenhänge von Ausbildungshin-

tergrund, Unterrichtserfahrung und Professionswissen von Sachunterrichtslehrkräften

am Beispiel des Unterrichtsinhalts „Verbrennung“. Tagungsbeitrag zur Jahrestagung

der Kommission Grundschulforschung und Didaktik der Primarstufe

und der Sektion Sonderpädagogik der Deutschen Gesellschaft für Erziehungswissen-

schaften (DGfE), Braunschweig.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2013): Zusammenhang von Ausbildung und

Professionswissen im Sachunterricht. Tagungsbeitrag zum Doktorandenkolloquium der

Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU), Solothurn,

Schweiz.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2012): Zusammenhang von Ausbildung und

Professionswissen im Sachunterricht. Tagungsbeitrag zum Doktorierendenkolloquium

der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP), Leuenberg Hölstein,

Schweiz.

Poster

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2013): Primary School Teachers’ Educational

Background, Experiences and Professional Knowledge in Sciences. Poster zur Tagung

der European Science Education Research Association (ESERA), Nikosia, Zypern.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2012): Die Wirkung von Ausbildung auf fach-

liches und fachdidaktisches Wissen von Lehrkräften im naturwissenschaftlichen Sach-

unterricht. Tagungsbeitrag zur Jahrestagung der Kommission Grundschulforschung und

Didaktik der Primarstufe der Deutschen Gesellschaft für Erziehungswissenschaften

(DGfE), Nürnberg.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2012): Ausbildung und Professionswissen von

Sachunterrichtslehrkräften. Poster zur Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der

Chemie und Physik (GDCP), Hannover.

Schmidt, M., Fricke, K., & Rumann, S. (2012): Impact of Educational Background on

PCK and CK of Primary School Teachers. Poster zur NWU-Summerschool, Essen.

240 Anhang

C.4 Danksagung

Diese Arbeit wäre nie ohne beratende, kritische und mentale Unterstützung entstanden.

Dafür möchte mich sehr herzlich bei folgenden Personen bedanken:

Allen Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Studie, für deren Bereitschaft an meiner

Studie mitzuwirken und die dafür investierte Zeit. Vielen herzlichen Dank!

Stefan Rumann, für die Chance eine Arbeit in der Sachunterrichtsdidaktik zu schreiben

und für die zuverlässige und geduldige Unterstützung und Beratung.

Katharina Fricke, für die Begleitung dieser Arbeit mit unzähligen Hilfen und das gedul-

dige Lesen unzähliger Texte.

Heike Theyßen, für die Übernahme des Zweitgutachtens.

Janina H., für die Akquise der Teilnehmerinnen und Teilnehmer und die kompetente

und bereitwillige Unterstützung bei vielen anderen Arbeiten.

Meiner Arbeitsgruppe, für das Anhören unzähliger Probevorträge und das geduldige

Feedback.

Meinen Bürokolleginnen, Anna H. und Sarah, für viele, erholende Mittagspausen und

das unkomplizierte Arbeiten nebeneinander.

Nora, für das Lesen der Arbeit und die Geduld jedes fehlende Komma aufzuspüren.

Hanne & Franzi, für das gründliche, abschließende Lesen der Arbeit.

Meinen Eltern Gisela und Kurt und meinen Geschwistern Achim und Franzi, für das

Interesse an meiner Arbeit, das Vertrauen in meine Fähigkeiten und die immerwährende

Unterstützung.

Miri, für das Beruhigen vor Vorträgen und die Begeisterung darüber, dass ich voran-

komme.

Christoph, für sofortiges Auflösen aufkommender Zweifel am Gelingen dieser Arbeit

und die liebevolle, geduldige und verlässliche Unterstützung.

Vielen Dank!

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Professionswissen von Sachunterrichtslehrkräften