Lernprozesse zur Evolutionstheorie verstehen: Die Untersuchung didaktisch rekonstruierter Planungsstrukturen von Biologieunterricht

Abstract

Da evolutionäre Prozesse schwer vorstellbar und häufig kontraintuitiv sind, bestehen aufseiten der Lernenden häufig Alltagsvorstellungen. Das geplante Promotionsprojekt widmet sich der Förderung eines Evolutionsunterrichts, der diese Alltagsvorstellungen berücksichtigt. Aufbauend auf dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion (Kattmann et al., 1997) sowie dem ERTE-Modell (van Dijk & Kattmann, 2007) zielt das Projekt darauf ab, Fortbildungsangebote für praktizierende Lehrkräfte zu entwickeln. Diese sollen sie befähigen, Alltagsvorstellungen im Themenbereich Evolution zu diagnostizieren und bei der Unterrichtsplanung sowie -durchführung lernförderlich zu nutzen. Das Projekt gliedert sich in drei Teilbereiche: (1) die Erhebung der Vorstellungen von Lehrkräften zu einem an Alltagsvorstellungen orientierten Evolutionsunterricht, (2) die Entwicklung fachlich fundierter Zielvorstellungen für die Vermittlung von an Alltagsvorstellungen orientiertem Evolutionsunterricht und (3) die Konzeption, Erprobung und Evaluation einer Fortbildung. Ziel ist es, eine wirksame und praxisnahe Unterstützung für Lehrkräfte im Umgang mit Alltagsvorstellungen zu Evolution zu bieten und somit einen Beitrag zur Überbrückung von didaktischer Theorie und Schulpraxis zu schaffen.

Projektbeschreibung

Fachdidaktischer Hintergrund

Seite der Schüler:innen: Evolution verstehen

Evolution als übergreifendes Prinzip bildet die Grundlage für das Verständnis der Biologie (vgl. Dobzhansky, 1973). Evolutionärer Wandel passiert über einen sehr langen Zeitraum und ist nur auf der Ebene der Population fachlich angemessen zu erklären (vgl. Zabel & Gropengießer, 2011). Diese Aspekte sind für Schüler:innen schwer vorstellbar und teilweise kontraintuitiv, weshalb sich bei Schüler:innen häufig Probleme beim Verständnis der Evolutionstheorie ergeben (vgl. Harms & Reiss, 2019). Viele von ihnen verfügen über Alltagsvorstellungen wie z.B. der der aktiven, gezielten Anpassung von Individuen an sich ändernde Umweltbedingungen, die auf ihre persönlichen Erfahrungen im Umgang mit der Umwelt zurückgehen (vgl. Weitzel, 2006).

Seite der Lehrkräfte: Evolution unterrichten

Alltagsvorstellungen zu Evolution können zwar für Schüler:innen als Erklärungen von biologischen Phänomenen Sinn ergeben, in Bezug auf die Vermittlung von fachlichen Inhalten können diese gedanklichen Konstrukte Lehrkräfte allerdings vor eine besondere Herausforderung stellen.

Im Lichte des moderaten Konstruktivismus sollten Alltagsvorstellungen explizit bei der Planung und Durchführung von Evolutionsunterricht berücksichtigt werden (vgl. Riemeier, 2007), so dass den Schüler:innen ein Anlass gegeben wird, ihre gedanklichen Konzepte hin zu fachlich angemesseneren Konzepten umzustrukturieren (conceptual reconstruction, z.B. Krüger, 2007). So können Verständnisschwierigkeiten seitens der Schüler:innen entgegengewirkt werden und fruchtbares, nachhaltiges Lernen ermöglicht werden. Einen methodischen Rahmen für die Berücksichtigung von Alltagsvorstellungen bei der Planung von Evolutionsunterricht liefert das Modell der Didaktischen Rekonstruktion (Kattmann et al., 1997), da die Struktur des Modells den Alltagsvorstellungen bei der Planung von Lernumgebungen eine zentrale Funktion zuspricht. Über die letzten knapp 30 Jahre wurden didaktisch rekonstruierte Lernangebote und Leitlinien für den Evolutionsunterricht (Übersicht z.B. bei Kattmann, 2016) erarbeitet. In Biologie unterrichten mit Alltagsvorstellungen (Kattmann, 2017) richtet sich der Autor zudem explizit an Lehrkräfte, indem er an Alltagsvorstellungen orientierte Unterrichtsgänge vorschlägt und Unterrichtsmaterialien zur Verfügung stellt. Interessant für uns ist, welche Aspekte der oben dargestellten Forschungsergebnisse zum Verstehen von Evolution und zur unterrichtlichen Berücksichtigung von Alltagsvorstellungen zur Evolution ihren Weg in die Schulpraxis gefunden haben.

Ziel des Projekts

Inwiefern Lehrkräfte Alltagsvorstellungen aus Schüler:innen-Aussagen zu Evolution diagnostizieren können und welchen Umgang sie mit den diagnostizierten Vorstellungen vorschlagen, wurde bereits erhoben (u.a. Dannemann et al., 2019, Fischer et al., 2021, Hartelt et al., 2022).

Wir möchten in diesem Promotionsprojekt auf diese Erkenntnisse aufbauen, indem wir gezielte Lernangebote für praktizierende Lehrkräfte entwickeln, die ihnen die Berücksichtigung von Alltagsvorstellungen bei der Planung und Durchführung von Evolutionsunterricht im Schulkontext vermitteln sollen.

Projektverlauf

Um eine möglichst lernwirksame Fortbildung zu konzipieren, die praktizierenden Lehrkräften den Umgang mit Alltagsvorstellungen zu Evolution bei der Planung und Durchführung von Unterricht vermitteln soll, möchten wir an die Vorstellungen der Lehrkräfte zu Planung von Unterricht, Lehren und Lernen, dem Umgang mit Alltagsvorstellungen im Allgemeinen und Alltagsvorstellungen im Themenbereich Evolution im Speziellen anknüpfen. Hierzu nutzen wir wegen der konsequenten Orientierung an Lernendenvorstellungen bei der Planung von Lernumgebungen das Modell der Didaktischen Rekonstruktion (s.o.), in diesem Fall speziell die Lehrkräfte-Bildung adaptiert (ERTE-Modell, van Dijk & Kattmann, 2007).

Das Projekt kann in folgende Teilaspekte gegliedert werden:

1. Diagnose der Vorstellungen von praktizierenden Lehrkräften zu an Alltagsvorstellungen orientiertem Evolutionsunterricht (Lernpotenzialdiagnose)
2. Darstellung von Zielvorstellungen für die Vermittlung von an Alltagsvorstellungen orientiertem Evolutionsunterricht (Fachliche Klärung)
3. Konzeption, Durchführung und Evaluation der Fortbildung (Didaktische Strukturierung)

Literatur

Dannemann, S., Heeg, J., & Schanze, S. (2019). Fallbasierte Förderung der Diagnose-und Planungsfähigkeiten von Lehramtsstudierenden. Lernen mit Videovignetten in der Biologie-und Chemiedidaktik. https://www.researchgate.net/publication/331648486

Fischer, J., Jansen, T., Möller, J., & Harms, U. (2021). Measuring biology trainee teachers’ professional knowledge about evolution—introducing the Student Inventory. Evolution: Education and Outreach, 14 (1). doi.org/10.1186/s12052-021-00144-0

Harms, U., & Reiss, M. J. (2019). The Present Status of Evolution Education. In U. Harms & M. J. Reiss (Eds.), Evolution Education Re-considered: Understanding What Works (pp. 1–19). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-14698-6_1

Hartelt, T., Martens, H., & Minkley, N. (2022). Teachers’ ability to diagnose and deal with alternative student conceptions of evolution. Science Education, 106 (3), 706–738. doi.org/10.1002/sce.21705

Kattmann, U., Duit, R., Gropengießer, H., & Komorek, M. (1997). Das Modell der Didaktischen Rekonstruktion - Ein Rahmen für naturwissenschaftsdidaktische Forschung und Entwicklung. Zeitschrift Für Didaktik Der Naturwissenschaften, 3(3), 3–18.

Kattmann, U. (2016). Schüler besser verstehen. Alltagsvorstellungen im Biologieunterricht.https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2434.7926

Kattmann, U. (2017). Biologie unterrichten mit Alltagsvorstellungen. Didaktische Rekonstruktion in Unerrichtseinheiten(3rd ed.). Klett Kallmeyer.

Krüger, D. (2007). Die Conceptual Change-Theorie. In D. Krüger & H. Vogt (Eds.), Theorien in der biologiedidaktischen Forschung: Ein Handbuch für Lehramtsstudenten und Doktoranden (pp. 81–92). Springer Berlin Heidelberg. doi.org/10.1007/978-3-540-68166-3_8

Riemeier, T. (2007). Moderater Konstruktivismus. In D. Krüger & H. Vogt (Eds.), Theorien in der biologiedidaktischen Forschung: Ein Handbuch für Lehramtsstudenten und Doktoranden (pp. 69–79). Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-68166-3_7

van Dijk, E. M., & Kattmann, U. (2007). A research model for the study of science teachers’ PCK and improving teacher education. Teaching and Teacher Education, 23 (6), 885–897. doi.org/10.1016/j.tate.2006.05.002

Weitzel, H. (2006). Biologie verstehen: Vorstellungen zu Anpassung. Didaktisches Zentrum, Carl-von-Ossietzky-Universität.

Zabel, J., & Gropengiesser, H. (2011). Learning progress in evolution theory: Climbing a ladder or roaming a landscape? Journal of Biological Education – Journal of Biological Education, 45, 143–149. doi.org/10.1080/00219266.2011.586714