Peter Ferdinand und Elisabeth Sander Möglichkeiten kognitiver Lernförderung desinteressierter Schüler durch interessenorientierten Unterricht

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1 Peter Ferdinand und Elisabeth Sander Möglichkeiten kognitiver Lernförderung desinteressierter Schüler durch interessenorientierten Unterricht 1. Kontext und Theorie Die Befunde aus der Unterrichtsforschung zeigen, dass im Bereich naturwissenschaftlichen Lernens Interesse und Motivation von Schülern bereits frühzeitig reduziert sind (Prenzel et al., 2005, 2007). Interesse stellt aber eine wichtige emotional-affektive Bedingung für Verstehen und Lernen dar (Krapp, 2002). Eine Ursache für ungünstige affektive Lernvoraussetzungen besteht in einer problematischen Unterrichtskultur in den Naturwissenschaften, wie Analysen der internationalen Schulvergleichsstudien (Baumert et al., 2001; Prenzel et al., 2005, 2007) und Ergebnisse aus der naturwissenschaftlichen Unterrichtsforschung gezeigt haben. Vor diesem Hintergrund haben sich die Fachdidaktiken bereits frühzeitig mit Konsequenzen aus den ersten Befunden dieser Analysen beschäftigt und gefordert, dass unterrichtsmethodische Ansätze im naturwissenschaftlichen Unterricht vorrangig das Verstehen und das Interesse der Schüler fördern sollten (Eilks et al., 2004). Es ist davon auszugehen, dass im naturwissenschaftlichen Bereich eine unterrichtsmethodische Implementierung von selbstgesteuertem Lernen (SGL) mittels Experimenten das kognitive Verstehen von und das Interesse an entsprechenden Inhalten fördern kann. Zentral für das Gelingen SGL ist das Angebot einer für den Lerner und seine selbstregulatorische Kompetenz angemessenen Unterstützung (Friedrich, 2002). Daher wurde das SGL im Rahmen eines Blended Learning Ansatzes umgesetzt, der das reale Experimentieren mit einer Vor- und Nachbereitung des Experimentierens in einer webbasierten Lernumgebung verschränkt, die die Selbststeuerung des Lerners didaktisch einfordert, aber auch unterstützt (vgl. Ferdinand, 2007). Dem liegt ein kognitivistisch-konstruktivistisches Verständnis von SGL zu Grunde (Friedrich, 2002; Weinert, 1982), wobei SGL als Unterrichtsmethode zur Effektivitätssteigerung beim Lernen aufgefasst wird (vgl. Gräsel & Parchmann, 2004). Ausschlaggebend ist, durch SGL eine aktivierende und produktive Unterrichtskultur zu schaffen, um den Bedürfnissen des Lerners nach Autonomie- und Kompetenzerleben Enfaltungsmöglichkeit zu geben, was sich förderlich auf die Interessengenese auswirken sollte (Deci & Ryan, 2002; Krapp, 2002; Schiefele & Schreyer, 1994; Schunk & Zimmerman, 2009).

2 332 Peter Ferdinand & Elisabeth Sander 2. Fragestellungen Ein Fokus der Studie lag auf der Frage, welches Potential SGL zur Gestaltung eines interessenorientierten Unterrichts besitzt (vgl. Ferdinand, 2007). In dem hier beschriebenen Untersuchungsabschnitt wurde einmal der Frage nachgegangen, a) ob ein Blended Learning Ansatz den kognitiven Lernerfolg und b) das Interesse an den Lerninhalten fördert. 3. Methode Die genannten Fragestellungen wurden in einer quasi-experimentellen Studie untersucht. Hierfür lernten 153 Realschüler der neunten Klassenstufe über einen Zeitraum von fünf Wochen jeweils wöchentlich 90 Minuten in zwei Unterrichtssettings: Zum einen SGL mittels Experimenten (Blended Learning), und zum anderen in einem fragend-entwickelnden Frontalunterricht. Die relevanten Determinanten von Kognition und Interesse wurden erhoben und parallelisiert und entsprechend auf Versuchs- (n = 76) und Kontrollgruppe (n = 77) aufgeteilt. Die Ergebnisse wurden zu drei Messzeitpunkten (Preund Posttest sowie Follow-Up im Abstand von 12 Wochen zum Posttest) erhoben. Die Lehrpersonen, die Lernzeit und die Inhalte wurden für beide Untersuchungsgruppen identisch gehalten. Der kognitive Lernerfolg wurde nach der Verarbeitungstiefe als oberflächliches und tiefergehendes (verstehensorientiertes) Wissen operationalisiert und mit einem kriteriumsorientierten Lern-Leistungstest erhoben. Das Interesse der Schüler wurde in Anlehnung an Vorarbeiten im Bereich naturwissenschaftlichen Lernens von Engeln (2004) und unter Bezugnahme auf die Personen-Gegenstands-Theorie des Interesses (Krapp, 2002, 1992) als Konstrukt Aktuelles Interesse, bestehend aus einer emotionalen, einer epistemischen und einer wertbezogenen Komponente, operationalisiert und im Rückgriff auf bestehende Kurz-Skalen (Engeln, 2004), die für die Studie adaptiert wurden, erfasst. Als unabhängige Variablen der Untersuchung wurden neben dem Untersuchungssetting (SGL vs. Frontalunterricht) als Intervention noch das domänenspezifische Vorwissen, die Intelligenz, die intrinsische Lernmotivation, das domänenspezifische Selbstkonzept und Sachinteresse, die Computervorerfahrungen und das Geschlecht erhoben. Die Intelligenz der Schüler wurde anhand der nummerischen Verarbeitungskapazität nach Jäger (1967) mit Hilfe eines standardisierten Tests gemessen. Die übrigen internen Determinanten wurden im Rahmen geschlossener Verfahren mittels 4-stufiger Likert-Skalen erhoben.

3 Didaktische und methodische Aspekte des Lehrens und des Lernens 333 Zur Signifikanzprüfung beim kognitiven Lernerfolg wurden univariate Kovarianzanalysen mit und ohne Messwiederholung durchgeführt. Zur Überprüfung der Effekte auf das aktuelle Interesse kamen multivariate Kovarianzanalysen mit Messwiederholung zum Einsatz. Zur Überprüfung etwaiger Wechselwirkungen wurde in beiden Fällen das Sachinteresse als Zwischensubjektfaktor berücksichtigt. 4. Ergebnisse Hinsichtlich des kognitiven Lernerfolgs erzielten die Schüler, die selbstgesteuert lernten, unmittelbar nach der Intervention auf der Ebene der tiefergehenden Verarbeitung einen höheren Lernerfolg als ihre Mitschüler im fragend-entwicklenden Frontalunterricht (F = 5.62, df = 1, p =.01 (1-seitig), f =.22). Dieser Effekt war unabhängig vom vorhandenen Sachinteresse und Schüler mit höherem kognitivem Potential profitierten stärker. Hinsichtlich des aktuellen Schülerinteresses erbrachte die multivariate Überprüfung einen unmittelbaren Effekt, der ebenfalls unabhängig vom vorhandenen Sachinteresse war: Das aktuelle Interesse wurde durch SGL, also den Blended Learning Ansatz, stärker gefördert als durch den Frontalunterricht (F = 2.99, p <.05 (1-seitig), f =.27). Die univariate Ausdifferenzierung des Befunds hat gezeigt, dass der förderliche Effekt SGL auf das Interesse vor allem über die wertbezogenen und emotionalen Interessenvalenzen der Schüler realisiert wurde. Zudem zeigte sich im Follow-up 12 Wochen nach Ende der Intervention ein mittelbarer Interaktionseffekt von SGL und Sachinteresse auf den tiefergehenden Wissenserwerb: Vorhandenes Sachinteresse an Naturwissenschaften förderte den tiefergehenden Wissenserwerb (F = 3.32, df = 1, p =.04 (1-seitig), f =.17). 5. Diskussion Einige der aufgezeigten Effekte reihen sich in die bestehende Befundlage der Unterrichts- und Interessenforschung ein. So haben sich keine direkten mittelfristigen Effekte des SGL zeigen lassen. Hier zeigt sich die grundsätzliche Schwierigkeit, mit vergleichsweise kurzen Interventionen und geringen Effektstärken überdauernde Effekte auf stark biographisch geprägte Persönlichkeitsmerkmale zu erzielen (Prenzel, 2004). Die Befunde auf den kognitiven Lernerfolg und die Abhängigkeiten des Effekts bspw. von der kognitiven Leistungsfähigkeit der Schüler fallen literaturkonform aus. Auf der affektiven Ebene von Grundbildung zeigte sich für das SGL, dass es zu einer höheren subjektiven Wertschätzung der Beschäftigung mit naturwissenschaftlichen Inhalten (wertbezogene Valenz) und zu einem positiveren Erleben der Beschäftigung mit naturwissenschaftlichen Inhalten (emotiona-

4 334 Peter Ferdinand & Elisabeth Sander le Valenz) führte, also insgesamt die intrinsischen Qualitäten der Lernhandlung bei den Schüler förderte. Literaturkonform fällt auch der Interaktionseffekt des Sachinteresses mit SGL aus (Köller, Baumert & Schnabel, 2000). Hervorzuheben ist, dass die genannte Förderung auch bei desinteressierten Schüler, die kein oder nur geringes Interesse an Naturwissenschaften aufweisen, gelingt. Entsprechend des 3-Stufen-Modells der Interessenentwicklung (Krapp, 2002) kann man postulieren, dass sich über die Induzierung und den Erhalt situationalen Interesses ein dauerhaftes dispositionales Sachinteresse, auch bei zunächst wenig interessierten Schülern entwickeln wird, was auch zu einer kognitiven Leistungssteigerung führen müsste. Zur konkreten Beurteilung dieser pädagogischen Perspektive besteht allerdings weiterer Forschungsbedarf. Literatur Baumert, J., Klieme, E., Neubrand, M., Prenzel, M., Schiefele, U., Schneider, W., Stanat, P., Tillmann, K.-J. & Weiß, M. (Hrsg.). (2001). PISA 2000: Basiskompetenzen von Schülerinnen und Schülern im internationalen Vergleich. Opladen: Leske + Budrich. Deci, E. L. & Ryan, R. M. (2002). Handbook of self-determination research. Rochester, NY: University of Rochester Press. Eilks, I., Fischer, H. E., Hammann, M., Neuhaus, B., Petri, J., Ralle, B., Sandmann, A., Schön, L.-H., Sumfleth, E., Vogt, H. & Bayrhuber, H. (2004). Forschungsergebnisse zur Neugestaltung des Unterrichts in den Naturwissenschaften. In H. Bayrhuber, B. Ralle, K. Reiss, L.-H. Schön & H. J. Vollmer (Hrsg.), Konsequenzen aus PISA. Perspektiven der Fachdidaktiken (S ). Innsbruck: Studienverlag. Engeln, K. (2004). Schülerlabors: authentische, aktivierende Lernumgebungen als Möglichkeit, Interesse an Naturwissenschaften und Technik zu wecken. Berlin: Logos. Ferdinand, P. (2007). Selbstgesteuertes Lernen in den Naturwissenschaften. Hamburg: Verlag Dr. Kovacs. Friedrich, H. F. (2002). Selbstgesteuertes Lernen sechs Fragen, sechs Antworten. Verfügbar unter: grundlegendes/vortraegeaufsaetze/friedrich/friedrich.pdf [ ]. Gräsel, C. & Parchmann, I. (2004). Die Entwicklung und Implementation von Konzepten situierten, selbstgesteuerten Lernens. Zeitschrift für Erziehungswissenschaft, 7, Beiheft 3, S Jäger, A. O. (1967). Dimensionen der Intelligenz. Göttingen: Hogrefe.

5 Didaktische und methodische Aspekte des Lehrens und des Lernens 335 Köller, O., Baumert, J. & Schnabel, K. (2000). Zum Zusammenspiel von schulischem Interesse und Lernen im Fach Mathematik: Längsschnittanalysen in den Sekundarstufen I und II. In U. Schiefele & K. Wild (Hrsg.), Interesse und Lernmotivation Untersuchungen zu Entwicklung, Förderung und Wirkung (S ). Münster: Waxmann. Krapp, A. (1992). Das Interessenkonstrukt Bestimmungsmerkmale der Interessenhandlung und des individuellen Interesses aus Sicht einer Person-Gegenstands-Konzeption. In A. Krapp & M. Prenzel (Hrsg.), Interesse, Lernen, Leistung Neuere Ansätze der pädagogisch-psychologischen Interessenforschung (S ). Münster: Aschendorff. Krapp, A. (2002). Structural and dynamic aspects of interest development: theoretical considerations from an ontogenetic perspective. Learning and Instruction, 12, Prenzel, M. (Hrsg.) (2004). Deutsches PISA-Konsortium. PISA 2003: der Bildungsstand der Jugendlichen in Deutschland Ergebnisse des zweiten internationalen Vergleichs. Münster [u. a.]: Waxmann. Prenzel, M., Baumert, J., Blum, W., Lehmann, R., Leutner, D., Neubrand, M., Pekrun, R., Rost, J. & Schiefele, U. (2005). PISA 2003: Ergebnisse des zweiten Ländervergleichs. Zusammenfassung. Kiel: PISA-Konsortium Deutschland. Verfügbar unter: pdf [ ]. Prenzel, M., Artelt, C., Baumert, J., Blum, W., Hammann, M., Klieme, E. & Pekrun, R. (Hrsg.) (2007). PISA Die Ergebnisse der dritten internationalen Vergleichsstudie. Zusammenfassung. Kiel. Verfügbar unter: pisa.ipn.uni-kiel.de/zusammenfassung_pisa2006.pdf [ ]. Schiefele, U. & Schreyer, I. (1994). Intrinsische Lernmotivation und Lernen. Ein Überblick zu Ergebnissen der Forschung. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, 8, S Schunk, D. H. & Zimmerman, B. J. (Eds.) (2009). Motivation and self-regulated learning. Theory, research and applications. Reprint. New York: Routledge. Weinert, F. E. (1982). Selbstgesteuertes Lernen als Voraussetzung, Methode und Ziel des Unterrichts. Unterrichtswissenschaft, 2, S Porsch, R. & Köller, O. (2009). Erste empirische Befunde der Pilotierungsstudie im Fach Französisch (Sekundarstufe I). In R. Porsch, B. Tesch & O. Köller (Hrsg.), Standardbasierte Testentwicklung und Leistungsmessung. Französisch in der Sekundarstufe I (im Druck). Münster: Waxmann. Porsch, R. & Tesch, B. (2009). Messung der Schreibkompetenz im Fach Französisch. In R. Porsch, B. Tesch & O. Köller (Hrsg.), Standardbasierte Testentwicklung und Leistungsmessung. Französisch in der Sekundarstufe I (im Druck). Münster: Waxmann.

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