Fachdidaktische und pädagogisch-psychologische Studien im allgemeinbildenden Bereich zeigen, dass Schülerinnen und Schüler zu Sachverhalten aus Natur, Technik und Alltag subjektive Vorstellungen und Erklärungen bilden, die nicht mit den wis-senschaftlichen Konzepten übereinstimmen. Der Beitrag beschäftigt sich spezifisch mit der Thematik natur- und technikwissenschaftlicher Präkonzepte im Bezugsfeld des gewerblich-technischen Unterrichts und damit verbundener kognitiver Lern-schwierigkeiten in der beruflichen Bildung.
Der Beitrag liefert einen Einblick in die Ausgangsthematik und fokussiert die allgemeine Bedeutung der Thematik. Um ein an den allgemeinbildenden Bereich
anschlussfähiges Lernen im beruflichen Bereich zu erleichtern, sollten Lehrkräfte in gewerblich-technischen Domänen in der Lage sein, grundlegende und für das Be-rufsfeld spezifische Präkonzepte zu diagnostizieren. Nur wenn etwaige Fehlvorstel-lungen von Schülerinnen und Schülern valide erkannt worden sind, können diese im beruflichen Unterricht abgebaut werden. Zentrale Ansatzpunkte bieten die im dritten Abschnitt dargestellten allgemeinen Ansätze zum Umgang mit Präkonzep-ten.
Zur Lehrerbildungsforschung ist im Bezugsfeld festzustellen: Obwohl erstens die Ergebnisse der fachdidaktischen Forschung allgemeinbildender Unterrichtsfä-cher belegen, dass naturwissenschaftliche Präkonzepte das Verständnis unterricht-licher Inhalte maßgeblich beeinflussen und für Lernschwierigkeiten verantwortlich sind (Wodzinski, 1996; Duit, 2009; Lengnink, Prediger & Weber, 2011), zweitens die Relevanz der naturwissenschaftlich-technischen Allgemeinbildung für die fachliche Kompetenzentwicklung in gewerblich-technischen Berufen bedeutungsvoll scheint (Nickolaus, 2011; Geißel et al., 2013) und drittens empirische Studien zur Analyse von Fehlern bei berufsfachlichen Kompetenztests im gewerblich-technischen Sektor darauf hindeuten, dass grundlegende Bearbeitungsfehler auf natur- und technikwis-senschaftliche Präkonzepte zurückzuführen sind (Gerlach, 2011; Zinn, 2012; Schwab, 2015), liegt im beruflichen Bildungsbereich bisher ein geringes systematisch erhobe-nes spezifisches Wissen über den tatsächlichen Stand, die Entwicklung und den Umgang mit entsprechenden Präkonzepten durch die Lehrkräfte in der beruflichen Bildung vor.
Durch zunehmend heterogene Lernvoraussetzungen innerhalb der berufsschu-lischen Bildung kommt zwar den Diagnose- und Förderkompetenzen von Lehrkräf-ten an berufsbildenden Schulen eine immer größere Bedeutung zu (Bylinski, 2016;
Döbler & Zinn, 2018). Bislang ist aber davon auszugehen, dass berufsschulische Lehrkräfte derzeit nur eingeschränkt in der Lage sind, adäquat an vorliegenden na-tur- und technikwissenschaftlichen Präkonzepten der Jugendlichen bei Einmündung in die Ausbildung anzuknüpfen, deren Wirkungszusammenhänge einzuschätzen und angemessen auf damit verbundene Lernschwierigkeiten reagieren zu können (Stalla, 1995; Gerlach, 2011).
Damit Lehrkräfte in gewerblich-technischen Berufsfeldern in ihren Unterrichts-arrangements die Präkonzepte der Auszubildenden erkennen, adäquat aufgreifen und insbesondere bei auftretenden Lernschwierigkeiten adaptiv unterrichten, scheint da-her dringend ein spezifisches, systematisch erhobenes Beschreibungs- und Erklä-rungswissen zum Ausgangskonstrukt im Kontext der Lehrerbildungsforschung in gewerblich-technischen Domänen erforderlich. Aufbauend auf den bestehenden allgemeinen Ansätzen zum Umgang mit Präkonzepten im allgemeinbildenden Un-terricht (Abschnitt 3) und entsprechenden spezifischen Befunden zu gewerblich-technischen Domänen, könnte die Ausgangsthematik evidenzbasiert und am Bil-dungsbereich orientiert in die Professionalisierung von Lehrkräften an gewerblich-technischen Schulen einfließen.
Literatur
Abrami, P. C., Bernard, R. M., Borokhovski, E., Waddington, D. I., Wade, C. A. & Persson, T. (2015). Strategies for Teaching Students to Think Critically: A Meta-Analysis. Re-view of Educational Research, 85 (2), S. 275–314.
Ausubel, D. P. (1968). Educational psychology: A cognitive view. New York: Holt, Rinehart &
Winston.
Barke, H.-D. (2006). Chemiedidaktik. Diagnose und Korrektur von Schülervorstellungen. Hei-delberg: Springer.
Bylinski, U. (2016). Begleitung individueller Wege in den Beruf: Professionalisierung für eine inklusive Berufsbildung. In U. Bylinski & J. Rützel (Hrsg.), Inklusion als Chance und Gewinn für eine differenzierte Berufsbildung, S. 215–231. Bielefeld: Bertelsmann.
Döbler, C. & Zinn, B. (2018). Konzeption eines theoretischen Modells zu Kompetenzen im Bereich Inklusion und Umgang mit Heterogenität von angehenden Lehrkräften in der beruflichen Bildung. In B. Zinn (Hrsg.), Inklusion und Umgang mit Heterogeni-tät in der berufs- und wirtschaftspädagogischen Forschung, S. 143–161. Stuttgart: Steiner Verlag.
Dubs, R. (1992). Die Förderung des kritischen Denkens im Unterricht. Bildungsforschung und Bildungspraxis, 14 (1), S. 28–56.
Duit, R. (2009). Alltagsvorstellungen und Physiklernen. In E. Kircher, R. Girwidz &
P. Häußler (Hrsg.), Physikdidaktik – Theorie und Praxis, S. 605–630. Berlin: Springer.
Duit, R., Treagust, D. & Widodo, A. (2008). Teaching science for conceptual change:
Theory and practice. In S. Vosniadou (Hrsg.), International handbook of research on conceptual change, S. 629–646. New York, London: Routledge.
Facione, P. (1990). Critical thinking: A statement of expert consensus for purposes of educatio-nal assessment and instruction (The Delphi Report). Verfügbar unter: https://
www.insightassessment.com/Resources/Importance-of-Critical-Thinking/Expert-Consensus-on-Critical-Thinking/Delphi-Consensus-Report-Executive-Summary-PDF (Zugriff am: 19.02.2019).
Gardner, H. (2003). Der ungeschulte Kopf. Wie Kinder denken. Stuttgart: Klett-Cotta.
Gauld, C. (1986). Models, meters and memory. Research in Science Education, 16, S. 49–54.
Geißel, B., Nickolaus, R., Stefanica, F., Härtig, H. & Neumann, K. (2013). Die Relevanz mathematischer und naturwissenschaftlicher Kompetenzen für die fachliche Kom-petenzentwicklung in gewerblich-technischen Berufen. In R. Nickolaus (Hrsg.), Ma-thematisch-naturwissenschaftliche Kompetenzen in der beruflichen Erstausbildung. Stand der Forschung und Desiderata, Zeitschrift für Berufs- und Wirtschaftspädagogik, Bei-heft 26, S. 39–66. Stuttgart: Steiner.
Gerlach, P. (2011). Didaktische Impulse für die Gestaltung von Übergängen in der Ein-gangsphase der dualen Ausbildung. In S. Baabe-Meijer, W. Kuhlmeier & J. Meyser (Hrsg.), bwp@ Spezial 5 – Hochschultage Berufliche Bildung 2011, Fachtagung 03. Ver-fügbar unter http://www.bwpat.de/ht2011/ft03/gerlach_ft03-ht2011.pdf (Zugriff am:
28.12.2015).
Gerstenmaier, J. & Mandl, H. (1995). Wissenserwerb unter konstruktivistischer Perspek-tive. Zeitschrift für Pädagogik, 41, S. 876–888.
Gold, A. (2011). Lernschwierigkeiten. Stuttgart: Kohlhammer.
Hammann, M. & Asshoff, R. (2014). Schülervorstellungen im Biologieunterricht. Ursachen von Lernschwierigkeiten. Seelze: Friedrich-Verlag.
Hartmann, J. (2002). Schülervorstellungen und Schülerfehler im Bereich Drehungen.
Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 34 (2), S. 46–50.
Hashweh, M. Z. (1986). Toward an explanation of conceptual change. European Journal of Science Education, 8 (3), S. 229–249.
Häußler, P., Bünder, W., Duit, R., Gräber, W. & Mayer, J. (1998). Naturwissenschaftsdidakti-sche Forschung – Perspektiven für die Unterrichtspraxis. Kiel: IPN – Leibnitz Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften.
Helmke, A. & Weinert, F. E. (1997). Bedingungsfaktoren schulischer Leistungen. In F. E. Weinert (Hrsg.), Psychologie des Unterrichts und der Schule. Enzyklopädie der Psychologie: Pädagogische Psychologie, 3, S. 71–176. Göttingen: Hogrefe.
Jahn, D. (2012). Kritisches Denken fördern können. Entwicklung eines didaktischen Designs zur Qualifizierung pädagogischer Professionals. Aachen: Shaker Verlag.
Jung, W. (1986). Alltagsvorstellungen und das Lernen von Physik und Chemie. Naturwis-senschaften im Unterricht – Physik/Chemie, 34, S. 2–6.
Kaiser, M. K., Jonides, J. & Alexander, J. (1986). Intuitive reasoning about abstract and familiar physics problems. Memory and Cognition, 14 (4), S. 308–312.
KMK (2007). Handreichung für die Erarbeitung von Rahmenlehrplänen der Kultusminister-konferenz für den berufsbezogenen Unterricht in der Berufsschule und ihre Abstimmung mit Ausbildungsordnungen des Bundes für anerkannte Ausbildungsberufe. Bonn. Verfüg-bar unter http://www.kmk.org/fileadmin/veroeffentlichungen_beschluesse/2007/
2007_09_01-Handreich-Rlpl-Berufsschule.pdf (Zugriff am: 11.02.2016).
Lehmann, R. & Seeber, S. (2007). ULME 3. Untersuchungen von Leistungen, Motivation und Einstellungen der Schülerinnen und Schüler in den Abschlussklassen der Berufsschulen.
Hamburg: Behörde für Bildung und Sport.
Lengnink, K., Prediger, S. & Weber, C. (2011). Lernende abholen, wo sie stehen – Indivi-duelle Vorstellungen aktivieren und nutzen. Praxis der Mathematik in der Schule, 53 (40), S. 2–7.
Moon, J. (2008). Critical Thinking. An exploration of theory and practice. London:
Routledge.
Müller, R., Wodzinski, R. & Hopf, M. (2011). Schülervorstellungen in der Physik. 3. Auflage.
Köln: Aulis Verlag.
Nachtigall, D. (1986). Vorstellungen im Bereich der Mechanik. Naturwissenschaften im Unterricht ‒ Physik/Chemie, 34 (13), S. 114–118.
Nickolaus, R. (2011). Die Erfassung fachlicher Kompetenzen und ihre Entwicklungen in der beruflichen Bildung – Forschungsstand und Perspektiven. In O. Zlatkin-Troitschanskaia (Hrsg.), Stationen empirischer Bildungsforschung. Traditionslinien und Perspektiven, S. 331–351. Opladen: VS Verlag für Sozialwissenschaften.
Nickolaus, R., Geißel, B. & Gschwendtner, T. (2008). Die Rolle der Basiskompetenzen Mathematik und Lesefähigkeit in der beruflichen Ausbildung und die Entwicklung mathematischer Fähigkeiten im ersten Ausbildungsjahr. bwp@, Ausgabe Nr. 14.
Ver-fügbar unter http://www.bwpat.de/ausgabe14/nickolaus_etal_bwpat14.pdf (Zugriff am: 29.12.2015).
Nickolaus, R., Rosendahl, J., Gschwendtner, T., Geißel, B. & Straka, G. A. (2010). Erklä-rungsmodelle zur Kompetenz- und Motivationsentwicklung bei Bankkaufleuten, Kfz-Mechatronikern und Elektronikern. In J. Seifried et al. (Hrsg.), Lehr-Lern-For-schung in der kaufmännischen Berufsbildung – Ergebnisse und Gestaltungsaufgaben, Zeitschrift für Berufs- und Wirtschaftspädagogik, Beiheft 23, S. 73–87. Stuttgart:
Steiner.
Niedderer, H. & Schecker, H. (1992). Towards an explicit description of cognitive systems for research in physics learning. In R. Duit, F. Goldberg & H. Niedderer (Hrsg.), Research in physics learning: theoretical issues and empirical studies; proceedings of an in-ternational workshop, S. 74–98. Kiel: Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaf-ten (IPN).
Niedderer, H. & Goldberg, F. (1995). Lernprozesse beim elektrischen Stromkreis. Zeit-schrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 1 (11), S. 73–86.
Niedderer, H. & Schecker, H. (2004). Physik lernen und das Vorverständnis der Schüler.
In C. Hößle et al. (Hrsg.), Lehren und Lernen in den Naturwissenschaften – ein Über-blick, S. 248–263. Baltmannsweiler: Schneider.
Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W. & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Towards a theory of conceptional change. Science Education, 66 (2), S. 211–227.
Preece, P. F. W. (1984). Intuitive science: learned or triggered? European Journal of Science Education, 6 (1), S. 7–10.
Riemer, T., Jankowski, M., Kersten, B., Pach, S., Rabe, I., Sundermeier, S. & Gropengies-ser, H. (2010). Wo das Blut fließt. Schülervorstellungen zu Blut, Herz und Kreislauf beim Menschen. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 16, S. 77–93.
Schiepe-Tiska, A., Rönnebeck, S., Schöps, K., Neumann, K., Schmidtner, S., Parchmann, I.
& Prenzel M. (2016). Naturwissenschaftliche Kompetenz in PISA 2015 – Ergebnisse des internationalen Vergleichs mit einem modifizierten Testansatz. In K. Reiss, C. Sälzer, A. Schiepe-Tiska, E. Klieme & O. Köller (Hrsg.), Pisa 2015. Eine Studie zwi-schen Kontinuität und Innovation, S. 45–98. Münster, New York: Waxmann.
Schlöpke, W.-I. (1991). Alchemistisches Denken und Schülervorstellungen über Stoffe und Reaktionen. Chimica didacta, 1 (1/2), S. 5–43.
Schwab, P. (2015). Qualitative Analyse von Bearbeitungsfehlern eines beruflichen Fachkompe-tenztests für Anlagenmechaniker. Masterarbeit (Universität Stuttgart).
Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland (KMK) (1998). Rahmenlehrplan für den Ausbildungsberuf Mechatroniker/
Mechatronikerin: Beschluss vom 30.01.1998. Beschlüsse der Kultusministerkonferenz.
Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepu-blik Deutschland (KMK) (1999). Rahmenlehrpläne für die Berufsausbildung in der Bau-wirtschaft: Beschluss vom 05.02.1999. Beschlüsse der Kultusministerkonferenz.
Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepu-blik Deutschland (KMK) (2008). Rahmenlehrplan für den Ausbildungsberuf Produkti-onstechnologe/Produktionstechnologin: Beschluss vom 15.02.2008. Beschlüsse der Kul-tusministerkonferenz.
Stalla, T. (1995). Alltagsvorstellungen von Physik – Ursache für Schwierigkeiten beim Verstehen. Die Berufsbildende Schule (BbSch), 47.
Sumfleth, E. & Pitton, A. (1998). Sprachliche Kommunikation im Chemieunterricht:
Schülervorstellungen und ihre Bedeutung im Unterrichtsalltag. Zeitschrift für Didak-tik der Naturwissenschaften (ZfDN), 4 (2), S. 4–20.
Urban-Woldron, H. & Hopf, M. (2012): Entwicklung eines Testinstruments zum Ver-ständnis in der Elektrizitätslehre. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 18, S. 201–227.
Wang, M., Haertel, G. & Walberg, H. (1993). Toward a Knowledge Base for School Learn-ing. Review of Educational Research, 63 (3), S. 249–294.
Wilhelm, T., Müller, S. & Burde, J. P. (2015). Vergleich von Schülervorstellungen zur Elektri-zitätslehre in Hessen und Weißrussland. PhyDid B ‒ Didaktik der Physik ‒ Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung. Verfügbar unter: http://www.phydid.de/index.php/
phydid-b/article/view/629 (Zugriff am: 03.12.2018).
Wittke, M. (2016). Entwicklung und Pilotierung eines Testinstruments zur Erfassung der fach-didaktischen Kompetenzfacette von Lehrkräften im Fach Naturwissenschaft und Technik (NwT). Wissenschaftliche Arbeit (Universität Stuttgart).
Wodzinszki, R. (1996). Untersuchung von Lernprozessen beim Lernen Newtonscher Mechanik im Anfangsunterricht. Münster: Lit-Verlag.
Wohlrapp, H. (2008). Der Begriff des Argumentes. Über die Beziehung zwischen Wissen, For-schen, Glauben, Subjektivität und Vernunft. Würzburg: Königshausen & Neumann.
Zinn, B. (2012). A pilot study of the epistemological beliefs of students in industrial-tech-nical fields. International Journal of Technology and Design Education (IJTDE), 22 (3), S. 361–375.
Zinn, B. (2013). Überzeugungen zu Wissen und Wissenserwerb von Auszubildenden – Empirische Untersuchungen zu den epistemologischen Überzeugungen von Ler-nenden. In D. H. Rost (Hrsg.), Pädagogische Psychologie und Entwicklungspsychologie, Band 86. Münster: Waxmann.
Zinn, B. (2016). Naturwissenschaftliche und technische Grundbildung im Kontext beruf-licher Bildung. In G. Graube & I. Mammes (Hrsg.), Gesellschaft im Wandel – Interdis-ziplinäres Denken im natur- und technikwissenschaftlichen Unterricht, S. 196–208. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Zinn, B. & Wyrwal, M. (2014). Ein empirisches Erklärungsmodell zum fachspezifischen Wissen von Schülern bei Einmündung in die berufliche Weiterbildung an bautech-nischen Fachschulen. Zeitschrift für Berufs- und Wirtschaftspädagogik (ZBW), 110 (4), S. 529–548.
Zinn, B., Wyrwal, M., Sari, D. & Louis, A. (2015). Förderung von Auszubildenden im Be-rufsfeld Metalltechnik. Zeitschrift für Berufs- und Wirtschaftspädagogik (ZBW), 111 (1), S. 56–78.
Autor
Zinn, Bernd, Univ.-Prof. Dr. phil. habil., Universitätsprofessor für Berufspädagogik mit Schwerpunkt Technikdidaktik, Universität Stuttgart, Institut für Erziehungswis-senschaft, Lehrstuhl Berufspädagogik mit Schwerpunkt Technikdidaktik (BPT).
Arbeits- und Forschungsschwerpunkte: Empirische Lehr-Lern-Forschung und Kom-petenzforschung in natur- und technikwissenschaftlichen Domänen, Professionali-sierungsforschung, Internationalisierung der Berufsbildung, Technologiegestützte Lehr- und Lernprozesse.
Kontakt: zinn@ife.uni-stuttgart.de