Vertikale Vernetzung und kumulatives Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht

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In jeweils 50 Klassen der 10. Jahrgangsstufe wird mittels nieder-inferenter Videoanalyse von Chemie- und Physikstunden das Unterrichtsgeschehen unter theoretischen Gesichtspunkten der Vernetzung beschrieben. Hierzu werden Merkmale herausgearbeitet, die als Indikatoren für induzierte vertikale Vernetzung dienen. Schülerinnen und Schüler aus Klassen, in deren Unterricht ein besonders hoher oder ein besonders niedriger Teil an vertikaler Vernetzung gefunden wird (n=600), erstellen Concepts Maps, deren quantitative Eigenschaften als ein Indikator für die Wirkung der Vernetzung benutzt werden. Sie werden mit Concept Maps verglichen, die aufgrund einer Sachstrukturanalyse des inhaltlichen Kontextes der videografierten Unterrichtsstunden erarbeiten werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine quantitative Analyse der Maps. Eine begleitende Befragung der Lehrerinnen und Lehrer und der Schülerinnen und Schüler soll die Kontextbedingungen klären. Das Projekt greift aktuelle Fragen der Unterrichtsforschung auf, in denen mangelnde kumulative Wissensaneignung auf fehlende vertikale Vernetzung zurückgeführt wird. Dieser Zusammenhang ist bisher erst ansatzweise untersucht worden. Es ist bis jetzt weitgehend ungeklärt, wie in beobachtbaren Unterrichtsmustern lernpsychologisch und fachdidaktisch notwendige Vernetzungen realisiert werden und wie diese auf das Lernen von Chemie und Physik wirken. Für den Chemieunterricht gilt dies in besonderem Maße, da sich auch Untersuchungen zur Beschreibung des Unterrichts in den letzten 5 Jahren ausschließlich auf Mathematik- und Physikunterricht beziehen. Die Auswertung vernetzt die Unterrichtsebene (Skripts), die individuelle Ebene der kognitiven Strukturiertheit und schulische bzw. inhaltliche Kontextbedingungen.