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Nr. 96, 20.10.2018  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE  Feedback 

Der simulierte Klassenraum

Um guten Unterricht anzubieten, müssen Lehrkräfte vieles wissen. Aber das reicht noch nicht. Sie müssen den Lehrstoff auch gut vermitteln können. Wo sie bereits während ihrer Ausbildung nachsteuern können, deckt der simulierte Klassenraum auf.


Lehrerinnen und Lehrer stehen täglich vor der schwierigen Aufgabe, ihren Schülerinnen und Schülern Wissen so zu vermitteln, dass sich ein Lernerfolg einstellt. Ob ihnen das gelingt, hängt von vielen Faktoren ab - auch vom Wissensstand der Lehrenden selbst. Foto: iStock/pur.pur

Hanna ist Schülerin einer gymnasialen Oberstufe. Auf dem Stundenplan steht Biologie. Herr Schmidt, der Lehrer, stellt der Klasse eine komplexe Frage. Hanna meldet sich und beantwortet sie. Liegt sie richtig? Natürlich kennt Herr Schmidt die Lösung – schließlich hat er Biologie studiert. Aber erkennt er auch die Qualität der Antwort? Kann er handlungsnah reagieren und eventuelle Wissenslücken adäquat schließen?

Seit 15 Jahren untersucht Professor Jens Möller vom Institut für Pädagogisch-Psychologische Lehr- und Lernforschung (IPL) die professionelle Kompetenz angehender Lehrkräfte in empirischen Studien. Genutzt wird dabei der Simulierte Klassenraum (SKR), ein Computerprogramm, mit dem aktuell Professionswissen von Lehramtsstudierenden der Biologie untersucht wird. Doch was sagt der Grad an Professionswissen über die Qualität des Unterrichts und über den Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler aus?

»Eine kompetente Lehrkraft muss alle Wissensformen beherrschen: fachdidaktisches, pädagogisch-psychologisches, deklaratives und prozedurales Wissen«, erklärt Möller. Mit deklarativem Wissen meint Möller Sachwissen über Fakten oder Begriffe. Prozedurales Wissen greift auf dieses zurück. »Sach- mit Handlungswissen zu verknüpfen ist im Lehrerberuf sehr wichtig«, ergänzt Professorin Ute Harms. »Es gibt Aufschluss über die diagnostischen Fähigkeiten einer Lehrkraft, also die Fähigkeit, Leistungen von Schülerinnen und Schülern zu bewerten. Um das zu messen und zu fördern, nutzen wir den SKR.« Als Biologiedidaktikerin am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) weiß sie, wo zentrale Probleme in der Wissensvermittlung von Biologie liegen.

Seit März 2017 erheben IPL und IPN gemeinsam Daten für die ProSim-Bio-Studie mit Master­studie­renden, Referendarinnen und Referendaren des gymnasialen Zweigs. Sie wollen herausfinden, ob und wann angehende Biologielehrkräfte erkennen, dass Schülerinnen und Schüler richtige beziehungsweise falsche Vorstellungen von evolutionsbiologischen Entwicklungen in der Tierwelt, der Pflanzenwelt, beim Menschen oder bei Bakterien haben und wie sie darauf reagieren.

Für die komplexen Tests nutzen die Forschenden den Simulierten Klassenraum. Schülerin Hanna – die wir eingangs kennengelernt haben – ist nicht real, sondern eine am Computer geschaffene Person, die in eine virtuelle Schulklasse geht. Indem sich die Probandinnen und Probanden durch mehrere Situationen von Lehrerfragen und Schülerantworten klicken, durchspielen sie beispielhafte Unterrichts­stunden nach einem grafischen Baukastenprinzip. »Je nach Ziel passen wir bestimmte Parameter an, um die Lerngruppe realistischer oder vereinfachter darzustellen. So können wir etwa das Alter, die Geschlech­terverteilung oder die Klassengröße verändern oder die Lerngruppe überschaubar halten oder Minderheiten erzeugen«, so Möller. »Außerdem können wir bestimmte Eigenschaften festlegen, die sich in dem Verhalten und den jeweiligen Antworten niederschlagen, zum Beispiel Hochbegabung.«

Verschiedene Fragestellungen lassen sich mit dem SKR bearbeiten. Im aktuellen Projekt hat die Test­person die Wahl zwischen ausgewählten Fragen aus verschiedenen Bereichen der Evolutionsbiologie. Stellt sie oder er durch Anklicken eine Frage, reagieren einige Schülerinnen und Schüler, indem sie sich »melden« (erkennbar an einer farblichen Kennzeichnung und an einem Icon). Wie viele das sind, generiert der Computer. Die Antworten können einzeln angesehen werden. Sie unterscheiden sich hin­sicht­lich ihrer Qualität (richtig beziehungsweise falsch) und – die falschen Antworten – zusätzlich durch die Bezugnahme auf unterschiedliche Fehlvorstellungskategorien. Hierzu zählen zum Beispiel anthropomorphe Vorstellungen, was bedeutet, dass die Entwicklung eines Lebewesens aus einem Bedürfnis oder eigenem Willen heraus erfolgte.

Eine Lehrkraft mit solidem Professionswissen sollte das beurteilen und bei falschen Antworten helfen können. Am Ende werden alle Leistungen mit Schulnoten bewertet. Aus der Datenauswertung geht dann hervor, ob die Studierenden Wissenslücken und Fehlvorstellungen erkannt und wie sie geholfen haben.

Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte »ProSim-Bio«-Studie läuft noch bis Februar 2020. Für Möller zeichnet sich bereits jetzt ein Trend in den Forschungsergebnissen ab: »Wir sind überrascht, dass so viele angehende Biologielehrkräfte Schwierigkeiten haben, ihr Sachwissen mit Handlungswissen zu verknüpfen, zum Beispiel weil sie nicht erkennen, dass die Schülerantwort auf anthropomorphen Fehlvorstellungen beruht.« Harms sieht in ProSim eine generelle Chance für den Übergang vom Studium in den Berufsalltag: »Die Studierenden können sich am SKR ausprobieren und ihren Wissensstand unter vereinfachten Bedingungen überprüfen. Dabei lernen sie sowohl ihre didaktischen Stärken als auch Schwächen kennen, ohne die typischen Ablenkungen im realen Schulalltag. Der SKR ermöglicht Fachunterricht unter Idealbedingungen.«

Bisher wird der Simulierte Klassenraum vorrangig als Analyseinstrument für Forschungszwecke einge­setzt, hat aber prinzipiell mehr Anwendungsmöglichkeiten. Harms prognostiziert: »In Zukunft wollen wir aus dem SKR ein praxistaugliches Lerninstrument machen, das die diagnostischen Kompetenzen aktiv trainiert.«

Farah Claußen

www.ipl.uni-kiel.de/de/forschung/prosim
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