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Emotionale und motivationale Aspekte des Lernens aus Fehlern beim Erwerb von Experimentierkompetenz bei Schüler*innen der Sekundarstufe 1
Lena Hofmarcher
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) Unterrichtsfach Biologie und Umweltbildung Unterrichtsfach Physik
Betreuer*in
Andrea Möller
DOI
10.25365/thesis.76920
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-27282.56297.438456-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die naturwissenschaftliche Grundbildung ist international als auch im österreichischen Bildungssystem ein integraler Bestandteil des naturwissenschaftlichen Schulunterrichts und zielt darauf ab, Schüler*innen grundlegende Kompetenzen in den Naturwissenschaften zu vermitteln. Hier spielen insbesondere das Wissen über den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg mit seinen spezifischen Denk- und Arbeitsweisen eine wichtige Rolle. Ein zentrales Element des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinns ist das Experiment, wobei die Variablenkontrollstrategie (VKS) von entscheidender Bedeutung ist. Diese Strategie erfordert, dass nur eine unabhängige Variable verändert wird, während alle anderen konstant gehalten werden. Studien zeigen, dass Schüler*innen beim Experimentieren häufig Fehler machen und ihnen insbesondere die Anwendung der VKS Probleme bereitet. Solche Fehler können jedoch wertvolle Lerngelegenheiten sein. Beim Lernen aus Fehlern existieren unterschiedliche Ansätze, darunter das Lernen aus eigenen Fehlern oder aus fremden Fehlern sowie eine Kombination beider Ansätze. Dabei spielen motivationale und emotionale Aspekte eine zentrale Rolle und beeinflussen sowohl das Lernen aus Fehlern als auch den Experimentierprozess maßgeblich. Um die komplexen, bisher wenig erforschten Zusammenhänge zwischen diesen Faktoren zu untersuchen, wurde eine experimentelle 2x2-faktorielle Interventionsstudie zur VKS-Kompetenz durchgeführt. Ziel war es, den Einfluss motivationaler und emotionaler Aspekte auf verschiedene Ansätze des Lernens aus Fehlern beim Erwerb der VKS zu erforschen. An der Interventionsstudie im Lehr-Lern-Labor des AECC Biologie an der Universität Wien nahmen 292 Schüler*innen (Schulstufe 7 und 8, MAlter = 12,8; SD = 0,7; männlich 52,06 %; weiblich 40,07 %; divers 1,71 %; keine Angabe 6,16 %) aus zwölf städtischen Allgemeinbildenden höheren Schulen (AHS, Gymnasium) teil. Die Studie umfasste vier Gruppen, die mit unterschiedlichen Ansätzen zum Lernen der VKS aus Fehlern arbeiteten: eine Eigene-Fehler-Gruppe (G1) lernte aus eigenen Fehlern, eine Fremde-Fehler-Gruppe lernte aus fremden Fehlern fiktiver Schüler*innen (G2), eine Kombinationsgruppe lernte aus beiden Arten von Fehlern (G3) und eine Keine-Fehler-Gruppe (G4) erhielt theoretischen Experimentierunterricht ohne den Fokus auf Fehler. Entgegen der Hypothese, dass Schüler*innen, die eigenständig Experimente durchführen, eine höhere Motivation haben, zeigen sich keine motivationalen Unterschiede zwischen den Gruppen. Ebenso konnte die Hypothese, dass Schüler*innen, die mit fremden Fehlern arbeiten, weniger negative Emotionen erleben, nicht bestätigt werden. Die Ergebnisse zeigen keine signifikanten motivationalen und emotionalen Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Lernansätzen. Allerdings deuten die Ergebnisse darauf hin, dass geringe Motivation und negative Emotionen das Kompetenzerleben und das Gefühl der Wahlfreiheit negativ beeinflussen. Insbesondere scheint das Erleben negativer Emotionen den Erfolg beim Lernen der VKS zu verringern. Weitere Forschung ist notwendig, um die komplexen Zusammenhänge zwischen dem Lernen aus Fehlern und den motivationalen sowie emotionalen Einflussfaktoren beim Erwerb der Experimentierkompetenz umfassender zu untersuchen.
Abstract
(Englisch)
Scientific literacy is an integral part of science education both internationally and in the Austrian education system and is intended to provide students with basic skills in the natural sciences. Knowledge of the scientific path of discovery with its specific ways of thinking and working plays a particularly important role. A central element of gaining scientific knowledge is the experiment, whereby the control-of-variables strategy (CVS) is key. This strategy requires that only one independent variable is changed while all others are kept constant. Studies show that students often make errors when experimenting and that they struggle with the application of CVS. However, such errors can be valuable learning opportunities. There are different approaches to learning from errors, including learning from self-generated errors or from vicarious errors, as well as a combination of both approaches. Motivational and emotional aspects play a central role and have a significant influence on both learning from errors and the experimental process. An experimental 2x2 factorial intervention study on CVS competence was conducted in order to investigate the complex, previously little-researched relationships between these factors. The aim was to investigate the influence of motivational and emotional aspects on different approaches to learning from errors in the acquisition of CVS. The intervention study at the AECC Biology of the University of Vienna involved 292 students (grades 7 and 8, MAlter = 12.8; SD = 0.7; male 52.06%; female 40.07%; diverse 1.71%; not specified 6.16%) from twelve urban general secondary schools (AHS, Gymnasium). The study comprised four groups that worked with different approaches to learning CVS from errors: a self-generated error group (G1) learnt from their own errors, a vicarious error group learnt from other students' fictional errors (G2), a combination group learnt from a combination of both approaches (G3) and a no-error group (G4) received theoretical experimentation lessons without a focus on errors. Contrary to the hypothesis that students who carry out experiments independently are more motivated, there were no motivational differences between the groups. Similarly, the hypothesis that students who work with other people's errors experience fewer negative emotions could not be confirmed. The results show no significant motivational and emotional differences between the different learning approaches. However, the results indicate that poor motivation and negative emotions have a negative impact on the experience of competence and the feeling of freedom of choice. Experiencing negative emotions appears to reduce success in CVS learning. Further research is needed to investigate more comprehensively the complex relationships between learning from errors and the motivational and emotional factors influencing the acquisition of experimental competence.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Lernen aus Fehlern Variablenkontrollstrategie Experimentieren Lernen aus eigenen Fehlern Lernen aus fremden Fehlern
Autor*innen
Lena Hofmarcher
Haupttitel (Deutsch)
Emotionale und motivationale Aspekte des Lernens aus Fehlern beim Erwerb von Experimentierkompetenz bei Schüler*innen der Sekundarstufe 1
Paralleltitel (Englisch)
Emotional and motivational aspects of learning from errors in the process of gaining experimental skills in secondary school students
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
154 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Andrea Möller
Klassifikation
81 Bildungswesen > 81.51 Lernprozess
AC Nummer
AC17356222
Utheses ID
73340
Studienkennzahl
UA | 199 | 502 | 523 | 02