Titel des Projekts
Kognitive Aktivierung in kooperativen Lernphasen des naturwissenschaftlichen Sachunterrichts in der Grundschule
Projektleitung
Prof. Dr. Sabine Martschinke, Prof. Dr. Bärbel Kopp
Kooperationspartner
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Projektmitarbeiter
Gwendo Ranger
Kurzbeschreibung
Das Forschungsprojekt „Kognitive Aktivierung in kooperativen Lernphasen des naturwissenschaftlichen Sachunterrichts in der Grundschule“ beschäftigt sich mit der Fragestellung, ob Kinder eingeführte Maßnahmen zur kognitiven Aktivierung tatsächlich wahrnehmen und umsetzen können. Dazu wurde im Rahmen einer explorativen Interventionsstudie eine neunstündige Unterrichtssequenz zum Thema Magnetismus in der dritten Jahrgangsstufe mit je einer kooperativen Lernphase in jeder Unterrichtseinheit durchgeführt.
Speziell aus soziokonstruktivistischer Perspektive (in Anlehnung an Piaget, bei Renkl die sogenannte neo-piagetsche Perspektive) geht man davon aus, dass im sozialen Austausch soziokognitive Konflikte und Perturbationen ausgehandelt werden. Das Aufeinandertreffen verschiedener Perspektiven bei Interaktionen von Peers gleicher Altersstufe wird als besonders gewinnbringend angesehen, weil sich dabei die Lernenden auf ähnlichem Sprachniveau bewegen, aber meist unterschiedlich kompetent sind. Damit ist keine unkritische oberflächliche Perspektivenübernahme zu erwarten, sondern ein gemeinsames Aushandeln und Konvergieren des Wissens. Die Aufgabe des Lehrers sollte es sein, den Schülern herausfordernde Aufgaben zu stellen, die kognitive Konflikte provozieren und dazu führen, dass die Kinder ihr Vorwissen, ihre Ideen und Lösungswege verbalisieren und im Dialog und Austausch mit den anderen diskutieren (Klieme, Lipowsky, Rakoczy & Ratzka, 2006; Lipowsky, 2006, 2009). Man vermutet, dass dadurch vertieftes Nachdenken, reiches Elaborieren sowie Vernetzen mit dem Vorwissen stattfinden können.
In der durchgeführten Untersuchung erhielten 93 Schülerinnen und Schüler im Rahmen des Unterrichts sowohl Lernvorgaben zur kognitiven als auch zur sozialen Aktivierung, um die Gruppenarbeitsphasen zu intensivieren. Zur kognitiven Aktivierung wurden Gruppenarbeitsaufträge, ein Forschertagebuch und Lerntipps eingesetzt. Die soziale Aktivierung wurde durch ein spezifisches Kooperationsskript mit wechselndem Laborchef gesteuert. Zur Erfassung des Lernerfolgs wurde vor als auch nach der Intervention ein Wissenstest durchgeführt. Zusätzlich wurden prozessbegleitend Daten über Videographie und Forschertagebücher gewonnen, um die Interaktionen während der kooperativen Lernphasen und damit Qualität und Quantität der kognitiven Aktivierung der Schülerinnen und Schüler zu erfassen (Einschätzskala zur kognitiven und sozialen Aktivierung, Videographie). Die Auswertung der quantitativen Daten zeigt, dass sich in der Gesamtstichprobe ein positiver Wissenszuwachs mit einer sehr hohen Effektstärke beobachten lässt. Dabei finden sich keine signifikanten Klassen- oder Gruppenunterschiede. Des Weiteren schätzen sich die Schülerinnen und Schüler selbst kognitiv und sozial hoch aktiviert in den einzelnen kooperativen Lernphasen ein. Die qualitativen Daten aus der Videoanalysen ergeben ein ähnliches Bild: Das Ergebnis des time-samplings auf Grundlage des Münchner Aufmerksamkeitsinventars (Helmke 1988) verweist auf ein hohes on-task-Verhalten der einzelnen Gruppenmitglieder, d.h. die Kinder bringen sich aktiv in die Diskussionen ein und scheinen aufmerksam zuzuhören. Um herauszufinden, worüber die Kinder genau miteinander in der Gruppe sprechen, wurde in induktiver Vorgehensweise in Anlehnung an Mayring (2000) ein Kategoriensystem zu den Gesprächsinhalten gebildet. Mithilfe eines event-samplings wurden alle Redebeiträge der Kinder ausgewertet. Auch hier zeigt sich, dass sie sich intensiv mit den Inhalten auseinandersetzen. Hierbei nehmen Aussagen, die sich beispielweise damit beschäftigen, eigene Ideen einzubringen, schlussfolgerndes Denken aufzeigen und die kritische Auseinandersetzung mit den Ideen der anderen Gruppenmitgliedern widerspiegeln, einen großen Anteil ein. Alle Ergebnisse (Aufmerksamkeitsverhalten, inhaltliche Prozesse, Selbsteinschätzung) verweisen auf reichhaltiges Elaborieren in den kooperativen Lernphasen.
Literatur:
Helmke, A. (1988). Das Münchner Aufmerksamkeitsinventar (MAI): Manual für die Beobachtung des Aufmerksamkeitsverhaltens von Grundschülern während des Unterrichts (Paper 6). München: Max-Planck-Institut für Psychologische Forschung.
Klieme, E., Lipowsky, F., Rakoczy, K. & Ratzka, N. (2006). Qualitätsdimensionen und Wirksamkeit von Mathematikunterricht. Theoretische Grundlagen und ausgewählte Ergebnisse des Projekts „Pythagoras“. In M. Prenzel & L. Allolio-Näcke (Hrsg.), Untersuchungen zur Bildungsqualität von Schule. Abschlussbericht des DFG-Schwerpunktprogramms (S. 127-146). Münster: Waxmann.
Lipowsky, F. (2006). Auf den Lehrer kommt es an. In C. Allemann-Ghionda & E. Terhart (Hrsg.), Kompetenzen und Kompetenzentwicklung von Lehrerinnen und Lehrern: Ausbildung und Beruf (S. 47- 70). Zeitschrift für Pädagogik, 51. Beiheft. Weinheim: Beltz.
Lipowsky, F. (2009). Unterricht. In E. Wild & J. Möller (Hrsg.), Pädagogische Psychologie (S.74-101 ). Berlin: Springer.
Mayring, Philipp (2000): Qualitative Inhaltsanalyse. Grundlagen und Techniken. Weinheim: Deutscher Studien Verlag.
Renkl, A. (1997). Lernen durch Lehren: Zentrale Wirkmechanismen beim kooperativen Lernen. Wiesbaden: Deutsche Universitäts-Verlag.
Laufzeit
03/2010 bis 12/2015
Finanziert durch
Eigenmittel
ausgewählte Publikationen
Ranger, G., Martschinke, S. & Kopp, B. (2014). „Überlegt mal alle!". Werden Kinder in kooperativen Lernphasen kognitiv aktiviert? In D. Blömer, M. Lichtblau, A.-K. Jüttner, K. Koch, M. Krüger & R. Werning (Hrsg.), Perspektiven auf inklusive Bildung. Gemeinsam anders lehren und lernen. Jahrbuch Grundschulforschung Bd. 18. Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften (189-195).
Ranger, G., Martschinke, S. & Kopp, B. (2012): „Olli, weißt du, an was das liegt?". Soziale und kognitive Aktivierungsmaßnahmen in kooperativen Lernphasen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Grundschule. In H. Giest, E. Heran-Dörr & C. Archie (Hrsg.): Lernen und Lehren im Sachunterricht - Zum Verhältnis von Konstruktion und Instruktion. Bad Heilbrunn: Klinkhardt (103-110).
Ranger, G., Kopp, B. & Martschinke, S. (2009): Förderung von Wissenschaftsverständnis in der Grundschule. Was spricht für die Förderung von Wissenschaftsverständnis in der Grundschule und wie kann man dieses bei Grundschulkindern aufbauen? SchulVerwaltung Heft 10/2009 (267-270).