Charakterisierung und Strukturierung von Kontexten im naturwissenschaftlichen Unterricht – Vorschlag einer theoretischen Modellierung

  • Helena van Vorst
  • Alexandra Dorschu
  • Sabine Fechner
  • Alexander Kauertz
  • Heiko Krabbe
  • Elke Sumfleth
Original Paper

Zusammenfassung

Ausgelöst durch die großen vom BMBF geförderten Kontextprojekte „Chemie im Kontext“ (ChiK), „Biologie im Kontext“ (BiK) und „Physik im Kontext“ (piko) sowie die Aufgabenstrukturen in den (internationalen) Vergleichsstudien (z. B. Deutsches PISA-Konsortium, PISA 2000: Basiskompetenzen von Schülerinnen und Schülern im internationalen Vergleich, 2001) werden Kontexte in Kerncurricula (z. B. MSW NRW, Kernlehrplan für das Gymnasium – Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen: Chemie, 2008) vor- und festgeschrieben und von Lehrkräften zunehmend im Unterricht eingesetzt. Eine geeignete Auswahl von Kontexten für Lern- und Testsituationen ist aber nur dann möglich, wenn diese zielorientiert beschrieben und kategorisiert werden können. Der vorliegende Artikel soll hierzu einen ersten Beitrag leisten und stellt deshalb ein theoretisches Bezugssystem zur Charakterisierung lebensweltlicher Kontexte in Aufgaben vor. Auf Basis der gegenwärtigen Forschungslage wird zunächst der zugrundeliegende Kontextbegriff definiert und anschließend das vorgeschlagene Bezugssystem für eine Strukturierung von Kontextmerkmalen abgeleitet.

Schlüsselwörter

Kontextorientieres Lernen Bezugssystem zu Kontextmerkmalen 

A theoretical framework for categorizing context-based tasks in science education

Abstract

Context-based learning has been introduced to German classrooms since programs like ChiK (Chemie im Kontext) or piko (Physik im Kontext) have been disseminated and core curricula require contexts as integral parts of science teaching. Moreover, the context-relatedness of assessment items in large-scale studies like PISA make it necessary to investigate the structure of learning and assessment tasks.

However, an adequate selection of learning and assessment tasks in context can only take place on the basis of a sound framework making it possible to describe and categorize its elements. On the basis of current research, this article aims at defining the term “context” within the scope of learning and assessment tasks. In a further step, a framework to structure the elements of a learning and assessment task in context will be proposed. It may serve as a basis to examine the effects of such tasks in a more differentiated way.

Keywords

Context-based learning Framework of context elements 

Literatur

  1. Aikenhead, G. S. (2009). Science education for everyday life: Evidence-based practice. Ways of knowing in science and mathematics series. New York: Teachers College Press.Google Scholar
  2. Ballod, M. (2001). Verständliche Wissenschaft: Ein informationsdidaktischer Beitrag zur Verständlichkeitsforschung. Tübingen: Gunter Narr.Google Scholar
  3. Bennett, J. (2003). Teaching and learning science: A guide to recent research and its applications. London: continuum.Google Scholar
  4. Bennett, J., Gräsel, C., Parchmann, I., & Waddington, D. (2005). Context-based and conventional approaches to teaching chemistry: comparing teachers’ views. International Journal of Science Education, 27(13), 1521–1547.CrossRefGoogle Scholar
  5. Bennett, J., Holman, J., Lubben, F., Nicolson, P., & Otter, C. (2005). Science in context: The salters approach. In P. Nentwig & D. Waddington (Hrsg.), Making it relevant. Context based learning in science (S. 121–153). Münster: Waxmann.Google Scholar
  6. Bennett, J., Lubben, F., & Hogarth, S. (2007). Bringing science to life: A synthesis oft he research evidence on the effectsof context-based and STS approaches to science teaching. Science Education, 91(3), 347–370.CrossRefGoogle Scholar
  7. Bernholt, S. (2010). Kompetenzmodellierung in der Chemie. Theoretische und empirische Reflexion am Beispiel des Modells hierarchischer Komplexität. Studien zum Physik- und Chemielernen. (Bd. 98). Berlin: Logos.Google Scholar
  8. Brockhaus – Die Enzyklopädie in 30 Bänden. (2005–2006). https://13451.lip.e-content.duden-business.com/. Zugegriffen: 21. Okt. 2013.
  9. Bybee, R. (1997). Achieving scientific literacy. From purposes to practice. Portmouth: Heinemann Educational Books.Google Scholar
  10. Campbell, B., & Lubben, F. (2000). Learning science through contexts: helping pupils make sense of everyday situations. International Journal of Science Education, 22(3), 239–252.CrossRefGoogle Scholar
  11. Deutsches PISA-Konsortium (Hrsg.). (2001). PISA 2000: Basiskompetenzen von Schülerinnen und Schülern im internationalen Vergleich. Opladen: Leske + Budrich.CrossRefGoogle Scholar
  12. Dorschu, A. (2013). Die Wirkung von Kontexten in Physikkompetenztestaufgaben. Studien zum Physik- und Chemielernen (Bd. 150). Berlin: Logos.Google Scholar
  13. Drosdowski, G., Scholze-Stubenrecht, W., & Wermke, M. (1997). Duden: Fremdwörterbuch (6. Auflage). Der Duden in 12 Bänden. Das Standardwerk zur deutschen Sprache. (Bd. 5). Mannheim: Dudenverlag.CrossRefGoogle Scholar
  14. Eilks, I. (2001). Biodiesel: Kontextbezogenes Lernen in einem gesellschafts-kritisch-problemorientierten Chemieunterricht. Praxis der Naturwissenschaften – Chemie in der Schule, 50(3), 8–10.Google Scholar
  15. Elster, D. (2007). In welchen Kontexten sind naturwissenschaftliche Inhalte für Jugendliche interessant?: Ergebnisse der ROSE-Erhebung in Österreich und Deutschland. PLUS LUCIS, (3), 2–8. http://pluslucis.univie.ac.at/PlusLucis/073/s2_8.pdf. Zugegriffen: 21. Okt. 2013
  16. Fach, M., Kandt W., & Parchmann, I. (2006). Offene Lernaufgaben im Chemieunterricht: Kriterien für die Gestaltung und Einbettung. MNU, 59(5), 284–291.Google Scholar
  17. Fechner, S. (2009). Effects of context oriented learning on student interest and achievement in chemistry education. Studien zum Physik- und Chemielernen (Bd. 95). Berlin: Logos.Google Scholar
  18. Feess, E. (2012). Komplexität. In Springer Gabler Verlag (Hrsg.), Gabler Wirtschaftslexikon. http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Archiv/5074/komplexitaet-v8.html. Zugegriffen: 15. Aug. 2012.
  19. Fensham, P. J. (2009). Real world contexts in PISA science: Implications for context-based science education. Journal of research in science teaching, 46(8), 884–896.CrossRefGoogle Scholar
  20. Finkelstein, N. (2005). Learning physics in context: A study of student learning about electricity and magnetism. International Journal of Science Education, 27(10), 1187–1209.CrossRefGoogle Scholar
  21. Fischer, H. E. (1998). Scientific Literacy und Physiklernen. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 4(2), 41–52.Google Scholar
  22. Funke, J. (2006). Lösen komplexer Probleme. In J. Funkte & P. Frensch (Hrsg.), Handbuch der Allgemeinen Psychologie – Kognition (S. 439–445). Göttingen: Hogrefe.Google Scholar
  23. George, J. M., & Lubben, F. (2002). Facilitating teachers’ professional growth through their involvement in creating context-based materials in science. International Journal of Educational Development, 22, 659–672.CrossRefGoogle Scholar
  24. Gilbert, J. K. (2006). On the nature of “Context” in chemical education. International Journal of Science Education, 28(9), 957–976.CrossRefGoogle Scholar
  25. Gilbert, J. K., Bulte, A. M., & Pilot, A. (2011). Concept development and transfer in context-based science education. International Journal of Science Education, 33(6), 817–837.CrossRefGoogle Scholar
  26. Glynn, S. M., Taasoobshirazi, G., & Brickman, P. (2006). Science motivation questionnaire: Contruct validation with nonscience majors. Journal of Research in Science Teaching, 46, 127–146.CrossRefGoogle Scholar
  27. Harms, U. (2002). Biotechnology education in schools. Electronic Journal of Biotechnology, 5(3), 205–211. http://www.scielo.cl/pdf/ejb/v5n3/a03.pdf. Zugegriffen: 21. Okt. 2013.CrossRefGoogle Scholar
  28. Helms, J. V. (1998). Science and/in the community: context and goals in practical work. International Journal of Science Education, 20(6), 643–653.CrossRefGoogle Scholar
  29. Hoffmann, L., Häußler, P. & Lehrke, M. (1998). Die IPN-Interessenstudie Physik. Kiel: IPN.Google Scholar
  30. Jung, H.-S. (2001). Arbeit mit authentischen Texten im Fremdsprachenunterricht. http://kgg.german.or.kr/kr/kzg/kzgtxt/78-16.pdf. Zugegriffen: 21. Okt. 2013
  31. Just, E. (2001). Sinnstiftendes Lernen im Chemieunterricht: - wichtige Aspekte, dargestellt am Beispiel des Themas „Wasserstoff- ein Energieträger der Zukunft?“ Praxis der Naturwissenschaften – Chemie in der Schule, 50(1), 23–29.Google Scholar
  32. Kauertz, A. (2008). Schwierigkeitserzeugende Merkmale physikalischer Leistungstestaufgaben. Berlin: Logos.Google Scholar
  33. Kauertz, A., Fischer, H. E., Mayer, J., Sumfleth, E., & Walpuski, M. (2010). Standardbezogene Kompetenzmodellierung in den Naturwissenschaften der Sekundarstufe I. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 16, 135–150.Google Scholar
  34. Kasanda, C., Lubben, F., Gaoseb, N., Kandjeo-Marenga, U., Kapenda, H., & Campbell, B. (2005). The role of everyday contexts in learner-centred teaching: The practice in Namibian secondary schools. International Journal of Science Education, 27(15), 1805–1823.CrossRefGoogle Scholar
  35. Keller, J. M. (1987). Development and use of the ARCS model of motivational design. Journal of Instructional Development, 10(3), 2–10.CrossRefGoogle Scholar
  36. Klafki, W. (1963/1975). Studien zur Bildungstheorie und Didaktik. Weinheim: Beltz.Google Scholar
  37. Krapp, A. (1992). Das Interessenkonstrukt: Bestimmungsmerkmale der Interessenhandlung und des individuellen Interesses aus der Sicht einer Person-Gegenstands-Konzeption. In A. Krapp & M. Prenzel (Hrsg.), Arbeiten zur sozialwissenschaftlichen Psychologie: Vol. 26. Interesse, Lernen, Leistung. Neuere Ansätze der pädagogisch-psychologischen Itneressenforschung (S. 297–330). Münster: Aschendorff.Google Scholar
  38. Krapp, A. (1998). Entwicklung und Förderung von Interessen im Unterricht. Psychologie in Erziehung und Unterricht, 44(3), 185–201.Google Scholar
  39. Krapp, A. (1999). Interest, motivation and learning: An educational psychological perspective. European Journal of Psychology of Education, 14(1), 23–40.CrossRefGoogle Scholar
  40. Kuhn, J. (2010). Authentische Aufgaben im theoretischen Rahmen von Instruktions- und Lehr-Lern-Forschung: Optimierung von Ankermedien für eine neue Aufgabenkultur im Physikunterricht. Wiesbaden: Vieweg + Teubner Research.CrossRefGoogle Scholar
  41. Kunkel-Razum, K., Scholze-Stubenrecht, W., & Wermke, M. (2007). Duden: Deutsches Universalwörterbuch (6. Aufl.). Mannheim: Dudenverlag.Google Scholar
  42. Lubben, F., Campbell, B., & Dlamini, B. (1996). Contextualizing science teaching in Swaziland: some student reactions. International Journal of Science Education, 18(3), 311–320.CrossRefGoogle Scholar
  43. Mayoh, K., & Knutton, S. (1997). Using out-of-school experience in science lessons: reality or rhetoric? International Journal of Science Education, 19(7), 849–867.CrossRefGoogle Scholar
  44. Merzyn, G. (2008). Naturwissenschaften, Mathematik, Technik - immer unbeliebter? Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren.Google Scholar
  45. Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen (Hrsg.). (2008). Kernlehrplan für das Gymnasium – Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen: Chemie. Frechen: Ritterbach.Google Scholar
  46. Muckenfuß, H. (1995). Lernen im sinnstiftenden Kontext: Entwurf einer zeitgemäßen Didaktik des Physikunterrichts. Berlin: Cornelsen.Google Scholar
  47. Nentwig, P., Parchmann, I., Demuth, R., Gräsel, C., & Ralle, B. (2005). Chemie im Kontext – Form situated learning in relevant contexts to a systematic development of basic chemical concepts. In P. Nentwig & D. Waddington (Hrsg.), Making it relevant. Context based learning in science (S. 155–173). Münster: Waxmann.Google Scholar
  48. Nentwig, P., & Waddington, D. (Hrsg.). (2005). Making it relevant. Context based learning of science. Münster: Waxmann.Google Scholar
  49. van Oers, B. (1998). From context to contextualizing. Learning and Instruction, 8(6), 473–488.CrossRefGoogle Scholar
  50. Parchmann, I., Ralle, B., & Di Fuccia, D.-S. (2008). Chemie im Kontext – ein Weg zu einem anderen Chemieunterricht? In R. Demuth, C. Gräsel, I. Parchmann, & B. Ralle (Hrsg.), Chemie im Kontext. Von der Innovation zur nachhaltigen Verbreitung eines Unterrichtskonzepts (S. 9–47). Münster: Waxmann.Google Scholar
  51. Pilot, A., & Bulte, A. M. W. (2006). Why do you „need to know“? Context-based education. International Journal of Science Education, 28(9), 953–956.CrossRefGoogle Scholar
  52. Prenzel, M., & Schiefele, H. (2001). Motivation und Interesse. In L. Roth (Hrsg.), Pädagogik. Handbuch für Studium und Praxis (2. Aufl., S. 919–930). München: Oldenbourg Schulbuchverlag.Google Scholar
  53. Prenzel, M., Schöps, K., Rönnebeck, S., Senkbeil, M., Walter, O., Carstensen, C. H., & Hammann, M. (2007). Naturwissenschaftliche Kompetenz im internationalen Vergleich. In M. Prenzel, C. Artelt, J. Baumert, W. Blum, M. Hammann, E. Klieme, & R. Pekrun (Hrsg.), PISA 2006. Die Ergebnisse der dritten internationalen Vergleichsstudie (S. 63–105). Münster: Waxmann.Google Scholar
  54. Prenzel, M., Schütte, K., & Walter, O. (2007). Interesse an den Naturwissenschaften. In M. Prenzel, C. Artelt, J. Baumert, W. Blum, M. Hammann, E. Klieme, & R. Pekrun (Hrsg.), PISA 2006. Die Ergebnisse der dritten internationalen Vergleichsstudie (S. 107–124). Münster: Waxmann.Google Scholar
  55. Rheinberg, F. (2010). Intrinsische Motivation und Flow-Erleben. In J. Heckhausen & H. Heckhausen (Hrsg.), Motivation und Handeln (S. 331–354). Heidelberg: Springer.Google Scholar
  56. Sadler, T. (2009). Situated learning in science education: socio-scientific issues as context for practice. Studies in Science Education, 45(1), 1–42.CrossRefGoogle Scholar
  57. Schiefele, H. (1986). Interesse – Neue Antworten auf ein altes Problem. Zeitschrift für Pädagogik, 32(2), 153–162.Google Scholar
  58. Schiefele, U., Krapp, A., & Schreyer, I. (1993). Metaanalyse des Zusammenhangs von Interesse und schulischer Leistung. Zeitschrift für Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie, 225(2), 120–148.Google Scholar
  59. Schreiner, C., & Sjøberg, S. (2004). ROSE. The Relevance of science education: Sowing the seeds of ROSE. Background, rationale, questionnaire development and data collection for ROSE (The Relevance of Science Education) – a comparative study of students’ views of science and science education. http://www.uv.uio.no/ils/english/research/projects/rose/actadidactica.pdf. Zugegriffen: 21. Okt. 2013.
  60. Schwartz, A. T. (1999). Creating a context for chemistry. Science and Education, 8, 605–618.CrossRefGoogle Scholar
  61. Son, J. Y., & Goldstone, R. L. (2009). Contextualization in perspective. Cognition and Instruction, 27(1), 51–89.CrossRefGoogle Scholar
  62. Stockebrand, N. & Spiller, A. (2008). Authentizität als Erfolgsfaktor im Regionalmarketing: Eine erste Skizze. In I. Antoni-Komar, R. Pfriem, T. Raabe, & A. Spiller (Hrsg.), Ernährung, Kultur, Lebensqualität. Wege regionaler Nachhaltigkeit (S. 145–167). Marburg: Metropolis.Google Scholar
  63. Stuckey, M., Hofstein, A., Mamlok-Naaman, R., & Eilks, I. (2013). The meaning of ‚relevance‘ in science education and its implications for the science curriculum. Studies in Science Education, 49(1), 1–34.CrossRefGoogle Scholar
  64. Taasoobshirazi, G. & Carr, M. (2008). A review and critique of context-based physics instruction and assessment. Educational Research Review, (3), 155–167.Google Scholar
  65. van Vorst, H. (2013). Kontextmerkmale und ihr Einfluss auf das Schülerinteresse im Fach Chemie. Studien zum Physik- und Chemielernen (Bd. 145). Berlin: Logos.Google Scholar
  66. van Vorst, H., & Fechner, S. (2012). Characteristics of real life contexts and their influence on student interest in learning chemistry. In C. Bruguiére, A. Tiberghien, & P. Clément (Hrsg.), Ebook of the ESERA 2011 conference. Science learning and citizenship (S. 135–141). http://lsg.ucy.ac.cy/esera/e_book/base/ebook/ebook-esera2011.pdf. Zugegriffen: 15. Aug. 2013.
  67. Waddington, D. J. (2005). Context-based learning in science education: A review. In P. Nentwig & D. Waddington (Hrsg.), Making it relevant. Context based learning in science (S. 305–321). Münster: Waxmann.Google Scholar
  68. Walpulski, M., & Sumfleth, E. (2010). Überprüfung der nationalen Bildungsstandards im Fach Chemie. Wie werden die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler gemessen? Praxis der Naturwissenschaften – Chemie in der Schule, 59, 24–28.Google Scholar

Copyright information

© Gesellschaft für Didaktik der Physik und Chemie (GDCP) and Springer-Verlag GmbH Berlin Heidelberg 2014

Authors and Affiliations

  • Helena van Vorst
    • 1
  • Alexandra Dorschu
    • 2
  • Sabine Fechner
    • 3
  • Alexander Kauertz
    • 4
  • Heiko Krabbe
    • 5
  • Elke Sumfleth
    • 5
  1. 1.Universität Duisburg-EssenEssenDeutschland
  2. 2.Hochschule Ruhr-WestMülheim an der RuhrDeutschland
  3. 3.Universität UtrechtUtrechtNiederlande
  4. 4.Universität Koblenz-LandauLandau in der PfalzDeutschland
  5. 5.Universität Duisburg-EssenEssenDeutschland

Personalised recommendations