Skip to main content

Forschendes Lernen in der Biologie

Zusammenfassung

Dieser Beitrag befasst sich mit dem Forschenden Lernen in der Biologie an Schule und Hochschule. Das Forschende Lernen ist eine weit verbreitete Lehr-/Lernmethode im Biologieunterricht, die sich am Vorgehen des naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozesses orientiert. Aufgrund der zahlreichen Schwierigkeiten, die Biologielehrkräfte mit dem Forschenden Lernen in der Praxis haben (Krämer et al. 2015a, b), ergibt sich die Notwendigkeit, Forschendes Lernen bereits während der Lehramtsausbildung an der Hochschule zu vermitteln.

This is a preview of subscription content, access via your institution.

Abb. 2.1

Literatur

  • Aepkers M (2002) Forschendes Lernen – einem Begriff auf der Spur. In: Aepkers M, Liebig S (Hrsg) Basiswissen Pädagogik. Unterrichtskonzepte und -techniken. Band 4. Entdeckendes, forschendes und genetisches Lernen. Schneider-Verlag Hohengehren, Baltmannsweiler, S 69–87

    Google Scholar 

  • Anderson RD (2002) Reforming science teaching: what research says about inquiry. J Sci Teach Educ 13:1–12

    CAS  CrossRef  Google Scholar 

  • Arnold J (2015) Die Wirksamkeit von Lernunterstützungen beim Forschenden Lernen. Eine Interventionsstudie zur Förderung des Wissenschaftlichen Denkens in der gymnasialen Oberstufe. Logos, Berlin

    Google Scholar 

  • Arnold J, Kremer K, Mayer J (2014a) Schüler als Forscher – Experimentieren kompetenzorientiert unterrichten und beurteilen. Mathematisch und naturwissenschaftlicher Unterricht (MNU) 67:83–91

    Google Scholar 

  • Arnold J, Kremer K, Mayer J (2014b) Understanding students' experiments – what kind of support do they need in inquiry tasks? Int J Sci Educ 36:2719–2749. https://doi.org/10.1080/09500693.2014.930209

    CrossRef  Google Scholar 

  • Arnold J, Kremer K, Mayer J (2016) Concept Cartoons als diskursiv-reflexive Szenarien zur Aktivierung des Methodenwissens beim Forschenden Lernen. Biologie Lehren und Lernen – Zeitschrift für Didaktik der Biologie 20:33–43. https://doi.org/10.4119/UNIBI%2Fzdb-v1-i20-324

    CrossRef  Google Scholar 

  • Baumert J, Kunter M (2006) Stichwort: Professionelle Kompetenz von Lehrkräften. Zeitschrift für Erziehungswissenschaften 9:469–520

    CrossRef  Google Scholar 

  • Berck K-H (2001) Biologiedidaktik Grundlagen und Methoden. Quelle und Meyer, Wiebelsheim

    Google Scholar 

  • Bohnsack F (2000) Probleme und Kritik der universitären Lehrerausbildung. In: Bayer M, Bohnsack F, Koch-Priewe B, Wildt J (Hrsg) Lehrerin und Lehrer werden ohne Kompetenz? Professionalisierung durch eine andere Lehrerbildung. Klinkhardt, Bad Heilbrunn, S 52–123

    Google Scholar 

  • Bönsch M (1991) Variable Lernwege. Ein Lehrbuch der Unterrichtsmethoden. Schöningh, Paderborn

    Google Scholar 

  • Bönsch M (1994) Forschendes Lernen als Lernprozeß im Sachunterricht der Grundschule. Sachunterricht und Mathematik in der Primarstufe 22:286–290

    Google Scholar 

  • Bortz J, Döring N (2006) Forschungsmethoden und Evaluation für Human- und Sozialwissenschaftler. Springer, Berlin

    CrossRef  Google Scholar 

  • Bruckermann, T., Aschermann, E., Bresges, A., & Schlüter, K. (2017). Metacognitive and multimedia support of inquiry learning in science teacher preparation. Int J Sci Educ, 39, 1−26. doi: https://doi.org/10.1080/09500693.2017.1301691

    CrossRef  Google Scholar 

  • Capps DK, Crawford BA (2013) Inquiry-based instruction and teaching about nature of science: are they happening? J Sci Teach Educ 24: 497 -526. doi: https://doi.org/10.1007/s10972-012-9314-z

    CrossRef  Google Scholar 

  • Capps DK, Crawford BA, Constas MA (2012) A review of empirical literature on inquiry professional development: alignment with best practices and a critique of the findings. J Sci Teach Educ 23:291–318

    CrossRef  Google Scholar 

  • Chinn CA, Malhotra BA (2002) Epistemologically authentic inquiry in schools: a theoretical framework for evaluating inquiry tasks. Sci Educ 86:175–218

    CrossRef  Google Scholar 

  • Crawford BA (2007) Learning to teach science as inquiry in the rough and tumble of practice. J Res Sc Teach 44:613–642

    CrossRef  Google Scholar 

  • Eysink THS, Jong T de, Berthold K, Kolloffel B, Opfermann M, Wouters P (2009) Learner performance in multimedia learning arrangements: an analysis across instructional approaches. Am Educ Res J 46:1107–1149. https://doi.org/10.3102/0002831209340235

    CrossRef  Google Scholar 

  • Fradd SH, Lee O, Sutmann FX, Saxton MK (2001) Promoting science literacy with English language learners through instructional materials development: a case study. Biling Res J 25:417–439

    CrossRef  Google Scholar 

  • Fries E, Rosenberger D (1970) Forschender Unterricht. Ein Beitrag zur Didaktik und Methodik des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Volks- und Realschule. Verlag Moritz Diesterweg, Frankfurt a. M.

    Google Scholar 

  • Gott R, Duggan S, Roberts R (2016) Concepts of evidence. Resource document. University of Durham. http://crystaloutreach.ualberta.ca/en/ScienceReasoningText/~/media/crystal/Documents/ScienceReasoningText/ConceptsOfEvidenceGott.pdf. Zugegriffen:10. Mai 2016

  • Gropengießer H (2013) Experimentieren. In: Gropengießer H, Harms U, Kattmann U (Hrsg) Fachdidaktik Biologie. Aulis Verlag, Hallbergmoos, S 284–293

    Google Scholar 

  • Gyllenpalm J, Wickman P-O (2011) „Experiments“ and the inquiry emphasis conflation in science teacher education. Sci Educ 95:908–926

    CrossRef  Google Scholar 

  • Hmelo-Silver CE (2006) Design principles for scaffolding technology-based inquiry. In: O'Donnell AM, Hmelo-Silver CE, Erkens G (Hrsg) Collaborative learning, reasoning, and technology. Routledge, New York, S. 147–170

    Google Scholar 

  • Hmelo-Silver CE, Duncan RG, Chinn CA (2007). Scaffolding and achievement in problem-based and inquiry learning: a response to Kirschner, Sweller, and Clark (2006). Educ Psychol 42:99–107. https://doi.org/10.1080/00461520701263368

    CrossRef  Google Scholar 

  • Hodson D (1996) Laboratory work as scientific method: three decades of confusion and distortion. J Curriculum Stud 28:115–135

    CrossRef  Google Scholar 

  • Hodson D (2014) Learning science, learning about science, doing science: different goals demand different learning methods. Int J Sci Educ 36:2534–2553

    CrossRef  Google Scholar 

  • Hof S (2011) Wissenschaftsmethodischer Kompetenzerwerb durch Forschendes Lernen. Entwicklung und Evaluation einer Interventionsstudie. Kassel University Press, Kassel

    Google Scholar 

  • Huber L (1998) Forschendes Lehren und Lernen – eine aktuelle Notwendigkeit. Das Hochschulwesen 46:3–10

    Google Scholar 

  • Huber L (2009) Warum Forschendes Lernen möglich und nötig ist. In: Huber L, Hellmer J, Schneider F (Hrsg) Forschendes Lernen im Studium. UniversitätsVerlagWebler, Bielefeld, S 9–35

    Google Scholar 

  • Huber L (2014) Forschungsbasiertes, Forschungsorientiertes, Forschendes Lernen: Alles dasselbe? Ein Plädoyer für eine Verständigung über Begriffe und Unterscheidungen im Feld forschungsnahen Lehrens und Lernens. Das Hochschulwesen. Forum für Hochschulforschung, -praxis und Politik 62:22–29

    Google Scholar 

  • Kalyuga S, Chandler P, Tuovinen J, Sweller J (2001) When problem solving is superior to studying worked examples. J Educ Psychol 93:579–588

    CrossRef  Google Scholar 

  • Kirschner PA, Sweller J, Clark RE (2006) Why minimal guidance during instruction does not work: an analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry-based teaching. Educa Psychol 41:75–86

    CrossRef  Google Scholar 

  • Klahr D, Dunbar K (1988) Dual space search during scientific reasoning. Cognitive Sci 12:1–48

    CrossRef  Google Scholar 

  • Krämer P, Nessler S, Schlüter K (2015a) Forschendes Lernen als Herausforderung für Studierende & Dozenten. Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Lehramtsausbildung. In: Hammann M, Mayer J, Wellnitz N (Hrsg) Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik, Band 6. Studienverlag, Innsbruck

    Google Scholar 

  • Krämer P, Nessler S, Schlüter K (2015b) Teacher students’ dilemmas when teaching science through inquiry. Res Sci Technol Educ 33:325–343. https://doi.org/10.1080/02635143.2015.1047446

    CrossRef  Google Scholar 

  • Kremer K, Specht C, Urhahne D, Mayer J (2014) The relationship in biology between the nature of science and scientific inquiry. J Biol Educ 48:1–8. https://doi.org/10.1080/00219266.2013.788541

    CrossRef  Google Scholar 

  • Kultusministerkonferenz [KMK] (2010) Ländergemeinsame inhaltliche Anforderungen für die Fachwissenschaften und die Fachdidaktiken in der Lehrerbildung. Resource document. Kultusministerkonferenz. http://www.akkreditierungsrat.de/fileadmin/Seiteninhalte/KMK/Vorgaben/KMK_Lehrerbildung_inhaltliche_Anforderungen_aktuell.pdf. Zugegriffen:10. Mai 2016

  • Martius T, Delvenne L, Schlüter K (2016) Forschendes Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht – Verschiedene Konzepte, ein gemeinsamer Kern? Mathematisch und naturwissenschaftlicher Unterricht (MNU) 69:220–228

    Google Scholar 

  • Mayer J (2007) Erkenntnisgewinnung als wissenschaftliches Problemlösen. In: Krüger D, Vogt H (Hrsg) Theorien in der biologiedidaktischen Forschung. Springer, Berlin, S 177–184

    CrossRef  Google Scholar 

  • Mayer J, Ziemek HP (2006) Offenes Experimentieren. Forschendes Lernen im Biologieunterricht. Unterricht Biologie 317:4–12

    Google Scholar 

  • Mayer J, Grube C, Möller A (2008) Kompetenzmodell naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. In: Harms U, Sandmann A (Hrsg) Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik, Band 3. Studienverlag, Innsbruck, S 63–79

    Google Scholar 

  • McComas WF (1996) Ten myths of science: re-examining what we think we know about the nature of science. Sch Sci Math 96:10–15

    CrossRef  Google Scholar 

  • Meier M, Mayer J (2012) Experimentierkompetenz praktisch erfassen – Entwicklung und Validierung eines anwendungsbezogenen Aufgabendesigns. In: Harms U, Bogner FX (Hrsg) Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik, Band 5. Studienverlag, Innsbruck, S 81–98

    Google Scholar 

  • Messner R (2009) Forschendes Lernen aus pädagogischer Sicht. In: Messner R (Hrsg) Schule Forscht. Ansätze und Methoden Forschenden Lernens. Körber-Stiftung, Hamburg, S 15–30

    Google Scholar 

  • Minner DD, Levy AJ, Century J (2010) Inquiry-based science instruction – what is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002. J Res in Sci Teach 47:474–496

    CrossRef  Google Scholar 

  • National Research Council (2000) Inquiry and the national science education standards. National Academy Press, Washington

    Google Scholar 

  • National Science Teachers Association [NSTA] (2012). Knowledge base supporting the 2012 standards for science teacher preparation. Resource document. National Science Teacher Association. http://www.nsta.org/preservice/docs/KnowledgeBaseSupporting2012Standards.pdf. Zugegriffen: 10. Mai 2016

  • Neber H (2001) Entdeckendes Lernen. In: Rost D (Hrsg) Handwörterbuch Pädagogische Psychologie. Beltz, Weinheim, S 115–121

    Google Scholar 

  • Priemer B (2011) Was ist das Offene beim offenen Experimentieren? Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften 17:315–337

    Google Scholar 

  • Puntambekar S, Hübscher R (2005) Tools for scaffolding students in a complex learning environment: what have we gained and what have we missed? Educ Psychol 40:1–12

    CrossRef  Google Scholar 

  • Puthz V (1988) Experiment oder Beobachtung. Überlegungen zur Erkenntnisgewinnung in der Biologie. Unterricht Biologie 132:11–13

    Google Scholar 

  • Schmidkunz H, Lindemann, H (2003) Das Forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren. Problemlösen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Paul List Verlag, München

    Google Scholar 

  • Schmidt-Weigand F, Franke-Braun G, Hänze M (2008) Erhöhen gestufte Lernhilfen die Effektivität von Lösungsbeispielen? Eine Studie zur kooperativen Bearbeitung von Aufgaben in den Naturwissenschaften. Unterrichtswissenschaft 36:365–384

    Google Scholar 

  • Schneider R, Wildt J (2009) Forschendes Lernen und Kompetenzentwicklung. In: Huber L, Hellmer J, Schneider F (Hrsg) Forschendes Lernen im Studium. UniversitätsVerlagWebler, Bielefeld, S 53–69

    Google Scholar 

  • Sweller J, van Merriënboer JJ, Paas FG (1998) Cognitive architecture and instructional design. Educ Psychol Rev 10:251–296

    CrossRef  Google Scholar 

  • Sweller J, Kirschner PA, Clark RE (2007) Why minimally guided teaching techniques do not work: a reply to commentaries. Educ Psychol 42:115–121

    CrossRef  Google Scholar 

  • van Merriënboer JJ, Kirschner PA, Kester L (2003). Taking the load off a learner's mind: Instructional design for complex learning. Educ Psychol 38:5–13

    CrossRef  Google Scholar 

  • Völzke K, Arnold J, Kremer K (2013) Schüler planen und beurteilen ein Experiment – Denken und Verstehen beim naturwissenschaftlichen Problemlösen. Zeitschrift für interpretative Schul- und Unterrichtsforschung (ZISU) 2:58–86

    CrossRef  Google Scholar 

  • Wehner T, Dick M, Clases C (2004) Wissen orientiert Kooperation–Transformationsprozesse im Wissensmanagement. In: Reinmann K, Mandl F (Hrsg) Psychologie des Wissensmanagements. Hogrefe, Göttingen, S 161–175

    Google Scholar 

  • Wellnitz N, Mayer J (2008) Evaluation von Kompetenzstruktur und -niveaus zum Beobachten, Vergleichen, Ordnen und Experimentieren. Erkenntnisweg Biologiedidaktik 7:129–144

    Google Scholar 

  • Wellnitz N, Mayer J (2013) Erkenntnismethoden in der Biologie – Entwicklung und Evaluation eines Kompetenzmodells. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften 19:315–345

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Till Bruckermann .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and Permissions

Copyright information

© 2017 Springer-Verlag GmbH Deutschland

About this chapter

Cite this chapter

Bruckermann, T., Arnold, J., Kremer, K., Schlüter, K. (2017). Forschendes Lernen in der Biologie. In: Bruckermann, T., Schlüter, K. (eds) Forschendes Lernen im Experimentalpraktikum Biologie. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-53308-6_2

Download citation