Konzeption und Evaluation von Satellitenlaboren – Das Potenzial des Peer-Tutoring für langfristige Schülerlaborkurse erkennen und nachhaltig nutzen. "Ich finde es spannend, wenn es ältere Schüler machen und es macht meistens auch mehr Spaß"

Die Zukunfts- und Wettbewerbsfähigkeit des Innovationsstandorts Deutschlands hängt entscheidend von der fortlaufenden und wirksamen Unterstützung sowie Förderung des MINT-Nachwuchses ab (Deutsche Akademie der Technikwissenschaften & Körber-Stiftung, 2020). Ebner und Schön (2013) betonen, dass sich Lernprojekte mit Schwerpunkt auf Programmier- und Konstruktionsfähigkeiten als besonders geeignet erweisen, um MINT-bezogene Interessen und Fähigkeiten zu stärken. Denn wie aus einem Bericht der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften und Körber-Stiftung (2020) hervorgeht, sind etwa 20 Prozent der 15-Jährigen aufgrund ihrer mangelnden MINT-Kompetenzen in ihrer erfolgreichen Berufsausbildung gefährdet. Bergner et al. (2017) empfehlen in diesem Zusammenhang die Vermittlung von Problemlösekompetenzen und analytischen Denkweisen mittels informatischer Methoden. Auch die Bildungspolitik erkennt die Bedeutung von Programmierfähigkeiten und forderte, dass grundlegende Kenntnisse im Programmieren als elementare Bestandteile im Bildungssystem verankert werden (Koalitionsvertrag für Nordrhein-Westfalen, 2017). Zudem erkennt sie die Bedeutung außerschulischer Einrichtungen an, um die Schulen bei der MINT-Förderung der Schülerinnen und Schüler zu unterstützen (Zukunftsvertrag für Nordrhein-Westfalen, 2022). Schülerlabore stellen dazu gut untersuchte Einrichtungen dar, welche sich zum Ziel gesetzt haben, das Interesse und die Aufgeschlossenheit von Kindern und Jugendlichen für MINT-Themen zu fördern sowie ein zeitgemäßes Bild dieser Fächer zu vermitteln (Euler & Weßnigk, 2011). Dabei unterstützen Schülerlabore die Schulen bei der Berufsorientierung, der Förderung (über-)fachlicher Kompetenzen sowie beim persönlichen Kontakt zu Forscher:innen (Euler & Weßnigk, 2011; Haupt et al., 2013). Manuskript I zeigte jedoch, dass bisher insbesondere die klassischen Naturwissenschaften (Biologie, Physik und Chemie) und schwerpunktmäßig die Mittel- und Oberstufe im Rahmen der Forschungsprojekte untersucht wurden und sich die gewünschten Effekte meist nicht langfristig einstellten. Zudem versandeten viele Schulentwicklungsprojekte nach der Projektlaufzeit (Jäger, 2004). Um dem entgegenzuwirken und die Lücke im Bereich der Forschung an Schülerlaboren zu schließen, untersuchte die vorliegende Dissertation im Sinne des Design-Based Research-Ansatzes (Shavelson et al., 2003) die Implementierung von langfristigen Schülerlaborangeboten in Form von Satellitenlaboren anhand qualitativer Forschungsmethoden (Manuskript II). Die grundsätzliche Idee der Satellitenlabore bestand bereits an anderen Schülerlaboren und wurde im Rahmen dieser Arbeit speziell auf die Fachbereiche Technik und Informatik übertragen und als langfristiges Angebot an Schulen implementiert. In Studie I erfolgte die Beurteilung der Rahmenbedingungen der Satellitenlabore für die Tutor:innen sowie die Potenziale und Herausforderungen des Peer-Tutoring-Ansatzes in zwei Teilstudien anhand leitfadengestützter Interviews. Das Manuskript III pilotierte die Implementierung der Satellitenlabore anhand von elf leitfadengestützten Interviews und gab eine erste Rückmeldung bezüglich der Unterrichtsmaterialien der Satellitenlabore. Dabei lag der Fokus der Analyse auf den Faktoren, welche die Teilnahme der Tutor:innen am Projekt begünstigten sowie auf dem wahrgenommenen Nutzen des Projektes aus ihrer Perspektive. Die Ergebnisse zeigten, dass persönliche Interessen und berufliche Aspekte die Hauptmotivation für die Tutor:innen darstellten, sich am Projekt zu beteiligen. Sie erwarteten, sowohl fachliche als auch persönliche Kompetenzen wie Team- und Problemlösefähigkeiten durch ihre Teilnahme zu erlangen. Zudem betonten sie, dass das Projekt auch den jüngeren Lernenden zugutekam, indem es unter anderem ihre persönlichen Interessen förderte. In Manuskript IV wurden die Herausforderungen und Potenziale eines altersübergreifenden Peer-Tutoring-Programmes in den Satellitenlaboren für die Tutor:innen untersucht. Dabei wurden die Herausforderungen, die mit der neuen Rolle als Lehrkräfte einhergehen, die Selbsteinschätzungen der Tutor:innen bezüglich ihrer überfachlichen Kompetenzen sowie das Potenzial der Satellitenlabore, diese Kompetenzen zu fördern, kategorisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Tutor:innen hauptsächlich Herausforderungen in der Klassenführung und in ihrer Beziehung zu den jüngeren Schüler:innen sahen. Zudem erkannten sie das Potenzial, ihre Stärken in den Satellitenlaboren einzubringen und die Möglichkeit des Projektes, schwächere Fähigkeiten und Kompetenzen zu fördern. Im Sinne des DBR-Ansatzes erfolgte in Studie II die Evaluation der Satellitenlabore aus Sichtweise der teilnehmenden Schüler:innen der fünften und sechsten Klassen in zwei Teilstudien anhand leitfadengestützter Interviews. Zur Untersuchung einzelner Aspekte der Unterrichtsqualität in den Satellitenlaboren und des Potenzials des altersübergreifenden Peer-Tutoring innerhalb der Schule wurden im Manuskript V 13 Interviewtranskripte mit teilnehmenden Schüler:innen in die Analyse einbezogen. Die Ergebnisse zeigten, dass im Satellitenlabor eine ungezwungene Lernatmosphäre geschaffen wurde, in welcher die Schüler:innen ohne Leistungsdruck unterschiedliche Lernmethoden ausprobieren sowie viele Konstruktions- und Programmieraufträge bearbeiten konnten. Dabei wurde insbesondere das Erklären auf Augenhöhe durch die Tutor:innen positiv bewertet. Zudem wurde das Teamteaching als ein großer Vorteil ausgemacht, da sich die Tutor:innen gegenseitig unterstützten. Manuskript VI untersuchte die Auswirkung von Satellitenlaboren auf das situative Interesse und die anschließende Kurswahl, da das Interesse an MINT-Fächern, insbesondere an Informatik, mit zunehmendem Alter der Schüler:innen abnimmt (Gebhard et al., 2017). In der Studie wurden 13 Schüler:innen befragt und es stellte sich heraus, dass viele bereits vor der Teilnahme an den Satellitenlaboren Interesse an MINT-Themen zeigten. Die Schüler:innen ließen sich unterschiedlichen Phasen des Vier-Phasen-Modells der Interessengenese nach Hidi und Renniger (2006) zuordnen, wobei die epistemische und emotionale Dimension des situationalen Interesses hervorgehoben wurden. Die Schüler:innen betrachteten die Satellitenlabore als wertvolle Einführung, die ihre zukünftige Kurswahl beeinflusse. Die Befunde dieser Arbeit leisten einen ersten Beitrag zur Konzeption und Evaluation der Satellitenlabore als dauerhafte Schülerlaborangebote an den Schulen und geben einen ersten Einblick in die Potenziale aber auch damit einhergehenden Herausforderungen des Peer-Tutoring-Ansatzes. Eine enge Kooperation mit den Schulen ist für die erfolgreiche und nachhaltige Umsetzung und Evaluation der Satellitenlabore ausschlaggebend.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Bielefeld

Year

2025

Author dc:creator

• Tillmann, Jonas

Repository record source_url

https://pub.uni-bielefeld.de/record/3004776

OAI identifier oai:identifier

oai:pub.uni-bielefeld.de:3004776