Untersuchung der Wirksamkeit der Schülerlabore an der Technischen Universität Berlin
Die vorliegende publikationsbasierte Dissertation beinhaltet vier Aufsätze, die entweder bereits angenommen und im Druck sind oder derzeit in Peer-Review-Verfahren begutachtet werden. Diese vier Manuskripte, die teils ähnliche teils thematisch verwandte Forschungsfragen behandeln, werden von einer Einführung in das Thema der Arbeit und einer Gesamtdiskussion gerahmt. Das Dissertationsprojekt untersucht verschiedene Schülerlabore der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) mit dem Ziel, allgemeine Handlungsempfehlungen für Schülerlabore zu entwickeln. Hierbei stehen sowohl Betreibende und Mitarbeitende der Schülerlaborprojekte als auch begleitende Lehrkräfte und teilnehmende Schülerinnen und Schüler im Blickfeld der Analysen. Die Einleitung stellt den Forschungsstand und die Forschungslücke zu Schülerlaboren dar, gibt einen Überblick über die der Arbeit zugrundeliegenden theoretischen Annahmen und erläutert die Forschungsfragen der Studien. Die Wirksamkeit außerschulischer Experimentiereinrichtungen, wie Schülerlabore, stand bereits bei einigen Arbeiten im Zentrum der Forschungsbemühungen, wie ein Überblick in Kapitel 1 zeigt. Die bisherigen Ergebnisse hinsichtlich kurz- und langfristiger Effekte auf die Entwicklung des Interesses an Naturwissenschaften, des Interesses am Experimentieren und des Fähigkeitsselbstkonzeptes sind jedoch widersprüchlich und teilweise aufgrund methodischer Mängel nicht eindeutig. Studie 1 untersucht mittels eines Pre-Post-Follow-Up-Designs unter Anwendung von Multilevelanalysen, welche die hierarchische Struktur der Daten berücksichtigen, die Entwicklung des Interesses an Naturwissenschaften, des Interesses am Experimentieren und des naturwissenschaftlich-technischen Fähigkeitsselbstkonzeptes der Schülerinnen und Schüler sowohl in der Zeit des Laborbesuches als auch in der Zeit nach dem Laborbesuch (9-12 Wochen). Die Ergebnisse zeigen das Potential der Schülerlabore der TU Berlin, das Interesse an Naturwissenschaften und das Fähigkeitsselbstkonzept sowohl kurz- als auch längerfristig signifikant zu fördern, das Interesse am Experimentieren konnte hingegen nur kurzfristig gefördert werden. Als förderlich für die kurzfristige Entwicklung der Variablen erwiesen sich die Labormerkmale Alltagsbezug, Autonomie und Instruktionsqualität. Die zweite Studie untersucht die Unterrichtseinbindung und Erwartungen bzw. die Erwartungserfüllung und wendet hierzu sowohl quantitative (die vormals erwähnte Fragebogenerhebung) als auch qualitative Methoden (leitfadengestützte Interviews) an. Zu den wesentlichen Ergebnissen gehört, dass die begleitenden Lehrkräfte mit dem Laborbesuch eine berufliche Orientierung und thematische Ergänzung des Unterrichts verbinden und die Unterrichtseinbindung neben Lehrplanvorgaben unter anderem von persönlichen Einstellungen abhängt. Die Schülerinnen und Schüler erwarten vor allem experimentelles und praktisches Arbeiten, aber auch einen Wissenszuwachs, während sie auf zu viel Theorie keine Lust haben. Sowohl die ausreichende Unterrichtsvorbereitung als auch die Erwartungserfüllung erwiesen sich in den Multilevelanalysen als signifikante Prädiktoren mit einem positiven Effekt auf die kurzfristige Entwicklung des Interesses und Fähigkeitsselbstkonzeptes. Studie 3 beleuchtet die Sichtweise der Laborbetreibenden und Mitarbeitenden auf die Ziele und Gestaltungsmittel ihrer Angebote und die Zusammenarbeit mit den Lehrkräften und diskutiert die Ergebnisse der vorangegangenen Untersuchungen hinsichtlich der Ableitung von allgemeinen Handlungsempfehlungen. Problematisch fielen in den Interviews Schwierigkeiten, Ziele genau zu definieren und Gestaltungsmittel zielorientiert zu hinterfragen, sowie uneinheitliche Zielvorstellungen und subjektive Geschlechtertheorien auf. Des Weiteren setzte nur ein Labor die Unterrichtseinbindung des Projektes voraus, bei den anderen herrschte teilweise Nachholbedarf hinsichtlich der Zusammenarbeit mit den begleitenden Lehrkräften, um eine Unterrichtseinbindung zu ermöglichen. Zusammenfassend ergab die Studie fünf allgemeine Handlungsempfehlungen für Schülerlabore: 1. Ziele des Labors definieren und Gestaltungsmittel hinterfragen, 2. Immanente subjektive Geschlechtertheorien hinterfragen, 3. Erwartungen der Schülerinnen und Schüler berücksichtigen, 4. Mit begleitenden Lehrkräften zusammenarbeiten und eine Unterrichtseinbindung ermöglichen, 5. Stärkung der Labormerkmale Alltagsbezug, Autonomie und Instruktionsqualität. Die Dissertation schließt mit einer Gesamtdiskussion. Diese stellt die Studien im Überblick mit ihren zentralen Befunden dar, benennt Grenzen der Untersuchungen und Implikationen für die weitere Forschung. Im Anhang befinden sich weitere Analysen sowie die Befragungsinstrumente.
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