Forschendes Experimentieren im Schülerlabor

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde an der Universität des Saarlandes ein Chemielabor mit 12 Arbeitsplätzen entwickelt und evaluiert, die je drei Schüler/-innen bei freier Wahl der Geräte und Chemikalien eine selbstständige Bearbeitung ergebnisoffener Fragestellungen ermöglichen. Die Entwicklung der unterrichtsbezogenen Aufgabenstellungen orientierte sich an Erfahrungen mit gymnasialem Experimentalunterricht, Rückmeldungen von Mehrfachbesucher/-innen der Mittelstufe und deren Fachlehrern über den Einfluss der Praktika auf den nachfolgenden Schulunterricht. Vier Evaluationsprojekte mit Kontrollgruppendesign nach Besuchszeiträumen von einem, zwei und fünf Jahren zielten jeweils in Verbindung mit Mehrfachbesuchen auf die Aspekte Integration der Experimente in den laufenden Unterricht, Motivation, Interesse und naturwissenschaftliches Grundverständnis. Nachgewiesen werden konnten eine positive Bewertung der Labormerkmale, eine Verbesserung der Qualität epistemischer Fragen, größeres Selbstvertrauen, Interesse und Einfallsreichtum, die besseren Ideen bei der Konzeption von Forschungsfragen, ein höherer intrinsischer Wert des Chemielernens und eine Präferenz von Experimenten ohne Schritt für Schritt Vorgabe. Nach Angaben der Lehrer sind die Praktika grundsätzlich in den Unterricht integrierbar und erhöhen dort die Effizienz des Lernens.

Within the framework of this thesis, a chemistry laboratory at the "Universität des Saarlandes'; with twelve workstations was developed and evaluated. At each of these workstations, three students had free reign over chemicals and apparatuses in order to work independently on experiments; with no known outcomes. Feedback derived from students (Years 8, 9 and 10 in grammar school), repeatedly taking part in these experiments; as well as from their teachers commenting on the impact of the experiment on the lessons that followed, led to the development and improvement of the lesson-related wording of the task. Four evaluation projects, all with an underlying control group design, were conducted over repeat visits, with the following aims: Integration of the experiments into regular lessons, motivation, improved interest and basic scientific understanding. The results of these experiments showed: an improved knowledge of the workings of the laboratory; an improvement in the quality of epistemic questions; enhanced self-confidence, interest and more imaginative ideas; better ideas in the conceptualisation of research questions; a higher intrinsic value of chemistry learning and a preference for experiments without step-by-step instructions. As is stated by all the science teachers, who normally teach these pupils, it would be possible to integrate the design of these experiments into lessons, thereby improving the learning efficiency.