Strukturierung von Lernumgebungen zur Ausbildung des Konzepts der biologischen Vielfalt am Beispiel heimischer Pflanzenarten
Structuring learning environments for training the concept of biodiversity using the example of native plant species
Projektdauer:
01.01.02 bis 31.12.04
Kurzinhalt:
Eine zentrale Frage des Projektes zur Biodiversität im Biologieunterricht lautete: Kann ein systematisch strukturierter Unterricht die defizitären Artenkenntnisse zur heimischen Flora verbessern? Wir vermuten, dass ein auf reicher Organismenkenntnis basierendes Verständnis biologischer Vielfalt den Erwerb konzeptuell - prozeduralen Wissen (Kompetenzstufen naturwissenschaftlicher Grundbildung gemäß OECD-Konzept Scientific Literacy) fördert oder erleichtert. Der Biodiversität kommt Bedeutung zu beim Erlernen und Anwenden fachspezifischer wissenschaftlicher Arbeits- und Erkenntnisweisen sowie beim Umwelthandeln.
Bei systematisch basiertem Unterricht, anschaulich und in einen breiteren Kontext gebettet, sind konkrete unterrichtliche Erfolge in Klassen 5 und 6 zur Verbesserung der Artenkenntnis nachweisbar, sie beziehen sich auf wenige konkrete Arten (z. B. Taubnessel), die intensiver Unterrichtsgegenstand waren. Diese Effekte zeigen sich bei etwa der Hälfte der Schülerinnen und Schüler der jeweiligen Klassen.
Vergleichbare Effekte sind auch über ökologisch strukturierte intensive Lernprozesse zu erreichen (z. B. Buschwindröschen, Scharbockskraut).
Schülerinnen und Schüler wurden mit Fragebögen vor und nach Unterricht befragt sowie mit Pflanzentests konfrontiert. Die im Jahr 2003 (n=740 Schülerinnen und Schüler zwischen 10 und 12 Jahren) gefundenen Korrelationen zwischen Wahrnehmung und Wertschätzung von biologischer Vielfalt sowie zwischen Kenntnis und Wertschätzung konnten 2004 (n=658 Kinder) bestätigt werden. Unter den von uns befragten Lehrkräften(Lehrerbefragung) dominierten konventionelle "trockene" Vorstellungen von Pflanzensystematik. In Kontrast dazu wurden auf systematischer Strukturierung beruhende Unterrichtskonzepte mit Einbettung in interessefördernde Kontexte entwickelt und von den Lehrenden genutzt.
Ziel dieser fachdidaktischen Untersuchung ist die Prüfung von didaktischen Strukturen im Unterricht zur Förderung der Artenkenntnis und der Wertschätzung heimischer Organismen als eine Voraussetzung zum Verständnis allgemeinbiologischer Konzepte und nachhaltigen Umwelthandelns. Hypothesen:
- Erwerb von Formenkenntnis zu Pflanzen über den systematisch orientierten Kontext fährt zunächst nicht zu schnellen Erfolgen, ermöglicht aber längerfristig Kompetenzen zum selbständigen Erwerb weiteren Wissens und bessere Behaltensleistungen.
- Eine Kombination des systematischen Kontextes mit anderen ökologisch-handlungsbezogenen Kontexten sowie die Arbeit im Freiland sind förderlich für die Interessiertheit am Unterricht und letztlich für die Wertschätzung von Vielfalt.
Methoden: Kenntnisse von Tieren und Pflanzen des Lebensumfeldes der Kinder, Vorlieben und Wertschätzungen wurden mit Fragebögen vor und nach entsprechendem Unterricht erhoben. Mit den beteiligten Lehrerinnen und Lehrern fanden über Handreichungen und Lehrerfortbildungen Abstimmungen über das Design des Unterrichts zu Pflanzen (Treatment 1: Einbeziehung des systematischen Kontextes, 2. Betonung eines ökologisch-standortbezogenen Zuganges) statt. Die Lehrenden wurden ebenfalls nach dem Unterricht befragt. Zusätzlich kam ein Pflanzentest mit Originalpflanzen in ausgewählten Schulklassen zum Einsatz.
Ergebnis:
Diese außerordentlich geringen Pflanzenkenntnisse der Kinder sind nach Niveaustufen klassifizierbar: Zu den bei allen Kindern sicher bekannten Pflanzen gehören weniger als fünf Arten, außerdem können teilweise bekannte Arten und Kindern nicht geläufige Pflanzenarten unterschieden werden.
Die Übereinstimmung zwischen den Nennungen bei Fragen nach Pflanzen auf dem Schulweg und Pflanzen, die als schön empfunden werden, gibt Anlass zu der Vermutung, dass sich die Wahrnehmung der Kinder vorrangig auf Pflanzen konzentriert, die entweder attraktiv oder aus anderen Gründen bedeutsam (z. B. gefährlich, giftig oder essbar) sind. Aus umwelterzieherischer Sicht ist bemerkenswert, dass insbesondere fast alle heimischen wild wachsenden Arten unbekannt sind und überwiegend gezüchtete Zierpflanzen wertgeschätzt werden.
- Geschlechtsspezifische Unterschiede bezüglich Kenntnis und Wertschätzung gegenüber Pflanzen und vergleichend gegenüber Tieren:
Ein Zusammenhang zwischen Wertschätzung und Wahrnehmung von Vielfalt ist sowohl für Tiere, als auch für Pflanzen hochsignifikant. Damit konnten Ergebnisse von Studien aus der Schweiz verifiziert werden.
Allgemein wird von einem stärkeren Interesse der Mädchen an Pflanzen ausgegangen. Auch die von uns erhobenen Einschätzungen der Kinder über die eigene Artenkenntnis, die Wertschätzung von Pflanzen sowie die Wahrnehmung vorhandener Artenvielfalt (n=740 im Jahr 2003, n=658 im Jahr 2004) zeigten hochsignifikante Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen. Mädchen empfinden eine höhere Wertschätzung für die Organismen auf dem Schulweg als Jungen. Aber innerhalb der Gruppe der Mädchen bzw. der Jungen zeigen sich heterogene Antwortspektren, die unterschiedliche Zugänge zu Lerninhalten vermuten lassen. Die Clusteranalyse deckte auf, dass nicht alle Mädchen der Gruppe mit Affinität zu Pflanzen und wiederum nicht alle Jungen der distanzierten Gruppe angehören. Differenzierungen innerhalb der Gruppen der biologischen Geschlechter erscheinen also sinnvoll und angebracht.
- Ergebnisse bisheriger Untersuchungen von Unterricht mit unterschiedlichen Treatments:
Die Zahl sicher bekannter Pflanzenarten ist außerordentlich gering, kann aber durch Unterricht über mehrere Schulstunden an wenigen Arten leichte Zuwächse erfahren. Kurzes Erwähnen von Arten im Unterricht reicht nicht aus, um unbekannte Pflanzen sicher zu lernen, selbst bei Arbeit im Freiland. Wenige Pflanzen, die intensiv innerhalb von bis zu 10 Unterrichtsstunden bearbeitet wurden, konnten von Schülerinnen und Schülern dieser Klassen recht sicher gelernt werden. Über alle Klassen ist pro Schuljahr ein Zuwachs um durchschnittlich eine Nennung bei offener Befragung zu Pflanzen der Schulumgebung feststellbar.
Der "Mini-Löngsschnitt" über zwei Schuljahre zeigt: Ein erfolgreicher Einsatz eines anspruchsvoll strukturierten Unterrichtsdesigns unter bewusster Integration systematischer Zugänge (Einführung von 3 Pflanzenfamilien) in Klasse 5 ist möglich und sinnvoll. Ob die längerfristig erwarteten Effekte zur Selbststeuerung des Lernens eintreten, kann bisher nicht beurteilt werden, dies erforderte eine Fortsetzung des Projekts.
Auch über den eher ökologisch orientierten Zugang (Stichworte Frphblüher bzw. Baumtagebuch) sind bei interesseförderndem Unterricht gute Erfolge erreichbar. Auffällig sind die Bedenken von Lehrenden (Fragebogen) gegenüber einer wissenschaftlich basierten Einführung der Systematik in Klasse 5/6. Möglicherweise werden eigene ungute Lernerfahrungen tradiert. Jedoch wirken sich Lehrerfortbildungen nachweisbar auf die Unterrichtsgestaltung aus, wie wir an dem Lehrerfragebogen und den Lernzuwächsen der Ki
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Prof. Dr. Jäkel, Lissy (Leitung)Profil
zahlreiche Lehrerinnen und Lehrer der Bundesländer Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz, Hessen