Der Simulierte Klassenraum Biologie – Erfassung deklarativen und prozeduralen Wissens bei Lehramtsstudierenden der Biologie

Abstract

In der Lehrerprofessionalisierungsforschung werden zahlreiche Studien durchgeführt, die sich intensiv mit verschiedenen Wissensbereichen – fachliches, fachdidaktisches und pädagogisches Wissen – beschäftigen. Vernachlässigt werden häufig spezifische Wissenstypen, die nach psychologischen Ansätzen in deklaratives und prozedurales Wissen differenziert werden. Vor diesem Hintergrund untersucht die vorliegende Studie die verschiedenen Bereiche des Professionswissens angehender Biologiestudierenden ( N = 51) zur Evolution und versucht gleichzeitig, erste Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen dem deklarativen und prozeduralen Wissen zu gewinnen. Zu diesem Zweck wird eine Kombination zweier Instrumente verwendet - ein Fragebogen zur Evolution, der das deklarative Wissen misst - und der Simulierte Klassenraum Biologie (SKR Bio ), der das prozedurale Wissen im Bereich der Diagnosefähigkeit erfasst. Im SKR Bio können die Lehramtsstudierenden Fragen zur natürlichen Selektion an virtuelle Schüler*innen richten, woraufhin die gegebenen Antworten und die gezeigten Leistungen diagnostiziert werden müssen. Die Ergebnisse im SKR Bio zeigen, dass die Lehramtsstudierenden in der Lage sind, die wissenschaftliche Korrektheit der virtuellen Schülerantworten zu beurteilen (91% Diagnoserate). Größere Schwierigkeiten werden bei der Diagnose spezifischer Fehlvorstellungskategorien innerhalb der virtuellen Schülerantworten identifiziert (59% Diagnoserate). Zwischen dem deklarativen und dem prozeduralen Wissens zeigten sich schwache bis moderate Zusammenhänge. Erwartungswidrige Ergebnisse lieferten die differenzierten Zusammenhangsanalysen zwischen deklarativem und prozeduralem Wissen innerhalb eines Wissensbereichs. Diese Befunde zeigen, dass deklaratives und prozedurales Wissen angehender Lehrer*innen zusammenhängen. Weitere Replikationsstudien könnten dazu beitragen, die beobachteten Unterschiede in den Zusammenhangsgrößen innerhalb der Wissensbereiche zu erklären. In Zukunft könnte der SKR Bio eine simulierte Klassenraumumgebung darstellen, um Lehramtsstudierenden neben den schulpraktischen Phasen die Möglichkeit zu geben, prozedurales Wissen anzuwenden und trainieren zu können. In teacher education research, numerous studies are conducted that intensively focus different knowledge areas – content, pedagogical content, and pedagogical knowledge. However, specific knowledge types, which are differentiated into declarative and procedural knowledge, are often neglected. Against this background, the present study investigates different areas of 51 biology pre-service teachers’ professional knowledge on evolution and simultaneously tries to provide insights into the interrelation between the respective declarative and procedural knowledge. For this purpose, a combination of two instruments is used – a questionnaire on evolution, which measures declarative knowledge – and the Simulated Classroom Biology (SCR Bio ), which captures procedural knowledge in the area of diagnostic ability. In the SCR Bio , questions focusing natural selection can be asked by pre-service teachers to virtual students, whereupon the given answers and the shown performance have to be diagnosed. The results in the SCR Bio showed that pre-service teachers are able to assess the scientific correctness of the virtual students’ answers (91% diagnostic rate). Major problems were identified in diagnosing specific misconception categories (59% diagnostic rate). Weak to moderate correlations were found between declarative and procedural knowledge. The differentiated correlation analyses between declarative and procedural knowledge within a knowledge domain provided results that were contrary to expectations. These findings indicate that declarative and procedural knowledge of pre-service teachers are interrelated. Further replication studies could help explain the observed differences in the correlation measures within knowledge domains. In the future, the SCR Bio could provide a simulated classroom environment to give pre-service teachers the opportunity to apply and train procedural knowledge.