Förderung hypothesenbezogener Schlussfolgerungen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht durch gezieltes Scaffolding – Gelingt dies unter Feldbedingungen?

Grimm, Hanna; Robisch, Christin; Möller, Kornelia

doi:10.1007/s42278-018-0019-z

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“…Vorangegangene Studien konnten bereits die Möglichkeit einer Förderung des K hypothesenbezogenen Schlussfolgerns im Grundschulalter durch den Einsatz von sog. Scaffolding-Maßnahmen im Einzelsetting unter Laborbedingungen (Robisch et al 2014;Tröbst et al 2011) und in ganzen Schulklassen (Grimm et al 2018) aufzeigen. Scaffolding beschreibt eine interaktive Form der Lernunterstützung, die einerseits Lerninhalte so strukturiert, dass sie für den Lerner erfassbar gemacht werden, und andererseits zur Förderung einer elaborierten mentalen Auseinandersetzung kognitiv aktivierende Lernimpulse setzt.…”

Section: Entwicklung Der Fähigkeit Des Hypothesenbezogenen Schlussfolunclassified

“…In einer Experimentalgruppe (EG) wurden im Vergleich zu einer Kontrollgruppe (KG) zusätzlich Scaffoldingmaßnahmen zur Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns eingesetzt. Während der Unterricht in beiden Gruppen zu einer Verbesserung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns führte, zeigte sich in der EG ein signifikant höherer Lernzuwachs (Grimm et al 2018). Die Daten aus dieser Studie werden auch zur Untersuchung der diesem Beitrag zugrundeliegenden Fragestellungen verwendet.…”

Section: Entwicklung Der Fähigkeit Des Hypothesenbezogenen Schlussfolunclassified

“…Hierzu wurden sowohl kognitiv aktivierende als auch strukturierende Scaffolds bei der Unterstützung von Schlussfolgerungsprozessen eingesetzt. Eine ausführliche Darstellung der in der EG eingesetzten Scaffoldingmaßnahmen ist bei Grimm et al (2018) zu finden.…”

Section: Stichprobe Intervention Und Untersuchungsdesignunclassified

“…Die Möglichkeit einer Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns bei Grundschulkindern konnte bereits in vorangegangenen Studien gezeigt werden (Robisch et al 2014;Grimm et al 2018). Die Veränderung alternativer Vorstellungen im Rahmen solcher Fördersettings sowie deren Zusammenhang mit der Fähigkeit zum hypothesenbezogenen Schlussfolgern ist jedoch bislang noch kaum untersucht.…”

Section: Introductionunclassified

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Schülervorstellungen in einem inquiry-orientierten Sachunterricht verändern – Besteht ein Zusammenhang mit der Förderung adäquaten Schlussfolgerns?

Grimm

Todorova

Möller

2020

ZfDN

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Zusammenfassung Die Fähigkeit des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns wird in der aktuellen Forschung als ein relevanter Faktor behandelt, der im Rahmen der Hypothesenprüfung im inquiry-orientierten Unterricht zur Erkennung von diskrepanten Ereignissen beiträgt und somit einen kognitiven Konflikt beim Lernenden begünstigen kann. Die Unzufriedenheit eines Lernenden mit den eigenen alternativen Vorstellungen gilt als förderlich für deren Abschwächung und für den Aufbau des wissenschaftlich adäquaten Konzepts. Der Zusammenhang zwischen dem hypothesenbezogenen Schlussfolgern und alternativen Vorstellungen ist bislang kaum untersucht worden. In der vorliegenden Interventionsstudie wurde ein inquiry-orientierter Unterricht zum Thema "Wie kommt es, dass ein Ball springt?" durchgeführt (N = 143 Drittklässler/innen). Während in einer Kontrollgruppe ein Unterricht zur Unterstützung von Schülervorstellungsveränderungen stattfand, erhielt eine Experimentalgruppe denselben Unterricht mit zusätzlicher Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns. In einem Prä-Post-Follow-Up-Design wurden sowohl das hypothesenbezogene Schlussfolgern als auch die alternativen Vorstellungen zum Sprungverhalten von Gegenständen erfasst, um die Veränderung der alternativen Vorstellungen über die Zeit und den Zusammenhang zwischen dem hypothesenbezogenen Schlussfolgern und alternativen Vorstellungen mithilfe von Mehrebenenanalysen zu untersuchen. Zudem wurde überprüft, inwiefern sich die zusätzliche Förderung des hypothesenbezogenen Schlussfolgerns in der Experimentalgruppe auf den Entwicklungsverlauf der alternativen Vorstellungen auswirkt. Die Ergebnisse zeigen für die Gesamtkohorte eine signifikante hypothesenkonforme Abschwächung alternativer Vorstellungen nach dem Unterricht und eine erneute geringfügige Zunahme dieser nach einigen Monaten. Zudem geht eine höhere Ausprägung der Fähigkeit, widerlegende und irrelevante Ereignisse bei der Überprüfung von konditionalen Aussagen adäquat zu evaluieren, mit einer signifikant geringeren Zustimmung zu alternativen Vorstellungen einher. Darüber hinaus liegt eine signifikante Cross-Level-Interaktion zwischen der Interventionsgruppe und dem Entwicklungsverlauf der alternativen Vorstellungen zugunsten der Experimentalgruppe vor. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Schlussfolgerungsfähigkeit und deren Förderung im naturwissenschaftlichen Unterricht einen positiven Einfluss auf die Veränderung von alternativen Vorstellungen haben kann.

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Section: Entwicklung Der Fähigkeit Des Hypothesenbezogenen Schlussfolunclassified

Section: Stichprobe Intervention Und Untersuchungsdesignunclassified

Section: Introductionunclassified

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Schülervorstellungen in einem inquiry-orientierten Sachunterricht verändern – Besteht ein Zusammenhang mit der Förderung adäquaten Schlussfolgerns?

Grimm

Todorova

Möller

2020

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“…Studies based on the deductive reasoning paradigm revealed that these types of event evaluations are difficult for elementary school students both in context-lean and in contextualized tasks (Barrouillet et al 2008;Gauffroy and Barrouillet 2011;Troebst et al 2011). Prior studies also showed that elementary school children are able to improve their event evaluations by means of adaptive instructional support in individual training sessions (Robisch et al 2014) and in classroom contexts (Grimm et al 2018). Against this background, we investigated whether even preschoolers are able to reason with evidence in contextualized tasks and if so, which specific instructional scaffolds are suitable to advance reasoning in the age group of fourto six-year-olds.…”

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The use of scaffolding to promote preschool children’s competencies of evidence-based reasoning

2021

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Scientific reasoning encompasses individuals‘ evaluation of evidence with regard to a given hypothesis. In this study, we investigated whether preschool children are able to reason with empirical evidence in the science context of elasticity. N = 63 preschoolers were presented with tasks following the deductive reasoning paradigm and were asked to evaluate the relevance of given events (objects) with regard to a hypothesis. In a repeated measures experimental design with three groups, we tested whether different forms of scaffolding (adaptive prompts with/without modeling of advanced reasoning) would promote children’s reasoning compared to a control group without intervention. We found that adaptive prompts with modeling significantly improved children’s evaluation of irrelevant events in the posttest. Further, these children’s reasoning patterns scored significantly higher than those of the control group. Our results suggest that preschool children are able to reason with evidence if they are given adequate support. Specifically, the modeling of advanced reasoning functioned as a scaffold beyond the use of adaptive prompts in irrelevant event evaluations.

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Accommodating heterogeneity: the interaction of instructional scaffolding with student preconditions in the learning of hypothesis-based reasoning

2023

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Hypothesis-based reasoning with conditionals is a skill that is required for engaging in integral activities of modern elementary school science-curricula. The teaching of this skill at this early stage of education, however, is demanding, particularly in whole school classes in which it is difficult to adapt teaching to children’s individual needs. We examine whether a scaffold that is static yet tailored to the context, in which the teacher explicitly models the reasoning process, manages to meet students’ individual cognitive preconditions for learning this skill. Within an inquiry-based learning setting, N = 143 third-graders underwent either an experimental condition in which they received the explicit scaffold, or a control condition in which they did not receive this specific scaffold. Employing a latent transition analysis and a general additive model, it is examined how the additional scaffold interacted with students’ prior knowledge, inhibition ability, and logical reasoning judged by their own teachers. It is found that the additional scaffolds managed to meet the needs of students with little prior knowledge; under the control condition, students with little prior knowledge showed decreased learning achievement, whereas under the experimental condition, students with differing prior knowledge learned to comparable extent and on a higher level. The scaffolds also almost fully diminished a disadvantage for students with lower teacher-judged logical reasoning, and supported students with high inhibition ability in mastering the most difficult aspect of reasoning based on irrelevant evidence. Implications for science education are discussed.

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Förderung hypothesenbezogener Schlussfolgerungen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht durch gezieltes Scaffolding – Gelingt dies unter Feldbedingungen?

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Schülervorstellungen in einem inquiry-orientierten Sachunterricht verändern – Besteht ein Zusammenhang mit der Förderung adäquaten Schlussfolgerns?

Schülervorstellungen in einem inquiry-orientierten Sachunterricht verändern – Besteht ein Zusammenhang mit der Förderung adäquaten Schlussfolgerns?

The use of scaffolding to promote preschool children’s competencies of evidence-based reasoning

Accommodating heterogeneity: the interaction of instructional scaffolding with student preconditions in the learning of hypothesis-based reasoning

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