SNAKE: Studie zur naturwissenschaftlichen Kompetenzentwicklung im Elementarbereich

Laufzeit: 01/09-12/11

Arbeitsgruppen:
Prof. Dr. E.-M. Lankes, TU München
Prof. Dr. C. Carstensen, Universität Bamberg

Mitarbeiterinnen: Christina Nölke (IPN Kiel), Nicole Kuhn (TU München)

Förderung: DFG

Ziel: Die Studie untersucht die naturwissenschaftlichen Kompetenz von Kindern im vorschulischen Alter und überprüft in einem quasi-experimentellen Design die Wirkung einer gezielten Intervention auf die Kompetenzentwicklung im Kindergartenalter. Mit der Studie soll Grundlagenwissen für pädagogische Fachkräfte bereitgestellt und das naturwissenschaftliche Lernen im Elementarbereich verbessert werden.

Hintergrund: Naturwissenschaften und Technik werden national wie international als wichtiger Bildungsgegenstand im Elementarbereich angesehen. Naturwissenschaftliche Kompetenz wird im Sinne von Scientific Literacy als konzeptuelles Wissen, Wissen über Naturwissenschaften sowie Interesse verstanden. Mögliche Lerngelegenheiten im Kindergarten können das Durchführen von Experimenten und Gespräche über naturwissenschaftlich relevante Alltagssituationen" sein. Es ist aber bislang wenig darüber bekannt, wie sich diese beiden Lerngelegenheiten und deren Kombination auf die Kompetenzentwicklung auswirken.

Fragestellung: Vor diesem Hintergrund geht das SNAKE-Projekt erstens der Frage nach, wie sich die naturwissenschaftliche Kompetenz bezogen auf den Inhaltsbereich Wasser (Übergänge zwischen den Aggregatzuständen sowie Lösungen) bei Kindern im letzten Kindergartenjahr im Verlauf eines knappen Jahres entwickelt. Zweitens steht die Frage nach der Wirkung der beschriebenen Lerngelegenheiten im Mittelpunkt. Dazu wird die Wirkung dreier naturwissenschaftlicher Lernangebote (bezogen auf den Inhaltsbereich Wasser) verglichen, wobei die Durchführung von Experimenten und Gespräche über naturwissenschaftliche Alltagserfahrungen systematisch variiert werden.

Methode: In einem quasi-experimentellen Design wurden die Wirkungen dreier Treatments im Vergleich zueinander und im Vergleich zu einer Kontrollgruppe und einer Baselinegruppe untersucht. An der nicht repräsentativen Stichprobe von fünfjährigen Kindern (N=257) wurde die Kompetenzentwicklung im Laufe eines Kindergartenjahres über drei Messzeitpunkte beobachtet

Ausgewählte Ergebnisse:

• In der Studie wurde ein Testinstrument entwickelt, mit dem das naturwissenschaftliche Wissen von Vorschulkindern an dem exemplarisch ausgewählten Themenbereich "Wasser" valide erfasst werden konnte.
• Im Laufe eines Kindergartenjahres zeigt sich bei allen Kindern ein deutlicher Lernzuwachs. Die Analysen belegen erwartungsgemäß, dass das Vorwissen ein starker Prädiktor für die Leistung im Nachtest ist. Der elterliche Bildungshintergrund sowie das Geschlecht erweisen sich ebenfalls als relevant.
• In den Treatments wurden drei Lernbedingungen angeboten. Nur die EG3, in der naturwissenschaftliche Experimente mit Gesprächen über Alltagssituationen kombiniert wurden, erreicht im Nachtest einen gegenüber der Kontrollgruppe signifikanten Lernzuwachs, der allerdings im Follow-Up am Ende des Kindergartenjahres nicht mehr repliziert werden kann.

Stand der Arbeit: Das Projekt ist abgeschlossen. Ein Folgeprojekt wird beantragt.

Publikationen:

Carstensen, C.H., Lankes, E.M. & Steffensky, M. (in Druck). Modellierung von längsschnittlichen Daten am Beispiel einer quasi-experimentellen Studie zur Erfassung von naturwissenschaftlichen Kompetenzen im Kindergartenalter.

Steffensky, M., Lankes, E.M., Carstensen, C.H. & Nölke, C. (2012). Alltagssituationen und Experimente - Was sind geeignete naturwissenschaftliche Lerngelegenheiten für Kindergartenkinder? Zeitschrift für Erziehungswissenschaft, 37-54. DOI: 10.1007/s11618-012-0262-3

Steffensky, M., Lankes, E.M. & Carstensen, C.H. (2012). Was bedeutet naturwissenschaftliche Kompetenz bei Fünfjährigen und wie kann man sie erfassen? In M. Gläser-Zikuda, T. Seidel, C. Rohlfs, A. Gröschner & S. Ziegelbauer (Hrsg.), Mixed Methods in der empirischen Bildungsforschung (pp. 107-120). Münster: Waxmann.

Carstensen, C.H., Lankes, E.M. & Steffensky, M. (2011). Ein Modell zur Erfassung naturwissenschaftlicher Kompetenz im Kindergarten. Zeitschrift für Erziehungswissenschaft, 14(4), 651-669

Lankes, E.M., Steffensky, M. & Carstensen, C.H. (2011). Naturwissenschaftliche Experimente im Kindergarten - Didaktische Analyse von Materialien zum Experimentieren. Zeitschrift für Grundschulforschung, 4.Jg, Heft 1, S. 86-99.

Unterrichtspraktische Publikationen:

Steffensky, M., Nölke, C. & Lankes, E.M. (2011). "Mit Wasser kann man baden und es aus der Gießkanne ausschütten". Begriffe, Erfahrungen und Vorstellungen von Kindergartenkindern zum Thema Wasser. MNU-Primar, 3, 111-115.

Nölke, C. & Steffensky, M. (2011). Was mit Salz im Wasser passiert. Grundschule Sachunterricht, 52, 16 - 20.

Steffensky, M. & Lankes, E.-M. (2011). Naturwissenschaftliches Lernen im Übergang vom Kindergarten zur Grundschule. Handreichung des Programms SINUS an Grundschulen. Kiel: IPN. iwww.sinus-an-grundschulen.de.