Schreiben im Physikunterricht anhand der Textsorte Versuchsprotokoll : Untersuchung zur Schreibfähigkeit im Physikunterricht
Das Verständnis der Physik ist im hohen Maße mit sprachlichen Fähigkeiten verbunden, da fachliche Inhalte in sprachlichen Strukturen konstruiert werden. Untersuchungen zeigen, dass Schülerinnen und Schüler ein tieferes konzeptuelles Verständnis physikalischer Inhalte entwickeln, wenn sie mit schriftlichen Aufgaben arbeiten (McKinney & Hademennos, 2009). Außerdem zeigt sich, dass strukturierte Schreibaufgaben Schülerinnen und Schülern helfen physikalischen Inhalten umfassender zu verstehen (Hein, 1999). Darüber hinaus helfen Schreibaufgaben Schülerinnen und Schülern Lernstrategien zu entwickeln und zu reflektieren (Prain et al., 1997). Schreiben als Medium des Lernens kann dazu beitragen, rudimentäre Ideen in kohärenteres und strukturierteres Wissen umzuwandeln (Rivard & Straw, 2000). Jedoch zeigen Studien zum Schreiben im naturwissenschaftlichen Unterricht auch, dass Schülerinnen und Schüler Schwierigkeiten mit dem Verfassen schriftlicher Texte haben (Lemke, 1992). Daher kann es hilfreich sein Schreibfähigkeiten in Verbindung mit fachlichem Wissen und Konzepten zu entwickeln und umgekehrt. In dieser Studie wird das Versuchsprotokoll als typische Textsorte im Fach Physik betrachtet, um den Zusammenhang zwischen Schreibfähigkeiten, naturwissenschaftlichen Denken und Fachwissen zu analysieren. Ausgehend von der fachlichen Funktion des Versuchsprotokolls werden fachliche Inhalte und fachsprachliche Strukturen in Textprodukten von Schülerinnen und Schülern bewertet. 650 Schülerinnen und Schüler der siebten und achten Klasse (Alter: 13,2 Jahre) aus 25 Klassen (13 Schulen) in Nordrhein-Westfalen (Deutschland) wurden gebeten ein Versuchsprotokoll über ein Experiment zur Leitfähigkeit verschiedener Materialien zu verfassen. Die Schülertexte wurden mit einem Kategoriensystem bewertet, das aus 30 Kategorien besteht, die sich an den verschiedenen Teilen eines Versuchsprotokolls orientieren. 16 Kategorien bewerteten die sprachlichen Fähigkeiten und wurden aus den sprachlichen Handlungen Beschreiben und Erklären abgeleitet, 14 Kategorien beurteilten die inhaltliche Korrektheit. Die Zusammenhänge zwischen den Schreibfähigkeiten, dem naturwissenschaftlichen Denken und dem Fachwissen werden mit Hilfe eines Strukturgleichungsmodells (SEM) detailliert analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die schriftsprachlichen Fähigkeiten stark von der inhaltlichen Korrektheit des Versuchsprotokolls abhängen. Die Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass fachsprachliche Fähigkeiten, fachliches und allgemeines Textsortenwissen, methodisches und konzeptionelles naturwissenschaftliches Denken und Fachwissen eine Rolle beim Planungs- und Schreibprozess eines Versuchsprotokolls spielen könnten. Daraus kann gefolgert werden, dass das Verfassen eines Versuchsprotokolls im Fach Physik eine komplexe kognitive Handlung ist und dementsprechend didaktisch strukturiert vermittelt werden sollte.
Zusammenfassung
Understanding physics is highly related to language competencies. The ability to learn science depends on the ability to use the specialized language in which the knowledge is constructed. Students have a deeper understanding of physics and the concepts of the topics when working with writing tasks (McKinney & Hademennos, 2009). Writing feedback is essential and helps students to make a deeper and more personal connection to the physics content (Hein, 1999). Furthermore writing tasks help students to monitor and develop their own learning strategies (Prain et al., 1997). Epistemic writing can support transforming rudimentary ideas into knowledge that is more coherent and structured (Rivard & Straw, 2000), but students generally have difficulties with scientific writing (Lemke, 1992). Therefore, it could be worthwhile to develop writing skills in conjunction with scientific thinking and vice versa. In this study the lab report is used as typical writing genre in physic in order to investigate this connection. Based on the text function of this genre students’ lab reports are rated with respect to the correct understanding of the content and the shown language abilities. 650 students in grade seven and eight (age approx. 13,2 years) from 25 classes (13 schools) in North Rhine-Westphalia (Germany) were asked to fill in a lab report for an experiment on conductivity of different materials. The student texts were evaluated with a category system consisting of 30 categories aligned to the different parts of a lab report. 16 categories judged the language skills and were derived from the expected discourse functions. The other 14 categories judged the content correctness. These are analyzed in detail with structural equation modelling (SEM) incorporating tests on general writing abilities, content knowledge and research practices (methodical and conceptual knowledge). The results indicate that the language abilities are strongly dependent on the content correctness of the lab report. From the results, it can be concluded that technical language skills and content correctness of the lab report, methodical and conceptual knowledge on research practices, general writing abilities and content knowledge could play a role in the planning and writing process of an lab report. This means that writing an lab report in physics is a complex cognitive action and should accordingly be taught in a didactically structured way.
Abstract