Entwicklung einer Typologie von Modellierungsstrategien Lehramtsstudierender: Das Projekt TypMol

Abstract

Modelle und das Modellieren sind in den Naturwissenschaften von zentraler Wichtigkeit und auch in der Lehre der Naturwissenschaften unverzichtbar. Dabei haben Modelle viele Anwen-dungszwecke; besonders epistemische Perspektiven auf Modelle und das Modellieren werden in Curricula weltweit betont. Um die curricularen Vorgaben erreichen zu können, benötigen Lehr-kräfte der Naturwissenschaften selbst die entsprechende Modellierkompetenz, allerdings ist bis-her kaum erforscht, wie Lehrkräfte der Naturwissenschaften selbst Modellieren. Die vorliegende Untersuchung nahm daher eine empirische Beschreibung individueller Modellierungsstrategien in den Fokus, indem fallbasiert und prozessorientiert eine Typologie von Modellierungsstrate-gien 36 Lehramtsstudierender der Biologie entwickelt wurde. Basierend auf dem Auftreten, der Häufigkeit und der Abfolge der Tätigkeiten wurden sechs typische Modellierungsstrategien dif-ferenziert und detailliert beschrieben. Die Ergebnisse der Untersuchung erweitern die bislang vorwiegend produktbasierten Kenntnisse naturwissenschaftsdidaktischer Forschung zu Modellen und dem Modellieren um eine Prozessfacette. Neben der erarbeiteten Typologie wurden zudem Erkenntnisse über die Dimensionalität und Extensionalität der Modellierkompetenz gewonnen, indem Zusammenhänge zwischen den identifizierten Modellierungsstrategien und weiteren Vari-ablen untersucht wurden. Hierbei zeigte sich, dass verbreitete theoretische Annahmen über die Dimensionalität und Extensionalität der Modellierkompetenz selten empirisch gestützt werden konnten.

Models and modeling are of grave importance to science and the teaching of science. While var-ious purposes can be pursued with models and modeling, curricula worldwide focus on epistem-ic perspectives on models and modeling. To achieve these requirements, science teachers need sufficient modeling competence themselves, however, studies describing the modeling processes of science teachers are widely lacking. Therefore, the present study aimed to describe individual modeling strategies of 36 pre-service biology teachers empirically, by doing a case based and process-oriented analysis. Based on the occurrence, frequency and sequence of individual mod-eling activities, six typical modeling strategies were differentiated and described in detail. The results extend the formerly product-oriented state of research regarding models and modeling. Additionally, the dimensionality and extensionality of the theoretical construct of modeling competence was further explored, as relations between the identified modeling strategies and various variables were investigated. Hereby, it was shown that common theoretical assumptions regarding the dimensionality and extensionality of modeling competence may lack empirical validity.