Erfassung der Lehrqualität naturwissenschaftlicher Experimentalpraktika

Abstract

Theoretischer Hintergrund: Für Experimentalpraktika an deutschen Hochschulen wurden bisher Befunde erarbeitet, die zeigen, dass es erhebliche Unterschiede zwischen den intendierten Zielen und deren Realisierung gibt. Zugleich demonstriert die teils sehr elaborierte Lehrevaluationslandschaft, wie theoriegeleitet und generalisierbar Befunde zur Lehrqualität gewonnen werden können. Praktika wurden bisher nicht berücksichtigt. Aus den Erkenntnissen der Praktikumsforschung und den Anforderungen guter Lehrevaluation erwuchs so das theoretische, fächerübergreifende 3L-Modell der Praktikumsqualität, das zur Konstruktion des Praktikumsqualitätsfragebogens PraQ führte. Dieser quantifiziert die Qualität von Praktika in den Dimensionen Lernzuwachs, Lehrkompetenz und Lernumgebung. Methode: Der PraQ-Rating-Fragebogen wurde für Studierende in sechs Testevaluationsstudien in insgesamt 18 Praktika im deutschsprachigen Raum erprobt (N=1314). Die Testevaluationsstudien zu den Inhalten, zur Struktur und zur Konstruktvalidität zeigten Evidenzen für ein gelungenes Messinstrument. Die Stichprobe erlaubte Forschungsfragen zu einem deutschlandweiten Qualitätsbenchmarking von Praktika und zu Unterschieden zwischen Chemie- und Physik-, sowie Block- und Semesterpraktika. Ergebnis: Die Testevaluationsstudien zeigten empirische Evidenz für eine gelungene inhaltliche Breite der Konstrukte des PraQ, die Faktorstrukturen zeigen eine gute empirische Trennbarkeit der Konstrukte. Konvergente Korrelationen der PraQ-Skalen mit einem Kompetenztest fielen nichtsignifikant, mit Selbstwirksamkeitserwartungsskalen mittelstark aus. Diskriminante Vergleiche mit dem Praktikumsklima zeigten meist schwache Korrelationen. Die Analyse inhaltlicher Forschungsfragen brachte hervor, dass ein Qualitätsbenchmarking für Praktika mittels PraQ gelingt, das Fachwissen wird am stärksten, Experimentelle Kompetenz mittelmäßig gefördert, das Interesse vernachlässigt. Physikpraktika wurden in einigen Bereichen der Experimentellen Kompetenz und der Lehrkompetenz der Betreuenden besser bewertet als Chemiepraktika. Semesterpraktika wiesen zwar eine deutlich bessere Betreuungsqualität auf, allerdings bewirkten sie teils geringere Kompetenzzuwächse, z. B. im Versuchsanordnung aufbauen und Zeitmanagement. Diskussion: Der PraQ-Fragebogen schließt die Forschungslücke eines theoriebasierten und interpretationsvaliden Evaluationsinstruments. Diverse Interpretationsrichtungen sind nunmehr zulässig und Studien im deutschsprachigen Raum konnten den gewinnbringenden Einsatz des Instruments untermauern. Befunde zum Fokus auf Fachwissen bei gleichzeitig geringem Interessenszuwachs der Studierenden erscheinen ungünstig für die Ziele von Praktika, das Kerngeschäft des Experimentierens wird nur mittelmäßig gefördert. Die jeweiligen Stärken der Praktikumsformen können in der Zukunft genauer beobachtet und zielgerichtete Interventionen für schwächere Praktika daraus abgeleitet werden.

Background: Studies concerning scientific hands-on laboratory courses in german universities show a problematic relationship between the intended aims of the coursework and the actual achievement of these aims. At the same time professional evaluation of different university teaching formats demonstrates how the quality of teaching can be quantified on a theoretical as well as generalizable basis, yet laboratory course work has not been included. Based on recent findings about the quality of hands-on-trainings and the requirements for good evaluation, the interdisciplinary 3L model for quality of laboratory courses was established in this thesis. Furthermore, a questionnaire called PraQ was developed to quantify quality of hands-on- trainings based on the dimensions gain of knowledge, teaching skills and learning environment. Method: The PraQ-rating-questionnaire was field tested for students in six evaluation studies at 18 independent laboratory courses within Germany and Austria (N = 1314). Studies included expert interviews, exploratory/confirmatory factor analysis and convergent as well as discriminant comparisons. Furthermore, the answers of examined students were compared to those of experts. The sample size made it possible to examine both a quality benchmarking for German laboratory courses and to shed light on the differences between chemistry and physics labs as well as between block and semester courses. Results: Evaluation studies showed empirical evidence for sufficient content validity of the PraQ's constructs. Structural analysis showed robust factor structures. Convergent correlations of PraQ's scales with tests of experimental competence were not significant, correlations with scales of self-efficacy were intermediate. Discriminant comparisons with social climate of laboratory courses showed mostly weak correlations. A quality benchmarking via PraQ was successful. Physics Laboratory courses were rated better than chemistry labs regarding parts of experimental competence as well as competence of assistance. Semester courses showed an increased quality of assistance but a decreased gain of competence, e.g. in preparing experimental settings and time management. Conclusion: The PraQ questionnaire fills the academic void for a theoretically based evaluation instrument valid for interpretation. Multiple interpretations are valid now and studies within Germany and Austria could show the benefits of this new instrument. Laboratories' focus on theoretical knowledge and critically low interests of students seem contrary to laboratories main goals, since even experimental skills have been shown to be supported only on an intermediate level. Strengths and weaknesses of the different forms of laboratory courses can be examined in more detail using the PraQ questionnaire allowing for interventions to be tailored more specifically for the weaknesses of the correspondent courses.