Forschungsthema

Diagnose und Förderung der Diagrammkompetenz von Schüler:innen im Fach Chemie

Diagramme spielen eine zentrale Rolle im Alltag, in der Wissenschaft und in der Schule. Im schulischen Chemieunterricht transportieren sie chemische Inhalte auf abstrakte Weise. Sie bieten den Lernenden im Vergleich zur Schrift somit eine alternative Form des Lernzugangs. Die hohe Bedeutung von Diagrammen im Fach Chemie wird zum einen durch ihre curriculare Verankerung deutlich, zum anderen durch die Notwendigkeit, die Diagrammkompetenz der Schüler:innen zu fördern. Studien belegen, dass der Umgang mit Diagrammen aufgrund ihrer hohen Informationsdichte und Abstraktheit für viele Lernende eine Herausforderung darstellt und das Risiko eines cognitive overload sowie des representation dilemma birgt.

Um den Herausforderungen  von Diagrammen adäquat zu begegnen und ihre Vorteile nutzen zu können, ist Diagrammkompetenz erforderlich. Diese umfasst die kognitiven Fähigkeiten, Diagramme zu verstehen und auf Grundlage dessen, eigenständig diagrammbezogene Aufgaben und Probleme betreffend der Informationsentnahme und -verarbeitung sowie Diagrammkonstruktion zu lösen. Im Vergleich zu anderen naturwissenschaftsdidaktischen Fächern gibt es bisher nur wenig Forschung zum Diagrammeinsatz im Fach Chemie.

Hier setzt das Promotionsvorhaben an. Das Ziel ist es, herauszufinden, wie die Diagrammkompetenz von Schüler:innen im Chemieunterricht diagnostiziert und durch gezielte adressatenangemessene Differenzierungsmaßnahmen gefördert werden kann. Dafür werden in einem ersten Schritt im Rahmen von Chemieschulbuchanalysen Erkenntnisse über den spezifischen Diagrammeinsatz im Fach Chemie gewonnen. Basierend auf den Ergebnissen werden Materialien entwickelt, anhand derer die Diagrammkompetenz von Schüler:innen erhoben wird. Die Diagnoseergebnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung und Erprobung differenzierter Maßnahmen zur spezifischen Förderung der Diagrammkompetenz von Schüler:innen im Fach Chemie.

Veröffentlichungen

• Fichtner, B. & Groß K. (2024). Vorstellungen von Lehrenden zur Erklärung im Chemieunterricht. In H. van Vorst (Hrsg.), Frühe naturwissenschaftliche Bildung, GDCP-Tagungsband (Bd. 44, S. 866–869). GDCP.