Warum ist eine aufgabenbezogene Diagnosekompetenz relevant? Wie kann diese bei (angehenden) Lehrkräften gefördert werden? Wie können Lernaufgaben als unterrichtspraktische Diagnoseinstrumente eingesetzt werden? Die Studie von Tobias Joos, die im Rahmen des Promotionskollegs CURIOUS entstanden ist, zeigt auf, wie (angehende) Lehrkräfte für das Thema sensibilisiert und im Umgang mit Lernaufgaben für Diagnose- und Förderzwecke geschult werden können.
Worum geht es?
Die (fach-)didaktische Gestaltung von Lernumgebungen, die über die Anordnung der Lehrinhalte bis hin zur Auswahl oder Entwicklung passender Arbeitsmaterialien reicht, ist ein zentraler Planungsschritt im Unterrichtsalltag einer Lehrkraft. Bezogen auf eine Unterrichtseinheit werden dabei Lehr-Lernsequenzen konzipiert, die Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler unterstützen und adaptiv auf deren fachliche Vorstellungen eingehen sollen (Reusser, 2014). Lehrkräfte gehen damit der Forderung nach, sich aktiv und kontinuierlich einen Einblick in das fachliche Verständnis der Lernenden zu verschaffen.
Obwohl der Aufbau diagnostischer Kompetenzen als wichtige Ausbildungsgrundlage für angehende Lehrkräfte gilt, werden Lehramtsstudierende bislang nur in geringem Umfang für Diagnose und Förderung sensibilisiert und unterstützt (Trittel, Gerich & Schmitz, 2014). Gerade im Bereich der Prozessdiagnostik werden Vorgehensweisen und Instrumente benötigt, um Lernprozesse fachspezifisch zu analysieren und zum Beispiel Verstehensschwierigkeiten zu erkennen (Hascher, 2008). Die Beschäftigung mit dem Lern- und Diagnosepotenzial von Aufgaben bietet hierbei die Möglichkeit, einerseits ein effektives Lernangebot zu schaffen und andererseits Gelegenheiten zu nutzen, das Lernen aus diagnostischer Perspektive zu betrachten (Joos & Spörhase, 2018).
Wir stellen in diesem Überblick einen wissenschaftlich erprobten Ansatz zur Förderung von aufgabenbezogenen diagnostischen Kompetenzen im Fach Biologie vor: Im Rahmen einer Interventionsstudie wurden Lernaufgaben als unterrichtspraktische Diagnoseinstrumente ins Zentrum gerückt und der Kompetenzzuwachs der teilnehmenden Lehramtsstudierenden untersucht. Zentrale Befunde und mögliche Konsequenzen für die Aus- und Fortbildung werden dargestellt. Zuletzt werden einige Vorschläge gegeben, wie an den eigenen diagnostischen Kompetenzen gearbeitet werden kann.
Warum ist eine aufgabenbezogene Diagnosekompetenz relevant?
Lernaufgaben können als „Katalysatoren von Lernprozessen“ verstanden werden und spielen aus diesem Grund eine große Rolle für die Organisation von Lehr-Lernsequenzen (Thonhauser, 2008). Gerade im Biologieunterricht werden circa 70% der Unterrichtszeit mit der Bearbeitung von (Lern-)Aufgaben bestritten (Jatzwauk, Rumann & Sandmann, 2008). Bislang wird jedoch das Potenzial, welches anspruchsvolle Lernaufgaben für Diagnosezwecke besitzen, wenig beachtet. Stellen Sie sich zum Beispiel folgende Situation vor:
Biologieunterricht, 8. Klasse. Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit Arbeitsaufträgen zum Herz-Kreislauf-System. Frau Müller, eine junge Referendarin im eigenverantwortlichen Unterricht, fragt sich, wie sie das fachliche Verständnis ihrer Schülerinnen und Schüler vor der bald anstehenden Klassenarbeit überprüfen könnte. Sie erinnert sich an das Schlagwort „Lernprozessdiagnostik“ und würde gerne im weiteren Unterricht so vorgehen, dass sie bereits im Vorfeld der Klassenarbeit eine Rückmeldung zum Kompetenzstand ihrer Klasse erhält. Dann könnte sie noch spezifischer auf Lerndefizite eingehen und noch vorhandenen Verständnisschwierigkeiten begegnen.
Dem Wunsch nach adaptivem Unterricht und individualisiertem Lernen kann erst auf der Grundlage von Diagnoseerkenntnissen und darauf aufbauenden Fördermaßnahmen nachgegangen werden (z.B. Lorenz & Artelt, 2009). Wie im Beispiel zum Ausdruck kommt, werden Vorgehensweisen und Methoden benötigt, um ein fachspezifisches Schülerverständnis erheben und analysieren zu können. Hier stellen Lernaufgaben eine geeignete Möglichkeit dar, die Prozesse der Diagnose mit Fördermaßnahmen zu verbinden, indem Schülerinnen und Schüler bei der Aufgabenbearbeitung gezielt beobachtet und deren Lösungen analysiert werden. Die Aufgabenbearbeitung kann einen Einblick in den Lösungsweg von Lernenden liefern, zeigt falsche Lernschritte auf und/oder eröffnet Möglichkeiten für den Ausgleich von Lerndefiziten (Hascher, 2008). Auf der Basis gezielter Beobachtungen können Lehrkräfte anschließend zum Beispiel weitere Lernaufgaben zur Förderung auswählen und gestufte Hilfen (siehe z.B. Stäudel, 2008) als Unterstützungsmaßnahme entwickeln. Voraussetzung gerade für angehende Lehrkräfte und Lehramtsstudierende ist es, das Lern- und Diagnosepotenzial von Lernaufgaben anhand spezifischer Kriterien einschätzen zu können sowie Aufgaben zur Evaluation des fachlichen Schülerverständnisses systematisch und entsprechend dem festgelegten Diagnoseziel begründet auszuwählen oder selbst zu entwickeln. Die hier vorgestellte Intervention hat zum Ziel, aufgabenbezogene Diagnosekompetenz aufzubauen und somit semiformelle Prozessdiagnostik mithilfe von Lernaufgaben gemäß dem Prozessmodell (siehe Abbildung 1) zu ermöglichen. Dreierlei Phasen werden dabei unterschieden:
Was ist der Forschungsstand?
Im Kontext des Unterrichtsalltags werden meist zwei Typen von diagnostischen Aufgabenstellungen unterschieden. Bei mündlichen oder schriftlichen Leistungsüberprüfungen geht es darum, genaue Einschätzungen treffen zu können. Diese formale Aufgabenstellung braucht die Fähigkeit von Lehrkräften, zutreffende Urteile zu fällen, die anschließend eine Grundlage für Zeugnisbeurteilungen oder Laufbahnempfehlungen sein können (Spinath, 2004; Helmke, 2015). Gängige Definitionen von diagnostischer Kompetenz betonen Urteilsgenauigkeit als Qualitätsmaßstab (z.B. Schrader, 2010). Darüber hinaus wird eine zweite typische Aufgabenstellung benannt, welche die vielen informellen Einschätzungen, die Lehrkräfte während des Unterrichts vornehmen, betrifft: Meist beiläufig und implizit werden solche „Mikrodiagnosen“ auf der Grundlage von Beobachtungen gebildet. Sie haben vor allem für das Handeln der Lehrkräfte eine große Bedeutung, da auf Grundlage dieser Einschätzungen zum Beispiel entschieden wird, wann ein Thema abgeschlossen, zu einem nächsten Aspekt übergeleitet oder eine bestimmte Frage gestellt werden kann (Helmke, 2015; Schrader & Helmke, 2014).
Für den Unterrichtsalltag wird die semiformelle Diagnostik vorgeschlagen, die eine gezielte und bewusste Beobachtung von Schülerinnen und Schülern beinhalten kann (Hascher, 2008). Gerade in Bezug auf das alltägliche unterrichtliche Handeln betont Karst (2012) den Wert informeller bis semiformeller Diagnoseformen, um kognitive Lernvoraussetzungen zutreffend einzuschätzen und Lernumgebungen den Lernbedürfnissen anzupassen. Lernprozesse sollen somit bewertet und optimiert, die Lernenden beraten und Lehrerfolge eingeschätzt werden können (Schrader, 2014).
Wie im oben angeführten Beispiel der Referendarin dargestellt, werden Lehrkräfte beiden Aufgabenstellungen gerecht. Die Lehrerin möchte neben dem Lernstatus, den sie mit einer Klassenarbeit erhebt, einen tieferen Einblick zur Frage, wie ihre Schüler lernen, erhalten. Die von uns entwickelte Intervention leitet Lehramtsstudierende an, Arbeitsschritte im Bereich der semiformellen Diagnoseanforderungen selbstständig mithilfe von Lernaufgaben umzusetzen. Auf diese Weise werden angehende Lehrkräfte in die Lage versetzt, Lernprozesse zu bewerten und Unterricht adaptiv (z.B. mit weiteren Lernaufgaben) anzupassen.
Was haben wir gemacht?
Die Intervention wurde auf Grundlage von Ergebnissen einer Interview- sowie einer Literaturstudie (systematische Übersicht) entwickelt.
Im Rahmen der Interviewstudie wurden erfahrene Gymnasiallehramtsstudierende zu ihren bisherigen Ausbildungsmöglichkeiten im Bereich der Pädagogischen Diagnostik befragt. Als Ergebnis der inhaltsanalytischen Auswertung konnte zwar eine aufgeschlossene und positive Haltung der Befragten identifiziert werden – jedoch auch eine distanzierte, eher problemorientierte Haltung: Mangelnde Erfahrungen im Studium, fehlendes Methodenwissen sowie der nicht gegebene (Schul-)Praxisbezug würden den Aufbau diagnostischer Kompetenzen an der Universität erschweren. Diesen Lernvoraussetzungen der späteren Interventionsteilnehmenden wurde begegnet, indem zum Beispiel der Schulbezug über professionsorientierte Maßnahmen (Gestaltung von Lernumgebungen durch Aufgabensets) oder mithilfe authentischer Fallbeispiele (Videovignetten, die Schüler und Schülerinnen während der Bearbeitung einer Aufgabe zeigen) berücksichtigt wurde.
Anforderungen, die sich Lehramtsstudierenden bei semiformeller Prozessdiagnostik mithilfe von Lernaufgaben als Diagnoseinstrumente stellen, wurden durch eine systematische Übersicht beschrieben. Dabei konnten den identifizierten Studien durch systematisches Zusammenfassen drei thematische Schwerpunkte entnommen werden: Grundlegende Ansätze zur Verbesserung (1) beschreiben als positive Einflussfaktoren auf die Urteilsgüte, wie diagnostische Kompetenzen entwickelt und gefördert werden können (z.B. Aufbau von Grundlagenwissen über Diagnostik). Praxisnahes Arbeiten mit Fallbeispielen (2) soll Schulbezug ermöglichen, aber auch im Sinne des situierten Lernens eine professionsorientierte Lernumgebung schaffen helfen, in der Lehramtsstudierende zum Beispiel eigene Lernaufgaben zu einem selbstgewählten, fachlichen Thema entwickeln. Zuletzt wurden Aussagen zur Gestaltung von Diagnoseaufgaben (3) zusammengefasst, die sowohl allgemein- als auch fachdidaktische Kriterien zur Entwicklung bereitstellen und empirische Erkenntnisse zum Aufgabeneinsatz berücksichtigen.
Die nachstehende Tabelle zeigt zentrale Ausbildungsinhalte der sechs Sessions (à 90min), die den Phasen des diagnostischen Prozesses aus Abbildung 1 zugeordnet sind.
Präaktionale Phase
1. Einführung: Ziele und Notwendigkeit pädagogischer Diagnostik
2. Qualitätskriterien: Systematischer Ablauf und Vermeidung von Beurteilungsfehlern
Aktionale Phase
3. Aufgabenbeurteilung
4. Aufgabenkonzeption
Postaktionale Phase
5. Analyse und Interpretation: Aufgabenbearbeitungen für Prozessdiagnostik nutzen
6. Fördermaßnahmen ableiten
Tabelle 1. Inhalte der Intervention „Diagnose und Förderung im Biologieunterricht“ (insg. 540min)
Die entwickelte Intervention wurde als Lehrveranstaltungsmodul an der Universität Freiburg zweimal durchgeführt und im Rahmen eines Pre-/Posttest-Designs evaluiert. Insgesamt nahmen 103 Lehramtsstudierende daran teil. Die Ergebnisse zeigten, dass das diagnostische Grundlagenwissen der Teilnehmenden gefördert und der Umgang mit Lernaufgaben für Diagnose- und Förderzwecke geschult werden konnte. Vor allem die Entwicklung eigener Aufgabensets zu selbstgewählten fachlichen Inhalten hat sich aus Sicht der teilnehmenden Lehramtsstudierenden als gewinnbringend erwiesen.
Was heißt das für die Praxis?
Zurück zum Ausgangsbeispiel der Referendarin: Im Hinblick auf ihren Wunsch, einen tieferen Einblick in die Lern- und Kompetenzstände ihrer Schülerinnen und Schüler zu erhalten, sind die Teilnehmenden nach Abschluss der Lehrveranstaltung in der Lage, den diagnostischen Prozess zu verfolgen und zunächst ein konkretes Diagnoseziel für die gezielte Beobachtung im Unterricht zu formulieren. Da sich die Klasse thematisch mit dem Herz-Kreislauf-System befasst, könnte auf die Funktion des Herzens fokussiert und eine Lernaufgabe, welche die Bedeutung des Herzmuskels für das Kreislaufsystem ins Zentrum stellt, ausgewählt werden. Für die Auswahl oder Entwicklung geeigneter Aufgaben erscheinen uns solche Lernaufgaben, die zur Lösung eine hohe kognitive Aktivität und in der Folge auch eine ausführliche Antwort erfordern, besonders geeignet, um Einblick in fachliche Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern zu erhalten. Weitere Kriterien können zum Beispiel bei Joos und Spörhase (2018) nachgelesen werden. Eine mögliche Lernaufgabe, die aus unserer Sicht hohes Lern- und Diagnosepotenzial besitzt, zeigt die nachstehende Abbildung.
Nach dem Statistischen Bundesamt gehört der Herzinfarkt zu den lebensbedrohlichsten Erkrankungen in Deutschland. Es handelt sich dabei um ein akutes Krankheitsbild, das in schlimmster Ausprägung zum Herz-Kreislauf-Stillstand führen kann.
Ersthelfern steht mit der Herz-Lungen-Wiederbelebung (auch „Reanimation“ genannt) eine wirkungsvolle Maßnahme zur Verfügung, Betroffenen mit Herzstillstand zu helfen und deren Leben zu retten.
Stelle dar, wie eine Reanimation Leben retten kann! Gehe dabei detailliert auf Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System ein!
Abbildung 2. Beispielaufgabe zur Bedeutung des Herzmuskels (Joos & Spörhase, 2018).
Bei dieser Aufgabe müssen Lernende mehrere Denkschritte hintereinander ausführen, um die positiven Auswirkungen der Reanimationsmaßnahmen auf den Herzmuskel sowie das Kreislaufsystem von Betroffenen darstellen zu können. Während der Aufgabenbearbeitung können Lehrkräfte darauf achten, wie Schülerinnen und Schüler die benötigten Denkschritte umsetzen und ob es Schwierigkeiten gibt: Sind die Maßnahmen der Herz-Lungen-Wiederbelebung bekannt? Erkennen Lernende, dass zum Beispiel durch die Herzdruckmassagen die ausgefallene Funktion des Herzmuskels „mechanisch von außen“ übernommen wird? Schlussfolgern sie, dass jede Kompression Blut ins Gefäßsystem presst und bei Betroffenen auf diese Weise wieder ein minimaler Blutkreislauf entsteht?
Es wird deutlich, dass Lernende ihr Wissen über den Aufbau des Herzmuskels und über das Kreislaufsystem auf den oben beschriebenen Kontext anwenden müssen, um die Aufgabe lösen zu können. Zur Unterstützung einzelner Denkschritte könnte mit gestuften Hilfen (siehe z.B. Stäudel, 2008) gearbeitet werden, um inhaltliche oder lernstrategische Impulse zu setzen (z.B. Abbildung der beiden Reanimationsmaßnahmen Beatmung und Herzdruckmassage oder Aufforderung, die Aufgabenstellung in eigenen Worten wiederzugeben).
Die Befunde der Interventionsstudie lassen einige Aussagen über mögliche Inhalte sowie methodische Zugänge zu. Um aufgabenbezogene Diagnosekompetenz erwerben zu können, sind aus unserer Sicht folgende Aspekte für die Lehramtsaus- und -fortbildung besonders gewinnbringend:
- Die Beschäftigung mit allgemein- und fachdidaktischen Kriterien sowie empirischen Erkenntnissen zum Aufgabeneinsatz hilft dabei, das Lernpotenzial von Aufgaben zu bestimmen und/oder eigene Aufgaben entsprechend eines Diagnoseziels adäquat entwickeln zu können.
- Diagnostisches Grundlagenwissen rahmt den Einsatz von Lernaufgaben als Diagnoseinstrumente und berücksichtigt beispielsweise Gütekriterien (z.B. Einhaltung von Auswertungsobjektivität durch die Formulierung eines Erwartungshorizonts) und einen systematischen Ablauf (siehe Abbildung 1).
- Lernaufgaben sind unterrichtspraktische Diagnoseinstrumente, müssen aber fachspezifisch ausgewählt oder entwickelt werden. Die Auseinandersetzung mit den Themen der Diagnose und Förderung muss die Besonderheiten des Fachs berücksichtigen.
- Eine solche fachspezifische Auseinandersetzung kann durch den Einsatz von authentischen Fallbeispielen (z.B. Videovignetten, Schülerlösungen, etc.) erfolgen, anhand derer ein vollständiger diagnostischer Prozess nachgestellt wird.
Mit Lernaufgaben stehen unterrichtspraktische Instrumente zur Verfügung, die Lehr-Lernsequenzen strukturieren und einen Einblick in die fachlichen Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern ermöglichen. Die Befunde der Interventionsstudie zeigen, dass bereits kurze Trainings eine Sensibilisierung für die Themen der Diagnose und Förderung zur Folge haben und Teilnehmende auch methodisch im Umgang mit Lernaufgaben als Diagnoseinstrumente geschult werden können.
Für die gezielte Förderung der eigenen diagnostischen Kompetenzen empfehlen wir, Phasen in den Unterricht einzubauen, in denen mithilfe von vorbereiteten Lernaufgaben Erkenntnisse über Lern- und Kompetenzstände von Schülerinnen und Schülern gewonnen werden können. Auf diese Weise können Lehrkräfte die Arbeitsschritte im Diagnoseprozess wiederholt durchlaufen und am Lern- und Diagnosepotenzial der eigenen Lernaufgaben arbeiten.
Zugehörige Veröffentlichung
Joos, T. A. & Spörhase, U. (2018). Aufgaben mit diagnostischem Potenzial. In U. Spörhase & W. Ruppert (Hrsg.), Biologie Methodik: Handbuch für die Sekundarstufe I und II (4. akt. Aufl., S. 247–252). Berlin: Cornelsen.
Tobias Alexander Joos
Institut für Biologie und ihre Didaktik
Pädagogische Hochschule Freiburg
Prof. Dr. Ulrike Spörhase
Institut für Biologie und ihre Didaktik
Pädagogische Hochschule Freiburg
Literatur
Hascher, T. (2008). Diagnostische Kompetenzen im Lehrberuf. In C. Kraler (Hrsg.), Wissen erwerben, Kompetenzen entwickeln: Modelle zur kompetenzorientierten Lehrerbildung (S. 71–86). Münster: Waxmann.
Helmke, A. (2015). Unterrichtsqualität und Lehrerprofessionalität: Diagnose, Evaluation und Verbesserung des Unterrichts: Franz Emanuel Weinert gewidmet (6. Aufl.). Seelze: Klett-Kallmeyer.
Jatzwauk, P., Rumann, S. & Sandmann, A. (2008). Der Einfluss des Aufgabeneinsatzes im Biologieunterricht auf die Lernleistung der Schüler – Ergebnisse einer Videostudie. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 14, 263–283.
Karst, K. (2012). Kompetenzmodellierung des diagnostischen Urteils von Grundschullehrern (Dissertation). Münster: Waxmann.
Lorenz, C. & Artelt, C. (2009). Fachspezifität und Stabilität diagnostischer Kompetenz von Grundschullehrkräften in den Fächern Deutsch und Mathematik. Zeitschrift Für Pädagogische Psychologie, 23(34), 211–222.
Reusser, K. (2014). Aufgaben –Träger von Lerngelegenheiten und Lernprozesse im kompetenzorientierten Unterricht. Seminar, 4, 77–101.
Schrader, F.-W. (2010). Diagnostische Kompetenz von Eltern und Lehrern. In D. H. Rost (Hrsg.), Handwörterbuch Pädagogische Psychologie (S. 102–108). Weinheim: Beltz.
Schrader, F.-W. & Helmke, A. (2014). Alltägliche Leistungsbeurteilung durch Lehrer. In F. E. Weinert (Hrsg.), Leistungsmessungen in Schulen (3. Aufl., S. 45–58). Weinheim: Beltz.
Spinath, B. (2004). Diagnostische Kompetenzen von Lehrerinnen und Lehrern. Lernende Schule, 26, 16–17.
Stäudel, L. (2008). Aufgaben mit gestuften Hilfen für den Biologie-Unterricht: Aufgabensammlung mit Lernhilfen in unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden. Seelze: Friedrich.
Thonhauser, J. (2008). Warum (neues) Interesse am Thema „Aufgaben”? In J. Thonhauser (Hrsg.), Aufgaben als Katalysatoren von Lernprozessen: Eine zentrale Komponente organisierten Lehrens und Lernens aus der Sicht von Lernforschung, allgemeiner Didaktik und Fachdidaktik (S. 13–27). Münster: Waxmann.
Trittel, M., Gerich, M. & Schmitz, B. (2014). Training prospective teachers in educational diagnostics. In S. Krolak-Schwerdt (Eds.), The future of education research: Vol. 3. Teachers professional development: Assessment, training, and learning (pp. 63–78). Rotterdam: Sense Publishers.