Wie lassen sich Kompetenzen des experimentellen Denkens und Arbeitens fördern?

Der Aufbau von experimenteller Kompetenz ist ein zentrales Ziel des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Es stellt sich dabei häufig die Frage, ob Schülerinnen und Schüler diese Kompetenz beim Durchführen von Versuchen automatisch erwerben (impliziter Ansatz) oder ob es erforderlich ist, dass die für das zielgerichtete Experimentieren notwendigen Konzepte zum Gegenstand des Unterrichts gemacht werden (expliziter Ansatz). Im Rahmen einer Interventionsstudie im quasi-experimentellen Design mit N = 222 Schülerinnen und Schülern der Einführungsphase (Klasse 11) wurde deshalb die Wirkung eines expliziten und eines impliziten Instruktionsansatzes auf den Aufbau experimenteller Kompetenz untersucht. "Experimentelle Kompetenz" wurde dafür als dreidimensionales Konstrukt modelliert (Formulierung von Fragen und Hypothesen, Planung von Untersuchungen, Auswertung und Interpretation von Daten) und ein auf dieses Konstrukt bezogener Kompetenztest entwickelt. Zudem wurden vor der Intervention weitere Personenmerkmale erhoben, um deren Einfluss auf die Wirkung der beiden Instruktionsansätze kontrollieren bzw. systematisch untersuchen zu können.

Die Ergebnisse des Pre-Post-Vergleichs zeigen einerseits, dass explizite Instruktion effizienter ist als implizite Instruktion, um bei Schülerinnen und Schülern experimentelle Kompetenz aufzubauen. Sie liefern andererseits wichtige Hinweise darauf, unter welchen Bedingungen auch durch implizite Instruktion der Kompetenzaufbau gefördert werden kann. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Wirkung beider Instruktionsansätze weder vom fachinhaltlichen noch vom experimentellen Vorwissen der Schülerinnen und Schüler abhängig ist.