Die Modellierung des wissenschaftlichen Denkens im Grundschulalter

Ausgehend von neueren entwicklungspsychologischen
Forschungsergebnissen zu Basisfähigkeiten im wissenschaftlichen
Denken bereits im Grundschulalter wurde ein Kompetenzmodell mit den
Komponenten Wissenschaftsverständnis (Verständnis
wissenschaftlicher Konzepte und der Ziele von Wissenschaften,
Theorieverständnis) und Methodenkompetenz (Experimentierstrategien,
Dateninterpretation) aufgestellt sowie ein gruppentestfähiges
Testinstrument im schriftlichen Antwortformat entwickelt. Das Ziel
dieser Arbeit war die Modellierung der latenten Struktur der
Kompetenz wissenschaftliches Denken, die Beschreibung von
Entwicklungsveränderungen im Grundschulalter sowie die Untersuchung
von Zusammenhängen zwischen wissenschaftlichem Denken und
kognitiven Fähigkeiten und motivationalen Orientierungen. In der
Studie wurde an 285 Grundschulkindern (72 Zweitklässler, 58
Drittklässler und 155 Viertklässler) wissenschaftliches Denken,
Leseverständnis, Intelligenz, Problemlösen, Inhibition, räumliches
Denken, formal-operatorische Fähigkeiten, Einstellungen zu
Naturwissenschaften, naturwissenschaftsbezogenes
Fähigkeitsselbstkonzept sowie Interesse an forschenden Aktivitäten
erfasst. Der Vergleich von ein- und mehrdimensionalen
Rasch-Modellen ergab eine eindimensionale Struktur der Kompetenz
wissenschaftliches Denken mit einer zufrieden stellenden
Reliabilität. Zwischen den Teilkompetenzen des wissenschaftlichen
Denkens wurden hohe latente Interkorrelationen und bidirektionale
Beziehungen ermittelt. Es zeigten sich signifikante
Leistungsverbesserungen von der zweiten zur vierten Klassenstufe.
In der zweiten Klasse bestanden mehrheitlich Fehlvorstellungen,
während in der vierten Klasse schon wissenschaftlich adäquate
Vorstellungen vorherrschten. In der dritten Jahrgangsstufe traten
markante Entwicklungsveränderungen auf. Innerhalb der
Teilkompetenzen des wissenschaftlichen Denkens wurde ein
sequenzieller Entwicklungsverlauf von einem Verständnis der Ziele
von Wissenschaften über ein Verständnis von Experimentierstrategien
und Dateninterpretation hin zu einem Theorieverständnis
festgestellt. Darüber hinaus bestanden substantielle Zusammenhänge
zu den kognitiven Fähigkeiten, jedoch konnte die Kompetenz
wissenschaftliches Denken jeweils als separates Konstrukt
abgegrenzt werden. In latenten hierarchischen Regressionsanalysen
hatten Leseverständnis und Intelligenz einen signifikanten Einfluss
auf die Kompetenz im wissenschaftlichen Denken. Daneben waren
Problemlösefähigkeiten von herausragender prädiktiver Bedeutung, in
geringerem Ausmaß auch räumliche Fähigkeiten und das
naturwissenschaftsbezogene Fähigkeitsselbstkonzept. Besonders im
frühen Grundschulalter zeigten sich positive Zusammenhänge zwischen
der Kompetenz im wissenschaftlichen Denken und den motivationalen
Variablen.