proCMap - Progressives computerbasiertes Concept Mapping und Zusammenarbeit zur Förderung des Verständnisses von Basiskonzepten im Chemieunterricht

Förderung des Verständnisses naturwissenschaftlicher Konzepte durch Reflexion

Im Zuge der Kompetenzorientierung werden im naturwissenschaftlichen Unterricht verstärkt kontextorientierte Lerneinheiten (z.B. nach Chemie-im-Kontext, ChiK) entwickelt. Damit verbunden ist ein stärker schülerorientierter Unterricht mit längeren Phasen der Selbstorganisation, die jedoch strukturell unterstützt werden müssen. Der Förderung selbstorganisierten Lernens widmet sich das Projekt proCMap. Dem Projekt liegt die Annahme zugrunde, dass sich wiederholende Phasen der Reflexion die Lernprozesse hilfreich unterstützen. Dadurch wird den Schülern ermöglicht individuelle Konzepte zu überprüfen und einen persönlichen Lernfortschritt zu verfolgen. Um derartige Prozesse zu unterstützen werden unterschiedliche Strukturierungsmethoden eingesetzt, die den Schülern helfen ihre individuellen Wissenszusammenhänge zunächst darzustellen  und auf diese Weise überprüfbar und kommunizierbar zu machen. Konversationen über diese eigenen Wissenskonstrukte bieten – im Sinne des kollaborativen Lernens (collaborative leraning) – eine zusätzliche Förderung kognitiver Umstrukturierungen.
In dem Projekt proCMap werden die zwei Reflexionsmethoden Lernbegleitbogen und Concept Mapping in den Unterricht integriert und hinsichtlich ihrer unterstützenden Funktion miteinander verglichen.

proCMap 1: Im Schuljahr 2008/2009 fanden die ersten Untersuchungen innerhalb einer ChiK-Unterrichtseinheit zum Kontext „Schokolade“ (Stoff-Teilchen-Konzept) statt. Hier wurden die Reflexionsprozesse durch eine Paper-and-Pencil-Version des Lernbegleitbogen und durch das computer basierte Concept Mapping unterstützt. Im Rahmen dieses Projektdurchlaufs wurden zwei Qualifikationsarbeiten geschrieben:

- In einem quantitativen Untersuchungsdesign wurde die lernfördernde Wirkung beider Methoden und der Sozialformen Partnerarbeit und Einzelarbeit miteinander verglichen (vgl. Grüß-Niehaus, 2010).

- In eine qualitativen Fallstudiendesign wurde die Zusammenarbeit und insbesondere die Kommunikation der Schüler während der Reflexion mit den beiden Methoden per Videoanalysen untersucht (vgl. Hundertmark, 2012).

proCMap 2: Seit dem Schuljahr 2012/2013 läuft das Projekt in einer neue Runde. In diesem Durchgang fokussieren die Untersuchungen auf den Kontext „Diamant“. Über das Teilkonzept „Verbrennung“ wird das Basiskonzept „chemische Reaktion“ erarbeitet. Im Gegensatz zur ersten Durchführung wird hier sowohl das Concept Mapping als auch der Lernbegleitbogen computergestützt eingesetzt.

• Yin, R. K. (2003). Case study research – Design and methods (Third Edition ed.). California: Sage Publications.
• Webpage des IHMC – Möglichkeit zum Download von CmapTools^©
• Manual I zur Verwendung von CmapTools^© (pdf)
• Präsentation zur Einführung der Concept Mapping Methode (PowerPoint)
• Präsentation zur Einführung der Concept Mapping Methode (Keynote)
• Arbeitsblatt zur Einführung der Concept Mapping Methode (pdf)
• Präsentation zur Einführung von CmapTools^© (PowerPoint)
• Präsentation zur Einführung von CmapTools^© (Keynote)
• Materialien für die Unterrichtseinheit “Untersuchung von Schokolade” (zip)
• Manual II zur Verwendung von CmapTools^© (pdf)