Research-based learning regarding the scientific-experimental problem-solving

In den Masterstudiengängen für das Lehramt an Haupt- und Realschulen an der Technischen Universität Braunschweig wird vom Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften (IFdN) ein Modul mit drei Lehrveranstaltungen über drei Semester zum Projektband des Forschenden Lernens für Studierende der Fächer Biologie, Chemie und Physik angeboten. Parallel dazu besuchen die Studierenden im ersten Mastersemester eine vom Institut für Erziehungswissenschaft (IfE) angebotene Lehrveranstaltung zur Einführung in die empirische Forschungsmethodik. Zielsetzung der Module im Projektband ist die Anbahnung der Kompetenzentwicklung in den Bereichen Forschungsmethodik und Diagnose. Der thematische Schwerpunkt der Forschungsprojekte, die die Studierenden am IFdN durchführen, liegt im Bereich der Diagnose naturwissenschaftlich-experimenteller Problemlösekompetenzen von Schüler_innen, da dieses ein Kernstück des Unterrichts in allen drei naturwissenschaftlichen Fächern ist. Forschungsmethodisch werden je nach Fragestellung und Forschungsansatz quantitative und/oder qualitative Designs gewählt. Im zweiten Semester erhalten die Studierenden Anleitung zur Datenauswertung gemeinsam durch die Erziehungswissenschaften und die Fachdidaktiken. Im dritten Semester präsentieren sie ihr Forschungsprojekt und schreiben einen wissenschaftlichen Bericht.  Am IFdN wird die Diagnosekompetenz der Studierenden hinsichtlich experimenteller Problemlösefähigkeiten der Schüler_innen in der Lehrveranstaltung u.a. durch Videovignetten aus authentischem Experimentierunterricht geschult. Die Messung des Kompetenzzuwachses im Hinblick auf forschungsmethodische Aspekte erfolgt in einem Prä-Post-Design mithilfe eines dafür entwickelten Fragebogens im ersten und dritten Mastersemester. Erste Ergebnisse zeigen eine signifikante Zunahme des Wissens der Studierenden bezüglich der Forschungsmethodik. Subjektiv schätzte die Mehrheit der Befragten die Durchführung von schulischen Forschungsprojekten positiv für ihr Berufsziel ein. Auch im Hinblick auf die Diagnosefähigkeit verbessern die Studierenden ihre Kompetenzen und schätzen die Arbeit mit den Vignetten positiv für ihre Professionalisierungsentwicklung ein.In the master's study program at the Technische Universitaet Braunschweig, the Institute for Didactics of the Natural Sciences (IFdN) offers a module across three semesters in research-based learning for Master students of Biology, Chemistry and Physics. In their first semester, students also attend an introductory course of empirical research methods offered by the Institute of Educational Science (IfE). The students’ research projects focus on the ​​diagnosis of scientific experimental problem-solving skills learned in school, a core element of teaching in all three scientific disciplines. Depending on the research question and research objectives, students choose a quantitative or a qualitative design for their project. The IfE and the institutes for subject didactics jointly offer students additional instruction on data analysis in the second semester. At IFdN, students’ diagnostic skills regarding experimental problem-solving abilities taught in school are trained using video vignettes of authentic experimentation lessons. Increased competence by means of research-based learning has been assessed by means of a pre-post design with the help of a questionnaire developed for the first and third semester of the Master's study program. Initial findings show a significant increase in students' knowledge of research methods. The majority of those surveyed rated the implementation of school-based research projects as positive for their professional goals. In addition, the students gained diagnostic competence and consider the work with the vignettes positive for their professionalization development