Durch offene Verbreitungswege wie Social Media hat sich der öffentliche Diskursraum erweitert und die Bedeutung entsprechender Kontrollinstanzen (sog. Gatekeeper) reduziert. Dies hat zu einem deutlichen Anstieg unreflektierter oder auch gezielt verbreiteter Desinformationen geführt. Ein kompetenter Umgang mit dieser wenig gesicherten Informationsqualität (= Informationskompetenz) ist insbesondere für den naturwissenschaftlichen Unterricht von hoher Relevanz, da eine Bewertung gesellschaftspolitischer Themen wie Klimawandel oder Impfen naturwissenschaftlich fundierte Informationen erfordert, deren Gültigkeit bzw. Zuverlässigkeit entsprechend überprüft werden muss. Das hier vorgestellte Unterrichtskonzept verbindet die Förderung von Bewertungs- und Informationskompetenz und bietet einen mehrschrittigen Lernweg, der die verfügbaren Kriterien der Lernenden aktiviert, reflektiert und erweitert. Eine graduell angelegte Anwendung der Kriterien sowie strukturierendes Unterrichtsmaterial helfen dabei, der realen Vielfalt von Informationsqualität gerecht zu werden.

Context-based science education (CBSE) has played a central role in re-orienting scientific literacy for all students. However, the notion of addressing ‘all students’ has not yet been explicitly related to the demands of diversity-equity-inclusion (DEI). This study aims to deduce the potential of context-based teaching and learning for DEI with the goal of making science education more accessible for everybody. To this end, a systematic literature review was conducted to investigate which different functions are attributed to contexts in primary and secondary science education and what different understandings of context can be delineated. Categories were inductively derived from the analysis of 101 peer-reviewed journal papers. Seven functions and eight understandings of context were identified, and their interrelations are shown. We discuss, with regard to different visions of scientific literacy, how different understandings and functions of contexts can promote DEI. Our discussion implies that the greatest potential lies in the combination of different understandings and functions of context. Rather than striving for one precise definition, teachers and teacher educators should be aware of the variety of access points that CBSE can offer for a wider variety of students.

Der Band untersucht das Potenzial der Dokumentarischen Methode für die Erforschung fachlichen Lehrens und Lernens. Dazu werden in der erziehungswissenschaftlichen und fachdidaktischen Unterrichtsforschung erprobte methodische Ansätze und gegenstandsbezogene Erträge zusammengeführt. Im Fokus steht die forschungsmethodische Berücksichtigung von Materialität, Multimodalität und Simultaneität der Unterrichtsinteraktion sowie Möglichkeiten zur Rekonstruktion von Lernprozessen und der Fachlichkeit des Unterrichts. Mit der Zusammenschau wird eine interdisziplinäre Diskussion zwischen Erziehungswissenschaften und Fachdidaktiken ermöglicht und für eine Reflexion zugänglich gemacht.

Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), extensively used across multiple industries, has long been discussed for its potential to enhance heavy metal mobility in aquatic systems, with studies yielding contradictory results. This study examines the remobilization of particle-bound lead from suspended particulate matter (SPM) in the Innerste River (Lower Saxony, Germany), which is affected by historical mining and known for substantial Pb contamination. Using real river water containing its native SPM to preserve the chemical matrix of the system, we assessed Pb partitioning between total and dissolved phases to evaluate EDTA’s remobilization potential. Baseline dissolved lead concentrations reached up to 1.8 µg L−1 (median 0.69 µg L−1). Across all batch experiments, a measurable increase in the dissolved Pb fraction occurred only at EDTA concentrations far exceeding those measured in the river (0.68–3.8 µg L−1). Bayesian concentration–response modelling yielded no-effect concentrations (NEC) between 210 and 530 µg L−1. Complementary speciation modelling showed that shifts in Pb speciation occur only at EDTA concentrations near the experimentally derived NEC values. These findings show that current EDTA concentrations in the Innerste are unlikely to remobilize Pb from SPM. The study also provides a statistically supported NEC estimate based on batch experiments using unaltered river water containing its naturally present SPM. To our knowledge, this is the first application of Bayesian NEC modelling to EDTA-induced Pb remobilization.

Welche Rolle spielen Meeresströmungen bei Extremwetterereignissen infolge des Klimawandels? Die Schüler:innen erarbeiten die Zusammenhänge zwischen Wetterlagen und Änderungen der Meeresströmungen. Dabei können sie zwischen verschiedenen Zugängen und Erarbeitungsmaterialien wählen.

Aufgrund der Orientierung an naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen und Phänomenen spielt die Materialität im Chemieunterricht eine große Rolle. In der Planung von Experimentierphasen erwägen Lehrkräfte, welche Objekte sie den Lernenden zur Verfügung stellen und wie diese mit bestimmten Artefakten umgehen müssen, um die angestrebten Ziele und Kompetenzen zu fördern. Die Vorstellungen der Lehrkräfte decken sich allerdings nicht notwendigerweise mit dem, was die Aufträge und das zur Verfügung gestellte Material an Tätigkeiten und Lernprozessen nahelegen – und letzteres unterscheidet sich nochmals davon, wie Lernende tatsächlich mit dem Material arbeiten. Im Beitrag wird dargestellt, wie sich der gemeinsame Gegenstand nach Feuser in zwei Lerngruppen rekonstruieren lässt und welche Implikationen die Unterschiede zwischen Planung, Analyse des Materials und dokumentarischer Analyse der Unterrichtsvideografien für die Fachdidaktik ergeben.

In der Didaktik wird Kooperation in der Regel eher aus der Perspektive der Lernmotive und des sozialen Lernens als aus der des fachlichen Lernens betrachtet. Anhand videographierter Unterrichtssituationen im Naturwissenschaftsunterricht wird im vorliegenden Beitrag rekonstruiert, welche Vorstellungen und Überzeugungen von Schüler*innen (S*S) sich in Interaktionen gemeinsamer Experimentierphasen und in den beobachteten fachbezogenen, gegenständlichen Tätigkeiten niederschlagen. Eine Interaktionsanalyse auf der Grundlage der Dokumentarischen Methode (DM) erfasst die Schülervorstellungen und den durch die Lehrkraft geschaffenen Orientierungsrahmen sowohl auf der Ebene des konjunktiven wie des kommunikativen Wissens. Am Videomaterial werden insgesamt acht z. T. für den Naturwissenschaftsunterricht spezifische Orientierungen der S*S zur Kooperation und zum gemeinsamen Lernen beim Experimentieren rekonstruiert, die sich im Handeln der S*S dokumentieren. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund der aus fachdidaktisch-normativer Sicht intendierten Lernziele, Kooperationsanlässe und Handlungsabläufe diskutiert. In der Diskussion wird auf methodologischer Ebene der Erkenntnisgewinn durch die Analyse von Schülervorstellungen mittels der DM herausgestellt.

Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid werden in umwelt- und gesundheitsrelevanten Mengen vor allem bei Verbrennungsprozessen, z.B. im Motor von Kraftfahrzeugen, gebildet. Sie können auch in einem einfachen Laborexperiment freigesetzt, nachgewiesen und reduziert werden. Die Versuchskarte beschreibt den theoretischen Hintergrund zum durchgeführten Experiment.

Dieses Kapitel hinterfragt die Annahme, dass Entscheidungen im Wesentlichen rational und auf explizitem Wissen basierend getroffen werden. Es wird argumentiert, dass reale Entscheidungsprozesse stark auf impliziten Präferenzen und biografischen Prägungen basieren. Mit Bezug auf die Wissenssoziologie Mannheims und das Habituskonzept Bourdieus wird aufgezeigt, dass Akteure vor allem habitualisiert handeln und dass auf diese Weise biografische Erfahrung und gesellschaftliche Strukturen Eingang in individuelles Handeln finden und sich im konjunktiven Wissen der Subjekte niederschlagen. Mit der dokumentarischen Methode wird dargelegt, wie konjunktives Wissen rekonstruiert und reflektiert werden kann. Exemplarisch unterstreicht das Kapitel die Bedeutung des konjunktiven Wissens bei Entscheidungen im Kontext Klimawandel und plädiert für dessen Berücksichtigung in der pädagogischen Forschung und Praxis. Damit wirbt es für die Erweiterung des Konzepts der Bewertungskompetenz um die Dimension unbewusster, erfahrungsbasierter Wissensbestandteile und stellt eine Erweiterung rein rationaler Ansätze der Bewertungskompetenz dar.

Die Auswirkungen der Klimakrise werden in allen gesellschaftlichen Bereichen spürbar. Nicht zuletzt dadurch kommt der schulischen Einbindung des Themas Klimawandel zentrale Bedeutung zu. Im Unterricht können jedoch die gewählten Themen mit ihren Anforderungen und in ihrer Abstraktheit Lernbarrieren darstellen, die dazu führen, dass nicht alle Lernenden gleichermaßen im Unterricht adressiert werden (können). Für erfolgreiche Lernprozesse ist es somit umso wichtiger die Zugänglichkeit des Lerngegenstands für alle Lernenden sicherzustellen. Um das zu erreichen, ist die Wahl und Gestaltung eines geeigneten Kontextes maßgeblich. Auf Grundlage aktueller Jugendstudien werden im vorliegenden Beitrag unterrichtliche Anknüpfungspunkte identifiziert und Möglichkeiten der Gestaltung von Kontexten im Bereich Klimabildung dargestellt. Am Beispiel Elektromobilität werden Barrieren thematisiert, die dem Lerngegenstand innewohnen und die aktuelle Perspektive Jugendlicher beleuchtet, um auf dieser Basis mögliche Kontexte abzuleiten.

Ausgehend von der Klimaklage junger Menschen vor dem Bundesverfassungsgericht sollen im Unterricht wirkungsvolle Maßnahmen zur Eindämmung der drohenden Klimaveränderungen erarbeitet und diskutiert werden.

In diesem Beitrag wird eine methodologische Rahmung der Dokumentarischen Methode im Kontext der Naturwissenschaftsdidaktiken vorgenommen. Nach einem kurzen Überblick zu naturwissenschaftsdidaktischen Forschungsbeiträgen, die mit der Dokumentarischen Methode arbeiten, werden die theoretischen Grundlagen, zentralen Begrifflichkeiten und forschungspraktischen Schritte der Dokumentarischen Methode dargestellt und an Beispielen erläutert. Auf Grundlage bisheriger Forschungsbefunde wird herausgearbeitet, dass ein Mehrwert für naturwissenschaftsdidaktische Erkenntnisinteressen entsteht, wenn die Dokumentarische Methode das Spektrum der in den Naturwissenschaftsdidaktiken verbreiteten forschungsmethodologischen Zugänge erweitert, weil damit weitere bzw. andere Forschungsgegenstände zugänglich oder vertieft analysierbar werden. Auch spezifische Herausforderungen in der Arbeit mit der Dokumentarischen Methode werden diskutiert, die sich unter anderem daraus ergeben, dass fachdidaktische Normativität und fachliche Normen im Forschungsprozess nach Möglichkeit suspendiert werden sollen. Im Anschluss werden die in der Topical Collection „Naturwissenschaftsdidaktik und Dokumentarische Methode“ in der ZfDN veröffentlichten Beiträge auf methodische Spezifika hinsichtlich der Umsetzung der Dokumentarischen Methode befragt. Abschließend geht der Beitrag auf die naturwissenschaftsdidaktischen Erkenntnisse der Artikel in der Topical Collection ein und verdeutlicht, warum diese Erkenntnisse besonders gut (bzw. nur) durch den praxeologischen Zugang der Dokumentarischen Methode zu gewinnen waren.

Durch Einsatz eines digitalen, fragmentierten Protokolls, in dem der Text in Bausteine gegliedert und die Ergebnisse mit den Deutungen durch Pfeile verknüpft werden, soll wissenschaftliches Denken und Schlussfolgern unterstützt und der Schreibprozess entlastet werden. In einem 2x2-Design wurde dieses Protokoll mit einem klassischen digitalen Protokoll verglichen, wobei zusätzlich die im Protokoll bereitgestellte sprachliche Unterstützung variiert wurde. Die Intervention wurde im Naturwissenschaftsunterricht einer 7. Klasse (n=168) zweier IGS im Bereich der Mechanik umgesetzt. Die Schüler*innen wurden schrittweise mit den Protokollstrukturen vertraut gemacht, bevor sie eigene Protokolle verfassten. Der Lernfortschritt und der cognitive load wurden anhand von Aufgabenprodukten, Tests und Screencasts untersucht. Ergebnisse zeigen, dass das fragmentierte Format den cog. load nicht erhöht. Während klassische Sprachhilfen (z. B. Wortfelder) eine schnelle Textproduktion ermöglichen, erfordert der prozedurenorientierte Ansatz eine intensivere Auseinandersetzung, was zu einer Erhöhung des cog. loads führen könnte. Dieser zeigte sich in den Daten nicht, was die Funktionalität des Designs und der eingesetzten Sprachhilfen andeutet.

Inklusiver Fachunterricht stellt ein Forschungsfeld dar, das Forscher:innen vor konzeptionelle und methodische Herausforderungen stellt. Das Wissen über mögliche Herausforderungen kann bereits in der Planungsphase einen wichtigen Beitrag leisten, Forschungsprojekte diversitätsbewusst anzulegen und umzusetzen. Aufgrund des Mangels an empirischen Befunden wurde eine Delphi-Studie von Mitgliedern des ‚Netzwerk inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht‘ (NinU) durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens war es, (i) Herausforderungen in der Forschung zu inklusivem naturwissenschaftlichen Unterricht zu identifizieren und (ii) einzuschätzen, inwieweit der Einsatz des NinU-Schemas hilft, diesen zu begegnen. Einem explorativen Ansatz folgend, wurde ausgehend von den Antworten einer Expert:innenbefragung (N = 80) in einer diskursiven und mehrstufigen qualitativen Inhaltsanalyse (QIA) ein Kategoriensystem induktiv entwickelt. Im nächsten Schritt wurden basierend auf den Kategorien Items (N = 70) formuliert, die wiederum die Basis für nachfolgende Delphi-Runden bildeten. Eine Besonderheit bei diesem Vorgehen war die Adaption der Delphi-Methode aufgrund der Ergebnisse der QIA. Beim klassischen Vorgehen der Delphi-Methode werden in jeder Runde dieselben Fragen an die Expert:innen gestellt bis ein Konsens erzielt wird. Im Gegensatz dazu wurden in die vorliegende Studie eine zusätzliche Frage sowie die zugehörigen Items nachträglich aufgenommen, da mit Hilfe der QIA ein bisher nicht berücksichtigter, für die Expert:innen jedoch relevanter, Aspekt identifiziert werden konnte.