Inhaltsbezogene Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern im Fach Naturwissenschaft und Technik in der gymnasialen Oberstufe

Abstract

Die technische Allgemeinbildung gewinnt angesichts der sich beschleunigenden Entwicklung technologischer Trends immer mehr an Bedeutung. Das Schulfach Naturwissenschaft und Technik (NwT) wurde bereits im Schuljahr 2007/08 in Baden-Württemberg eingeführt, um einen Zugang zur technischen Bildung am allgemeinbildenden Gymnasium zu schaffen und Schüler:innen zur technischen Mündigkeit zu befähigen. Die Bildungsplanrevision im Jahr 2016 legte dazu einen stärkeren Fokus auf inhalts- und prozessbezogene Kompetenzen im Kontext der Technikwissenschaften in der Sekundarstufe I. Mit den Schulversuchen des Basisfachs und vor allem des Leistungsfachs in der Kursstufe eröffnen sich Möglichkeiten für eine Vertiefung wissenschaftspropädeutischer technischer Kompetenzen von Lernenden. Gleichzeitig stellt sich im Bezugsfeld eines Bildungsmonitorings die Frage nach der Wirkung des interdisziplinären naturwissenschaftlich-technischen Fachs auf die Entwicklung der inhaltsbezogenen Kompetenzen von Schüler:innen. Der Fokus dieser Arbeit liegt daher auf der Generierung eines umfänglichen Beschreibungswissens. Dazu werden zunächst Testinstrumente für eine valide und reliable Messung inhaltsbezogener Kompetenzen des Leistungsfachs entwickelt. Sie ermöglichen die Erfassung der Voraussetzungen der Lernenden in Form des Vorwissens aus der Sekundarstufe I und des erreichten Fachwissens im Leistungsfach. In Bezug auf die Ausprägung der inhaltsbezogenen Kompetenzen der Schüler:innen wird darüber hinaus die Frage nach unterschiedlichen Kompetenzniveaus geklärt und abschließend überprüft, welche kognitiven Merkmale die Fachwissensentwicklung unterstützen und inwiefern sie die Kompetenzniveaus charakterisieren. Die Ergebnisse zeigen, dass sich über den Verlauf der Sekundarstufe II bei den Lernenden schulübergreifend eine Entwicklung der inhaltsbezogenen Kompetenzen des Bildungsplans vollzogen hat. Die Kompetenzniveaumodellierung ermöglicht die Kontrastierung der Schüler:innen anhand ihrer unterschiedlichen Kompetenzausprägung in drei Niveaustufen. Die Analyse der Zusammenhänge der kognitiven Merkmale Vorwissen und fluide Intelligenz belegen, dass ein anknüpfungsfähiges Vorwissen aus der Mittelstufe die Kompetenzentwicklung im Leistungsfach begünstigt und signifikante Unterschiede zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Niveau bestehen.