Schülervorstellungen zum Pflanzenstoffwechsel und die Bedeutung von Experimenten bei der Entwicklung von Konzepten

Kinder gehen häufig davon aus, dass Pflanzen ihre Nahrung aus der Umgebung aufnehmen. Dies ist nicht weiter verwunderlich, zumal sie im Alltag die Erfahrung machen, dass auch Menschen und Tiere ihr Essen zu sich nehmen müssen. Das Problem ist, dass diese Alltagsvorstellungen häufig nicht mit den wissenschaftlichen Vorstellungen kompatibel sind. Sie halten sich jedoch oftmals hartnäckig, trotz Präsentation des 'korrekten' Sachverhalts im Unterricht. In der Untersuchung wurde der Frage nachgegangen, ob es Schülerinnen und Schülern im Eingangsbereich der Sekundarstufe I gelingt, mittels Experimenten vorhandene Konzepte in Frage zu stellen und nach neuen, wissenschaftlicheren Vorstellungen zu suchen. Um den bereits existierenden Vorstellungen zum Pflanzenstoffwechsel auf die Spur zu kommen, erhielten die Schülerinnen und Schüler vorab Fragebögen. Im Anschluss daran erfolgte in zwei Versuchsgruppen eine Unterrichteinheit zum Pflanzenstoffwechsel. Diese war in eine konstruktivistisch orientierte Lernumgebung eingebettet. Der Stundenaufbau und der fachliche Inhalt waren in beiden Versuchsgruppen identisch. Der einzige Unterschied bestand darin, dass die Kinder der einen Versuchsgruppe in jeder Stunde mindestens ein Experiment eigenständig durchführten. Die Kinder der anderen Versuchsgruppe arbeiteten stattdessen mit Filmen, Texten oder Modellen. Um nun festzustellen, ob und wie die Schülervorstellungen zum Pflanzenstoffwechsel sich in den beiden Versuchsgruppen veränderten, wurden diese unmittelbar nach Beendigung des Unterrichts und nochmals nach mehreren Wochen erhoben. Der Vergleich der beiden Gruppen zeigt, dass die Schülerinnen und Schülern, die eigenständig experimentierten, beim Aufbau der wissenschaftsnahen Vorstellungen erfolgreicher waren als die Kinder, die mit Texten, Filmen oder Modellen arbeiteten. Besonders deutlich zeigt sich der Unterschied nach mehreren Wochen. Hier ist feststellbar, dass die Schülerinnen und Schüler der zuletzt genannten Gruppe wissenschaftsnahe Vorstellungen tendenziell wieder vergessen, während bei denjenigen, die eigenständig experimentierten, die gegenteilige Entwicklung zu beobachten war.