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Www.uni-stuttgart.de Schülerinnen forschen: Wie erfolgreich waren wir? Ergebnisse der begleitenden Evaluation Reinhold Nickolaus, Svitlana Mokhonko und.

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1 Schülerinnen forschen: Wie erfolgreich waren wir? Ergebnisse der begleitenden Evaluation Reinhold Nickolaus, Svitlana Mokhonko und Anne Windaus Universität Stuttgart Abteilung für Berufs-, Wirtschafts- und Technikpädagogik

2 Gliederung 1.Das Förderprogramm Schülerinnen forschen 2.Forschungsdesign und Datengrundlage 3.Effekte der Fördermaßnahmen 4.Modellbildung zur Interessenentwicklung und Prädiktoren für Zukunftsvorhaben im MINT- Bereich 5.Vergleichsstudie an einem Mädchengymnasium 6.Resümee und Implikationen

3 Das Förderprogramm Schülerinnen forschen Zielgruppe Mädchen der Klassen Gymnasien und Realschulen Durchführung drei Förderbausteine: Laborkurs, Feriencamp, Beratung Angebote zu den Fachrichtungen Physik/ Chemie an 8 Hochschulen in BW alters- sowie gendergerechte Themen und selbständiges Experimentieren Universität Stuttgart als externes Evaluationsteam Anmeldeverfahren Einzelanmeldung oder als Klassenverband Ziele des Programms Mädchen positive Erfahrungen im MINT- Bereich ermöglichen naturwissenschaftliches und technisches Interesse fördern Studien- und Berufsorientierungen im MINT-Bereich entwickeln

4 Forschungsdesign und Datengrundlage fachspezifisches Fähigkeitsselbstkonzept Interesse an Natur- wissenschaften und Technik Berufs-/ Studienorientierungen Erwartungen an die Maßnahmen (1) Labore (2) Camps (3) Beratung t0t0 t1t1 Intervention EG KG t0t0 t1t1 Maßnahmequalität positive Erlebnisqualität Erfahrungsbezüge t2t2 t2t2 fachspezifisches Fähigkeitsselbstkonzept Interesse an Natur- wissenschaften und Technik Berufs-/ Studienorientierungen Bewertungen der Maßnahmen Follow- up Befragung standardisierter Fragebogen ergänzt durch offene Elemente erprobte Skalen mit guter Reliabilität (~0.7 bis 0.9) Fallzahlen insgesamt: 5102 (~70% Mädchen) 4177 Laborteilnahmen 792 Campteilnahmen, 889 Berufsberatungsfälle (teils integriert) Kontrollgruppe: 1615 Fälle (~72% Mädchen)

5 Befunde zu den Effekten Befunde zu den Effekten der Fördermaßnahmen Labore, Camps, Einzelanmeldungen, Klassenanmeldungen, mehrmalige Teilnahme, Standorte

6 Effekte durch Laborbesuch - Einzelanmeldungen Es zeigen sich sowohl beim FSK in Chemie als auch beim Interesse an Chemie kleine Fördereffekte (Effektstärken liegen bei max. 0.03). In der Fachrichtung Physik sind die Effekte bei der Interessenentwicklung geringer als in Chemie. In Bezug auf die Entwicklung des FSK bestehen leichte Vorteile zugunsten der Realschülerinnen. Analysen nach Alter zeigen, dass sich am ehesten bei jüngeren Schülerinnen nach dem Besuch der Maßnahmen erwartungskonforme Entwicklungen zeigen. Erwartungswidrig zeigen sich keine eindeutigen Vorteile der längeren Maßnahmen (2 – 24h). Follow-Up Befragung: die vorhandenen Fördereffekte erweisen sich 3 Monate nach dem Besuch der Maßnahmen als nicht nachhaltig. Die Experimentalgruppe unterscheidet sich in positiver Weise von der Kontrollgruppe.

7 Effekte durch Laborbesuch - Klassenanmeldungen Die Fördereffekte sind sehr gering. Es bestehen keine bedeutsamen Unterschiede zwischen den Geschlechtern und dem Schultyp. Es zeigen sich tendenziell Vorteile zugunsten der jüngeren Altersstufen. Grafik Bildungsvorhaben MINT Die Effekte sind zum Zeitpunkt der FollowUp Befragung nicht mehr nachweisbar.

8 Effekte durch Campbesuch Es sind Fördereffekte sowohl für das FSK in Physik und Chemie als auch für das Interesse an Physik, Chemie und Technik feststellbar. Die Effektstärken sind teilweise höher als bei den Laboren (bis max. 0,05). Analysen nach Altersstufen ergeben signifikante Fördereffekte für 13- bis 15-jährige Schülerinnen. In Bezug auf die Entwicklung des FSK bestehen wieder Entwicklungsvorteile zugunsten der Realschülerinnen Grafik Fördereffekte Ergebnisse der Follow Up Befragung: es zeigen sich Tendenzen einer positiven Stabilisierung Grafik Follow-Up

9 Mehrmalige Teilnahme Maßnahme Camp Schülerinnen, die mehrmals an einem Labor oder Camp teilgenommen haben, weisen stärkere Fähigkeitsselbstkonzepte und Interessen auf, als Schülerinnen mit nur einer einmaligen Teilnahme. Maßnahme Labor Eingangswerte 1= nicht begabt 5=begabt

10 Mehrmalige Teilnahme Die Analysen der Fördereffekte ergeben keine Vorteile zugunsten einer mehrmaligen Teilnahme. Beispiel: Interesse Physik (Maßnahme Camp) 1=hohes Interesse 5=niedriges Interesse

11 Effekte nach den Standorten (Labor mit Einzelanmeldungen) Selbstkonzept Physik sozial 1=weniger begabt als die Jungs 5=begabter als die Jungs Selbstkonzept Chemie sozial 1=weniger begabt als die Jungs 5=begabter als die Jungs

12 Entwicklung nach den Standorten

13 Erlebnisqualität

14 Spaß der Schülerinnen an den Maßnahmen 54,2% 26,6% 13,4% 3,2% 2,6% 77,8% 15,8% 5,0% 1,2% 0,1% Spaß im Labor Spaß im Camp

15 Beurteilung der Organisation & des Angebots 44,0% 35,0% 33,9% Labor Organisation Angebot Organisation Angebot sehr gut gut teils/teils schlecht sehr schlecht Camp

16 Maßnahmequalitäten Labore (Einzelanmeldungen)Camps

17 Erklärung von Zusammenhangsstrukturen

18 Lässt sich die Entwicklung des fachspezifische Interesses der Schülerinnen über die Qualität der Fördermaßnahme stimulieren? fachspezif. Interesse t 0 x1x2x3x4x5 fachspezif. Interesse t 1 x2x3x4x5x1 Autonomie- empfinden soziale Einbindung Instruktions- qualität x2 x1 x3 …………………………………… …………………………………… Kompetenz- erleben praktische Relevanz Lehrer- interesse Überforderung Modellannahme Günstige Maßnahmequalitäten werden als Voraussetzung für positive Motivationsaus- prägungen und eine entsprechende Interessensentwicklung gesehen (Prenzel 1996).

19 Modellbefunde Keinerlei Effekte der Maßnahmequalitäten im Campkontext. Erwartungskonforme Effektstärken der Unterrichtsqualitäten im Laborkontext: Das Interesse an Chemie wird beeinflusst von der Überforderung (-,12) und der sozialen Einbindung (,12) Das Interessen an Physik wird positiv beeinflusst vom Interesse der Lehrenden an den vorgestellten Inhalten (,09) Das Interessensniveau zu Beginn der Maßnahme ist unabhängig von der Fachdisziplin oder der Maßnahmeart der bedeutendste Prädiktor (,70 -,84) Das Fachinteresse stellt sich als stabiles Konstrukt dar, welches in den punktuellen Interventionen kaum über die Qualität der Fördermaßnahme stimulierbar ist.

20 Lassen sich Zukunftsvorhaben der Schülerinnen im MINT- Bereich über das Fähigkeitsselbstkonzept und das Interesse vorhersagen? fachspezif. Interesse t 0 Note im Fach Physik fachspezif. absolutes Selbstkonzept t 0 Bildungsvorhaben im MINT- Bereich Berufliche Ambitionen im MINT- Bereich x1x2x3x4 x3 x2x1 x5 Modellannahme Günstige Bildungsvorhaben und berufliche Ambitionen werden als relevante Verhaltens- intension für entsprechende Handlungen im MINT- Bereich verstanden (Ajzen & Fishbein 1975).

21 Befunde fachspezif. Interesse t 0 fachspezif. absolutes Selbstkonzept t 0 Bildungsvorhaben im MINT- Bereich Berufliche Ambitionen im MINT- Bereich x1x2x3x4 x3 x2x1 x5 Im Kontext der Camps gilt vor allem, dass je höher die Fähigkeitsselbstkonzepte ausgeprägt sind, desto wahrscheinlicher sind entsprechende Bildungsvorhaben (~,35). Im Kontext der Labore gilt vor allem, dass Bildungsvorhaben in Abhängigkeit vom fachspezifischen Interesse variieren (~,40). Camp ~,35 ~,65 Camp ~,20 ~,12 ~,70 Labor ~,40 Labor ~,15 R² = 30% R² = 60%

22 Wirkungsmechanismen Um die Berufswahl der Mädchen im MINT- Bereich zu stärken, ist zunächst die Steigerung deren Bildungsbeteiligung in entsprechenden Fachdisziplinen nötig. Die Wahl der Bildungsvertiefung bzw. des Profilfachs oder Studiums ist zum Teil über Selbstkonzepte und Interesse steuerbar. Fähigkeitsselbstkonzepte sind sehr stabile Persönlichkeitseigenschaften. Sie bilden sich zunächst über sozialisierte Überzeugungen und frühe schulische Erfahrungen im jeweiligen Fach. Interesse an einem Gegenstand kann bei niedrigem Fähigkeitsselbstkonzept nur schwer aufrecht erhalten werden. Interessantheit der didaktisch aufbereiteten Inhalte im Rahmen von Unterricht lässt sich nur bedingt in Interesse überführen.

23 Vergleichsstudie an einem Mädchengymnasium

24 Vergleichsstudie zu den Effekten von Monoedukation Monoedukativ unterrichtete Gymnasiastinnen weisen signifikant günstigere Werte im MINT- Bereich auf. Die Ergebnisse machen Forschungsbedarf deutlich, gerade auch da die Edukationsdebatte bislang sehr unterschiedliche Befunde erbrachte.

25 Befunde zur Entwicklung von Interesse und FSK aus der monoedukativen Vergleichsstudie Die Befunde zeigen, dass fachbezogene Fähigkeitsselbstkonzepte im Laufe eines Schuljahres größtenteils stabil bleiben. Das Fähigkeitsselbstkonzept erweist sich somit als ein besonders stabiles Konstrukt, was viele andere Untersuchungen bestätigen. In einigen Klassen des sprachlichen Zuges entwickelt sich das Selbstkonzept signifikant negativ zum Schuljahresende. Das fachbezogene Interesse sinkt in den niedrigeren Klassenstufen. Dabei sinkt das Interesse sowohl bei den Schülerinnen des sprachlichen und als auch des naturwissenschaftlichen Zuges. Sowohl beim fachbezogenen Fähigkeitsselbstkonzept als auch beim fachbezogenen Interesse sind keine signifikant positiven Entwicklungen zwischen Beginn und Ende des Schuljahres festzustellen (Ausnahme: positive Entwicklung des FSK in Chemie absolut und Physik sozial im sprachlichen Zug in der 10. Klasse)

26 Resümee und Implikationen Resümee und Implikationen

27 Resümee Es ist gelungen mit dem Programm mehr als 5000 Schülerinnen und Schüler zu erreichen. Das Programm ist gemessen an den Erlebnisqualitäten didaktisch sehr erfolgreich. Die fachdidaktischen Konzepte und das entstandene Netzwerk bieten der zukünftigen MINT- Förderung einen Pool breiter Expertise. Die primären Ziele, den Fachkräftemangel abzumildern oder relevante Persönlichkeitsmerkmale nachhaltig zu verändern sind auf diesem Weg allein nicht zu erreichen.

28 Implikationen Kinder früh fördern und dauerhaft Kompetenz- und Relevanzerleben ermöglichen, damit negative Entwicklungen vermieden werden. Kinder kooperativ fördern (Eltern, Kindergärten, Schule…) bzw. Neugier wecken. Ein Schulversuch zur Monoedukation im MINT- Bereich sollte klären, ob Mädchen davon tatsächlich empirisch haltbar profitieren. Angesichts der Stabilität der Konstrukte sind bestenfalls von langfristig angelegten Programmen wünschenswerte Effekte zu erwarten. Statt auf außerschulische Fördermaßnahmen auf Schulentwicklung setzen, d.h. Förder- konzepte in den schulischen Alltag implementieren. Günstige Interessenentwicklung als fachdidaktische Herausforderung!

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

30 Bildungsvorhaben im MINT Bereich (Klassenbesuch) Ich kann mir vorstellen, eine Vertiefung im naturwissenschaftlichen oder technischen Bereich vorzunehmen bzw. vertiefe bereits in diesem Bereich. zurück 1= trifft zu 5=trifft nicht zu Experimentalgruppe

31 Fördereffekte bei FSK je nach Schultyp (Maßnahme Camp) Die Entwicklungsdifferenzen sind bei den Realschülerinnen generell größer als bei den Gymnasiastinnen RS Gym zurück 1= nicht begabt 5=begabt

32 Follow-Up (Maßnahme Camp) Die Werte im Follow-Up (FT) stabilisieren sich auf dem Niveau des Abschlusstests (AT). Selbstkonzept Physik absolut Selbstkonzept Chemie absolut 3.46 zurück = nicht begabt 5=begabt

33 Datengrundlage der Schülerinnen 1. Die Teilstichprobe der Einzelanmeldungen in Laboren sind denen der Camps ähnlicher als die Klassenanmeldungen. Hier finden sich Mädchen, die eher MINT- interessiert sind. 2. Klassenanmeldungen weisen außerdem einen größeren Anteil Realschüler auf, die ebenfalls systematisch anders votieren als Gymnasiasten (Interesse an Physik GYM Ø 2,9, RS Ø 3,4) Zugunsten der Vergleichbarkeit der Ergebnisse beschränken sich die Auswertungen auf den Vergleich der Schülerinnen aus Laboreinzelanmeldungen und Camps. CampEinzelanmeldungKlassenanmeldung ØSDØ Ø Interesse an Physik 2,61.02,80,93,31,0 Bildungsvor haben 2,31,12,41,13,41,2 CampEinzelanmeldungKlassenanmeldung Realschule~20% ~50% Gymnasium~80% ~50%

34 Modellbildung zur Interessensentwicklung im MINT- Bereich LABOR (N~565)CAMP (N~730) Interesse an Physik Interesse an Chemie Interesse an Physik Interesse an Chemie Überforderung n.s.,124 n.s. Interesse des Lehrenden,097 n.s. Instruktionsqualität n.s. Autonomieempfinden n.s. Soziale Einbindung n.s.,119 n.s. Kompetenzerleben n.s. Praktische Relevanz n.s. Interesse Eingangswert,838,700,777,725 R²~81%~66%~70%~65% Modellfit Chi/df 2,6 CFI 0,919 RMSEA 0,05 SRMR 0,051 Chi/df 2,4 CFI 0,924 RMSEA 0,05 SRMR 0,055 Chi/df 3,0 CFI 0,932 RMSEA 0,05 SRMR 0,045 Chi/df 2,8 CFI 0,936 RMSEA 0,05 SRMR 0,051

35 Modellbildung zu den Prädiktoren für Zukunftsvorhaben im MINT- Bereich LABOR (N ~530)CAMP (N~750) Bildungs- vorhaben Berufliche Ambitionen Bildungs- vorhaben Berufliche Ambitionen Absolutes Fähigkeits- selbstkonzept Physik,167,124,375,122 Interesse Physik,370 n.s.,224,115 Bildungsvorhaben,664,630 R²~25%~57%~31%~60% Modellfit Chi/df 2,3 CFI 0,980 RMSEA 0,05 SRMR 0,032 Chi/df 3,6 CFI 0,975 RMSEA 0,05 SRMR 0,036 Absolutes Fähigkeits- selbstkonzept Chemie,154 n.s.,341 n.s. Interesse Chemie,412,138,187,129 Bildungsvorhaben,638,661 R²~28%~58%~25%~58% Modellfit Chi/df 2,1 CFI 0,982 RMSEA 0,047 SRMR 0,038 Chi/df 2,4 CFI 0,985 RMSEA 0,045 SRMR 0,035


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