Reinhold Nickolaus, Svitlana Mokhonko und Anne Windaus „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

Gliederung Das Förderprogramm „Schülerinnen forschen“ Forschungsdesign und Datengrundlage Effekte der Fördermaßnahmen Modellbildung zur Interessenentwicklung und Prädiktoren für Zukunftsvorhaben im MINT- Bereich Vergleichsstudie an einem Mädchengymnasium Resümee und Implikationen

Das Förderprogramm „Schülerinnen forschen“ Ziele des Programms Mädchen positive Erfahrungen im MINT- Bereich ermöglichen naturwissenschaftliches und technisches Interesse fördern Studien- und Berufsorientierungen im MINT-Bereich entwickeln 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 Zielgruppe Mädchen der 7.-10. Klassen Gymnasien und Realschulen Anmeldeverfahren Einzelanmeldung oder als Klassenverband

Forschungsdesign und Datengrundlage 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) fachspezifisches Fähigkeitsselbstkonzept Interesse an Natur- wissenschaften und Technik Berufs-/ Studienorientierungen Erwartungen an die Maßnahmen (1) Labore (2) Camps (3) Beratung t0 t1 Intervention EG KG Maßnahmequalität positive Erlebnisqualität Erfahrungsbezüge t2 Bewertungen der Maßnahmen Follow- up Befragung

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

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.

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.

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

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

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

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“

Entwicklung nach den Standorten

Erlebnisqualität

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

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

Maßnahmequalitäten Labore (Einzelanmeldungen) Camps

Erklärung von Zusammenhangsstrukturen

Instruktions-qualität Lässt sich die Entwicklung des fachspezifische Interesses der Schülerinnen über die Qualität der Fördermaßnahme stimulieren? x1 fachspezif. Interesse t0 x1 x2 x3 x4 x5 Überforderung x1 x2 x3 x4 x5 x2 x3 Lehrer-interesse …………………………………… Instruktions-qualität fachspezif. Interesse t1 Autonomie-empfinden soziale Einbindung Kompetenz-erleben praktische Relevanz Modellannahme Günstige Maßnahmequalitäten werden als Voraussetzung für positive Motivationsaus-prägungen und eine entsprechende Interessensentwicklung gesehen (Prenzel 1996).

Keinerlei Effekte der Maßnahmequalitäten im Campkontext. 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.

Lassen sich Zukunftsvorhaben der Schülerinnen im MINT- Bereich über das Fähigkeitsselbstkonzept und das Interesse vorhersagen? fachspezif. Interesse t0 Note im Fach Physik fachspezif. absolutes Selbstkonzept t0 Bildungsvorhaben im MINT- Bereich Berufliche Ambitionen im MINT- Bereich x1 x2 x3 x4 x5 Modellannahme Günstige Bildungsvorhaben und berufliche Ambitionen werden als relevante Verhaltens-intension für entsprechende Handlungen im MINT- Bereich verstanden (Ajzen & Fishbein 1975).

Befunde fachspezif. Interesse t0 fachspezif. absolutes Selbstkonzept t0 Bildungsvorhaben im MINT- Bereich Berufliche Ambitionen im MINT- Bereich x1 x2 x3 x4 x5 Labor ~,15 Camp ~,35 R² = 30% ~,70 Labor ~,40 ~,12 ~,65 Camp ~,20 ~,12 R² = 60% 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).

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.

Vergleichsstudie an einem Mädchengymnasium

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.

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)

Resümee und Implikationen

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.

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!

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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

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

Follow-Up (Maßnahme Camp) Die Werte im Follow-Up (FT) stabilisieren sich auf dem Niveau des Abschlusstests (AT). Selbstkonzept Physik absolut Selbstkonzept Chemie absolut 1= „nicht begabt“ 5=„begabt“ 1= „nicht begabt“ 5=„begabt“ 3.68 3.71 3.46 3.49 3.55 3.58 zurück

Datengrundlage der Schülerinnen Zugunsten der Vergleichbarkeit der Ergebnisse beschränken sich die Auswertungen auf den Vergleich der Schülerinnen aus Laboreinzelanmeldungen und Camps. 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) Camp Einzelanmeldung Klassenanmeldung Ø SD Interesse an Physik 2,6 1.0 2,8 0,9 3,3 1,0 Bildungsvorhaben 2,3 1,1 2,4 3,4 1,2 Camp Einzelanmeldung Klassenanmeldung Realschule ~20% ~50% Gymnasium ~80%

Modellbildung zur Interessensentwicklung im MINT- Bereich LABOR (N~565) CAMP (N~730) Interesse an Physik Interesse an Chemie Überforderung n.s. ,124 Interesse des Lehrenden ,097 Instruktionsqualität Autonomieempfinden Soziale Einbindung ,119 Kompetenzerleben Praktische Relevanz 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 SRMR 0,055 Chi/df 3,0 CFI 0,932 SRMR 0,045 Chi/df 2,8 CFI 0,936 RMSEA 0,05

Modellbildung zu den Prädiktoren für Zukunftsvorhaben im MINT- Bereich LABOR (N ~530) CAMP (N~750) 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 SRMR 0,036 Absolutes Fähigkeits-selbstkonzept Chemie ,154 ,341 Interesse Chemie ,412 ,138 ,187 ,129 ,638 ,661 ~28% ~58% 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