4. Forschungsergebnisse

4.6. Nachhaltigkeitskontrolle in der Oberstufe

4.6.2. Auswertung der Nachhaltigkeitskontrolle

Die Ergebnisse der Schülerfragebögen (siehe Kapitel 4.4.1.) zeigen, dass mit 66 von 75 Schülern die absolute Mehrheit dafür gestimmt hat, sich das im Labor Durchgeführte und Gelernte nachhaltig gut zu merken. Darunter haben sich alle Schüler des Bruckner- Gymnasiums befunden. Lediglich zwei Schüler des Peuerbach-Gymnasiums sowie zwei des BORGs Linz/Hagenberg haben angegeben, dadurch nicht mehr zu lernen als in der Schule. Die fünf Meinungen, das Wissen nicht mehr weiter zu benötigen, stammen ausschließlich aus dem Ramsauer-Gymnasium.

Um einen Einblick in die Einschätzungen der Schüler zu erhalten und Gewissheit darüber zu erlangen, was wirklich „hängen geblieben ist“, wird in den folgenden Absätzen das Ergebnis der Nachhaltigkeitskontrolle präsentiert. Hierzu wird zuerst eine kurze Zusammenfassung gegeben und erst danach die Schulen im Detail beschrieben.

Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Überprüfung des Wissens im Nachhinein, ohne Wiederholung des Stoffs durch die Lehrpersonen, im Großen und Ganzen gut ausgefallen ist, jedoch teilweise gravierende Unterschiede in den Klassen erkenntlich geworden sind.

Generell haben sich die Maturanten beim Ausfüllen von Lückentexten und Tabellen offensichtlich leichter getan, als beim Beantworten offener Fragen. In diesem Zusammenhang haben sie sich selbst Durchgeführtes wesentlich besser in Erinnerung rufen können als Ergebnisse. Diese haben sie zwar im Überblick über das Wichtigste noch gut abrufen können, aber nicht mehr hinsichtlich genauer Details wie Zahlen oder Fakten. Die größten Probleme sind aber im „warum“ zu finden gewesen und folglich darin, die Ergebnisse erklären zu können. So haben sich beispielsweise nur sehr wenige Schüler an den Grund erinnern können, warum Ouzo bei Wasserzugabe eine milchige Trübung zeigt, jedoch die meisten sehr wohl noch gewusst, dass dies passiert ist.

In Bezug auf den Unterricht in der Schule legen die Schüler auf viele Versuche sowie interessante und spannende Realitätsbezüge Wert, da sie davon überzeugt sind, sich Gelerntes besser zu merken, wenn eine Verknüpfung vorhanden ist. Aufgefallen ist jedoch, dass gleichzeitig auch der Wunsch besteht, neben dem Experimentieren die Theorie nicht zu kurz kommen zu lassen. In jedem Fall ist es aber essentiell, das Gelernte nochmals nach zu besprechen bzw. zu wiederholen, um den vollen Nutzen zu erhalten. Die Wichtigkeit dieser Kombination hat die Aussage eines Schülers bestätigt, der angegeben hat, sich das Gemachte nicht so gut merken zu können, da es nur einmal gemacht und nicht wieder angesprochen worden ist.

80 Außerdem steht es außer Frage und hat sich deutlich gezeigt, dass die Motivation und das Interesse an einem Thema sowie das Lernen-Wollen insgesamt einen wesentlichen Teil darüber ausmachen, ob sich die Schüler das Durchgeführte merken oder nicht. Wenn Schüler generell keinen guten Bezug zu Chemie haben und mit dieser Einstellung an die Experimente gehen, ist es naheliegend, dass kein großartiger Output dabei herauskommt. Dies ist daran zu erkennen, dass Schüler, die angegeben haben, dass ihr Interesse geweckt worden wäre, eine andere Grundmotivation an den Tag gelegt und dadurch wesentlich besser abgeschnitten haben. Im Gegenteil dazu sind bei den Schülern, die nach eigenen Angaben Chemie nicht mögen, vorwiegend leere Seiten aufgefunden worden.

4.6.2.1. Georg von Peuerbach-Gymnasium

Im Georg von Peuerbach-Gymnasium sind 21 Maturanten getestet worden, wobei zwei im Vorfeld angegeben haben, dass sie glauben, sich das Gelernte nicht besser merken zu können als im Unterricht. Alle anderen sind von der Nachhaltigkeit des Open Lab Besuchs überzeugt gewesen. Außerdem sind dieser Klasse die Aktivitäten der Schüler während des Versuchshalbtages am schlechtesten von der Lehrperson bewertet worden. Die Überprüfung hat über einen Monat nach dem Experimentieren stattgefunden und folgende Ergebnisse geliefert:

Es fällt auf, dass, bis auf eine Ausnahme, alle Schüler denken, zu wenig Experimente im Unterricht durchzuführen. Sie würden aber gerne mehr machen, „weil man durch das praktische Arbeiten Dinge leichter im Kopf behält“. Ein Schüler hat festgehalten, wie wichtig er es jedoch findet, „die Theorie zu beherrschen, bevor man zur Praxis übergeht“. Außerdem ist vermehrt erwähnt worden, dass, wenn Versuche durchgeführt werden, dies dann hauptsächlich durch die Lehrperson geschieht. Dazu passend hat eine Schülerin angegeben, sie würde „bestimmt besser beim selbstständigen Experimentieren drauf sein“, wenn sie „häufiger Versuche machen“ würden. Heraus sticht generell, dass sich die männlichen Schüler im Peuerbach-Gymnasium als „recht gut“ bis „sehr kompetent“ im Durchführen von Versuchen einschätzen, während die weiblichen eher zurückhaltend sind. Einig sind sich alle jedoch darüber, sich durch den Besuch im Labor „viel Wissen“ mitgenommen zu haben, da „viel Zeit für die Versuche“ gegeben war und der Halbtag generell als „informativ und interessant“ beschrieben worden ist. Anzumerken ist, dass die weiblichen Befragten vor allem Wert daraufgelegt haben, „Einblick in die Praxis“ bzw. „Labor-Welt“ zu gewinnen und zu „erleben, wie dort gearbeitet wird“. Im Gegensatz dazu haben ihre männlichen Mitschüler die gelernten „Eselsbrücken“ für eine „bessere Note beim Chemietest“ genutzt und ihr „Wissen über Alkohol

81 im Körper vertieft“. Generell haben aber alle „frisch Gelerntes direkt in praktischen Versuchen überprüfen“ und somit die „Theorie mit Experimenten verknüpfen“ können. Im Allgemeinen sind die Schüler der Meinung, dass „Versuche immer besser in Erinnerung bleiben“. Auch dadurch glauben in dieser Schule alle männlichen Maturanten, sich das im Open Lab Gelernte zumindest halbwegs gut gemerkt zu haben. Denn es hat eine „intensive Beschäftigung mit dem Thema, ohne Ablenkungen“ dargestellt. Ein Teilnehmer hat zu bedenken gegeben, sich alles gut merken zu können, was „anschaulich“ gewesen ist und er „selber gemacht hat“, aber alles „schlecht zu merken ist, was nur kurz erklärt wurde“. Auffallend ist jedoch, dass vor allem die weiblichen Mitschülerinnen angegeben haben, sich das Gelernte nicht gut gemerkt zu haben. Sie haben dies damit begründet, dass es „bereits zu lange her“ ist oder „durch andere schulische Dinge nicht so viel Platz im Kopf“ wäre. Außerdem ist als Grund die „nicht ausreichende Betreuung für Detailfragen“ angegeben worden oder, dass sie „einfach kein gutes Gedächtnis“ hätten. Die Schülerin, die, wie oben erwähnt, im Unterricht auch genügend Experimente sieht, hat hinzugefügt, den Tag im Labor aber trotzdem interessant gefunden zu haben und dass, obwohl sie „normalerweise kein Interesse für Chemie“ zeigt. Sie wäre es „nicht gewohnt, sich mit Chemie auseinanderzusetzen“ und hätte sich dadurch nach eigenen Angaben „nicht viel gemerkt“. Das hat durch die Überprüfung aber nicht bestätigt werden können, da sie sehr wohl in der Lage gewesen ist, mehr Wissen abzurufen als so manche Kollegen. Lediglich zwei Kontrollen in der gesamten Klasse sind als nichtzufriedenstellend anzusehen, während die meisten den Großteil gut beantworten haben können. Die angesprochenen zwei Kontrollen sind von Mädchen ausgefüllt worden, die auch bestätigt haben, sich nichts gemerkt zu haben. Drei Überprüfungen sind gänzlich richtig gewesen und bei acht weiteren sehr guten haben lediglich je kleine Details gefehlt. Die restlichen acht Tests sind durchwegs gut bis befriedigend ausgefallen.

Die Sichtung der Nachhaltigkeitskontrollen im Peuerbach-Gymnasium hat ergeben, dass selbst nach über einem Monat noch alle gewusst haben, was beim Kaugummiversuch zu tun gewesen ist. Vor allem bei einigen männlichen Befragten hat sich aber manifestiert, dass Glycerin und Backpulver eine Gärung in Gang bringen, anstatt von Zucker und Hefe. Fast alle haben sich erinnern können, dass bei der Gärung CO2 und Alkohol entstanden sind, aber nur

die wenigsten haben noch gewusst, wie diese nachgewiesen worden sind. Fälschlicherweise sind das Aufblähen des Beutels oder das Anzünden der Flüssigkeit als ausreichende Nachweise erwähnt worden. Interessant ist, dass sich viele das Kalkwasser, aber niemand das Cerammoniumnitrat in Erinnerung rufen haben können. Die Antwort „Messung des Alkoholgehalts“ mit dem Refraktometer ist aber als richtig angesehen worden. Die Parameter einer Gärung haben alle zu gewissen Teilen beantwortet. Hinsichtlich der Destillation haben ausnahmslos alle gewusst, was das Ziel dahinter gewesen ist, zwei Proben zu vergleichen. Auch haben sie sich erinnern können, dass Methanol früher zu sieden begonnen hat und sogar

82 über die Hälfte noch Siedepunkte sowie Flammenfarben gewusst. Erste größere Gedächtnislücken haben sich bei der Oxidation erkennbar gemacht, wo sich nur ein Drittel alle drei Farben und die richtigen Stoffklassen haben merken können. Der Bereich der Löslichkeit sowie Brennbarkeit ist in dieser Klasse generell sehr gut ausgefallen, kann aber nicht gänzlich als repräsentativ angesehen werden, da Teile davon schon aus dem Unterricht zuvor bekannt gewesen sind. Daher ist es den Schülern leichtgefallen, den Merksatz bei der Löslichkeit zu vervollständigen. Lediglich die Angabe ab welchem C-Atom der Sachverhalt gilt, ist vielen zu sehr ins Detail gegangen. Probleme hat es auch bei der Beantwortung der Fragen zum neuen Thema Ouzo gegeben. Fünf Maturanten haben sich entweder gar nicht mehr erinnern können oder angegeben, dass er gefrieren bzw. blau werden würde, anstatt milchig weiß. Der Rest hat sehr wohl noch über das Beobachtete Bescheid gewusst, jedoch die meisten nicht erklären können, warum dies so geschehen ist. Nur fünf von 21 haben sich die Begründung in Erinnerung rufen können und nur zwei davon auch die Geruchsänderung erwähnt.

Das Gesamtergebnis im Georg von Peuerbach-Gymnasium ist durchwegs als erfreulich anzusehen. Bereits im Labor haben die Schüler mit ihrem fachlichen Vorwissen gute Mitarbeit zeigen können und nahezu die volle Zeit ausgeschöpft. Weiters haben sie konzentriert im Labor gearbeitet und ihre Ergebnisse sauber und gewissenhaft dokumentiert. Diese Aspekte haben sicherlich zu dem positiven Ergebnis der Nachhaltigkeitskontrolle beigetragen, denn im Schnitt haben sich die Schüler viel gemerkt. Vor allem ist in dieser Klasse anzumerken, dass erst über einen Monat später die Überprüfung stattgefunden hat und sich dazwischen sogar noch Ferien befunden haben. Daher ist die Leistung noch höher einzuschätzen. Durch den Tag im Labor und in der Schule ist außerdem erkenntlich geworden, dass die Lehrerin einiges von ihren Schülern erwartet und verlangt sowie sehr kritisch ist. Einerseits hat sich dies auch in ihrer Bewertung der Maturanten widergespiegelt, die am niedrigsten ausgefallen ist. Andererseits trägt es aber bestimmt auch zum hohen Wissensstand dieser Klasse bei.

4.6.2.2. BG/BRG Ramsauerstraße

Im Ramsauer-Gymnasium sind 21 Schüler befragt worden, wobei bereits fünf im Labor angegeben haben, dass sie denken, das Gelernte nicht mehr zu benötigen. Alle anderen haben daran geglaubt, sich den Inhalt gut zu merken. Die Überprüfung hat etwas über zwei Wochen nach dem Experimentieren stattgefunden. Bei der Selbsteinschätzung während des Experimentierens hat sich diese Klasse im Schnitt am höchsten eingeschätzt. Bereits während des Aufenthalts im Labor ist diese Klasse durch die bunte Durchmischung verschiedener

83 Charaktere herausgestochen, was sich auch in der Beantwortung der Kontrolle gezeigt hat. So haben sich die Schüler beim Experimentieren von vorsichtig bis risikobereit, von sorgfältig und gewissenhaft bis verantwortungslos, von schreckhaft bis sicher und effizient eingestuft. Einigung hat jedoch in dem Punkt bestanden, recht viele Experimente im Unterricht durchzuführen. Dennoch ist der Wunsch nach mehr Versuchen bei nahezu allen gegeben, da sie „beim Stoffverständnis helfen“. Im Gegensatz dazu findet sich aber auch hier wieder die Schülermeinung, dass „wir nicht noch mehr Experimente machen sollten, weil sonst nicht genug Zeit für die Theorie bleibt“. Die Frage, inwiefern sich der Besuch im Labor gelohnt hat bzw. was sich die Schüler davon mitnehmen haben können, ist des Öfteren mit „keine Schule“ bzw. „neue Stifte“ beantwortet worden. Aber es sind auch sinnvollere Antworten geliefert worden, wie in etwa, der „Umgang mit interessanten Chemikalien und Gerätschaften“, die „Einführung in das praktische Leben eines Chemikers“, das „Wissen, dass Alkohol Bestandteil vieler Alltagsgegenstände ist“. Besonders wertgelegt worden ist in dieser Klasse auf den Unterschied zur Schule. Hierbei ist erwähnt worden, dass sie „anders als im normalen Unterricht mit praktischen Beispielen an das Thema herangeführt wurden“ und durch „verschiedene Arten von Experimenten andere Perspektiven“ erlangt haben. Als besonders erfreulich gilt die Tatsache, einen Schüler „bei der Entscheidung, was ich in Zukunft studieren möchte“ unterstützt zu haben. Weiter hat ein Schüler auf „gemeinsames Experimentieren und Arbeiten in Gruppen“ wertgelegt.

Interessant ist der Fakt, dass sich insgesamt nur drei Schüler des Ramsauer-Gymnasiums so eingeschätzt haben, sich das Gelernte nicht gemerkt zu haben. Und das, obwohl in dieser Klasse zwei Wochen zuvor beim Fragebogen ermittelt worden ist, dass eigentlich fünf Schüler das Wissen nicht weiter brauchen würden. Begründet worden ist das Vergessen mit „viel anderem Schulstress“, „kein Interesse für Chemie“ und „nur einmalig gemacht und nicht mehr wiederholt“. Die Einschätzung jener drei Schüler ist durch die Nachhaltigkeitskontrolle eindeutig bestätig worden, da sie nicht mehr viel Wissen abrufen haben können. Auch die Leistung von drei weiteren männlichen Kollegen lässt sehr zu wünschen übrig. Zwei zeigten ausreichendes Wissen, hingegen haben drei Schüler bis auf Kleinigkeiten alles beantworten können und der Kontrollbogen eines Maturanten ist gänzlich richtig beantwortet gewesen. Ihre weiblichen Mitschüler haben durchwegs gute bis ausreichende Leistungen erbracht.

Im Vergleich zum Peuerbach-Gymnasium fällt auf, dass im Ramsauer-Gymnasium alle gewusst haben, dass Zucker und Hefe für die Gärung verantwortlich sind und nicht einmal Glycerin bzw. Backpulver erwähnt worden sind. An die Durchführung sowie die Reaktionsprodukte haben sich die meisten, aber nicht alle, erinnern können. Als Nachweis für Ethanol ist am häufigsten das Messen mit dem Refraktometer angegeben worden, für CO2 ist

84 die Verwendung von Cerammoniumnitrat hat sich niemand zurückerinnern können. Zumindest ein Parameter für die Gärung ist jedem Schüler des BGs/BRGs Ramsauerstraße in den Sinn gekommen. Bei der Frage nach dem Ziel der Destillation, haben ausnahmslos alle Schüler gewusst, warum sie diesen Versuch gemacht haben. Ergebnis der Untersuchung ist auch, dass in dieser Klasse einige Probleme dabei bestanden haben, die Apparatur aufzubauen. Dies hat einerseits an der „ungenauen Abbildung“ gelegen, andererseits am „ungewohnten Umgang mit Geräten“. Bis auf sechs Schüler haben noch alle angeben können, dass Methanol bei 64 °C-70 °C als erstes zu Sieden begonnen hat und mit Borsäure grünlich verbrannt ist. Das Feld der Oxidation ist am häufigsten leer geblieben und wurde von nur einem Schüler ganz richtig beantwortet. An die Farben haben sich hingegen immerhin noch acht erinnern können. Der Lückentext zur Oxidierbarkeit ist entweder überhaupt nicht oder richtig ausgefüllt worden, wobei sich dieses Ergebnis auf je ca. die Hälfte der Klasse verteilt hat. In Hinblick auf die Löslichkeit ist das ganze Kapitel von einem Drittel der Schüler übersprungen worden. Dem Rest der Klasse ist das Ausfüllen des Lückentextes wesentlich leichter gefallen als die Beantwortung der offenen Fragen. Paradox erscheint, dass einige den Lückentext richtig ausfüllen haben können, jedoch den Unterschied zwischen Butanol und Ethanol, bezogen auf die Löslichkeit, nicht erklären konnten, obwohl es sich im Prinzip um die gleiche Antwort gehandelt hat. Die Tatsache, dass sich Ouzo bei Wasserzugabe trübt, haben sich zwölf Schüler in Erinnerung rufen können, jedoch niemand mehr die Änderung des Geruchs. Richtige Erklärungen für das Phänomen sind dreimal vorgekommen. Das Thema Brennbarkeit von Alkoholen ist durchwegs gut ausgefallen. Die Flammenfarben haben hierbei aber das größte Problem dargestellt, da die Alkohole neben den richtigen Angaben bläulich und grell orange-gelb anscheinend auch lila, grün und rot gebrannt haben sollen.

Zum Gesamtergebnis des BGs/BRGs Ramsauerstraße ist zu sagen, dass die Schüler wirklich ausreichend auf den Laborbesuch vorbereitet worden sind und sie dadurch im Allgemeinen gute Mitarbeit gezeigt haben. Auch muss Laborerfahrung bestehen, da sie geschickt gearbeitet haben. Leider ist die Aufmerksamkeitsschwelle, vor allem der männlichen Teilnehmer, innerhalb der voll ausgenützten Zeit stetig gesunken, was vor allem in der nachlassenden Mitschrift und Konzentration erkennbar gewesen ist. Höchstwahrscheinlich hat sich dies für einige Schüler im Nachhinein auch auf die überprüfte Merkfähigkeit ausgewirkt. In Kontrast dazu steht aber das sehr gute Ergebnis anderer männlicher Mitschüler und generell jenes der weiblichen Kolleginnen. Diese haben sich bei der Selbsteinschätzung am Fragebogen also keineswegs überschätzt.

85

4.6.2.3. BORG Linz/Hagenberg

Diese Klasse hat nur zwei Stunden am Nachmittag für das Projekt zur Verfügung gehabt und daher bloß den ersten Teil des Moduls durchführen können. Da sie unvorbereitet im Labor erschienen sind, haben sich die Schüler beim Fragebogen im Schnitt am wenigsten gut eingeschätzt. Dies hat sich auch bei der Überprüfung von 16 Schülern zwei Wochen später bestätigt, als sie sich beim Experimentieren hauptsächlich als „schlecht“, „mittelmäßig“, „planlos“ bis hin zu „inkompetent“ gesehen haben. Im Gegensatz dazu haben sie aber beim Fragebogen im Open Lab angegeben, sich das Gelernte gut zu merken, da es spannend gewesen sei. Nur zwei Schüler sind damals der Meinung gewesen, nicht mehr in dem Schulversuchslabor gelernt zu haben als sonst. Im Zuge der Nachhaltigkeitskontrolle hat sich ergeben, dass alle Mädchen geglaubt haben, das Gelernte gut abrufen zu können, da es „praktisch orientiert“ gewesen sowie „gut erklärt“ und „öfter wiederholt“ worden sei und in einer „aufgelockerten Atmosphäre“ „selbstständiges Arbeiten“ möglich gewesen sei. Über der Hälfte der männlichen Befragten ist es nach eigenen Angaben nicht sehr leichtgefallen, sich alles zu merken, da beispielsweise „Konzentrationsschwächen wegen des Termins am Nachmittag“ bestanden hätten. Weiters ist vermehrt angegeben worden, sich „grobe Informationen, die für den Alltag nützlich sind“, eher gemerkt zu haben, als „Formeln“ oder „genaue Details, die nicht relevant für das weitere Leben sind“. Überrascht gewesen sind viele in dieser Klasse darüber, dass es, neben dem ihnen als Alkohol bekannten Ethanol, noch andere Vertreter dieser Stoffgruppe gibt. Weiters haben sie mitnehmen können, dass „auch in Produkten Alkohol enthalten ist, wo man es eventuell nicht vermuten würde“ oder dass „man mit Alkohol viel anstellen kann“. Generell ist der Halbtag als „interessant“ und „informativ“ sowie „gut aufgebaut“ und „bildungsreich“ beschrieben worden. Auch die „Abwechslung zum normalen Unterricht“ und das „Kennenlernen eines richtigen Labors“ ist als wichtig angesehen worden.

Bezogen auf den Wissensstand der Schüler nach zwei Wochen und ohne jegliche Wiederholung des Stoffs durch einen Lehrer, können folgende Aussagen getätigt werden: vier Maturantinnen sowie ein Maturant haben alle Fragen beantworten können. Drei weitere Mitschüler haben gut abgeschnitten. Im Gegensatz dazu hat sich die Hälfte der Klasse zwar noch an Durchführungen erinnern können, nicht aber an Ergebnisse. Das Thema Brennbarkeit ist für sie, bis auf das Ethanol-Auto, überhaupt bereits in Vergessenheit geraten gewesen. Außerdem ist irrtümlicherweise des Öfteren erwähnt worden, dass Backpulver anstatt Hefe für den Gärprozess verantwortlich wäre. Schwierigkeiten haben auch beim Aufbau der Apparatur bestanden, da viele Geräte unbekannt gewesen sind.

86 Das Gesamtergebnis im BORG Linz/Hagenberg kann als durchwachsen beschrieben werden, was mit ihrer Zurückhaltung bei der Selbsteinschätzung beim Fragebogen korreliert. Im Gegensatz zu den anderen Klassen ist hier nur ein kurzer Termin am Nachmittag möglich

Im Dokument Konzeption und Wirksamkeit eines Experimentierhalbtages zum Thema Alkohole in einem Schulversuchslabor / eingereicht von Sabrina Wallner (Seite 79-88)