Entwicklung eines Climate Change Concept Inventory
Das Projekt ist eine Kooperation der Universität Graz (Prof.in Dr.in Claudia Haagen-Schützenhöfer, Dr. Thomas Schubatzky) und der Ruhr-Universität Bochum (Dr. Rainer Wackermann, Dr.in Carina Wöhlke) und basiert auf Vorbarbeiten der Arbeitsgruppe in Graz. In dem Projekt arbeiten außerdem zwei Masteranden der AG Didaktik der Physik der RUB.
Hintergrund
Der anthropogene Klimawandel ist eine der zentralen Herausforderungen aktueller als auch zukünftiger Generationen (Schreiner, Henriksen, & Kirkeby Hansen, 2005). Für SchülerInnen als zukünftige WählerInnen, EntscheidungsträgerInnen und Mitglieder unserer Gesellschaft ist der Klimawandel ein bedeutsames Themenfeld. Das zeigen auch Entwicklungen rund um die „Fridays-for-Future Bewegung“. Obwohl ein höheres Wissen zum Thema Klimawandel nicht automatisch zu einem klimafreundlicheren Verhalten führt (Bedford, 2016; Hornsey, Harris, Bain, & Fielding, 2016), scheint klar, dass ein fundiertes Wissen über naturwissenschaftliche Grundlagen des Klimawandels eine der wichtigsten Voraussetzungen für einen adäquaten Umgang unserer Gesellschaft mit Umweltproblemen wie dem Klimawandel darstellt (Bord, O’connor, & Fisher, 2000; Stevenson, Peterson, Bondell, Moore, & Carrier, 2014). Um den Ist-Stand des Wissens und der Vorstellungen junger Menschen im deutschsprachigen Raum zu naturwissenschaftlichen Grundlagen des Klimawandels feststellen zu können, aber auch um entwickelte Bildungsangebote zu evaluieren, erscheint es notwendig, ein Testinstrument zu entwickeln welches dies leisten kann. Concept-Inventories sind dafür prädestiniert, die Vorstellungen und das Wissen einer großen Anzahl von Personen valide erheben zu können.
Forschungsdesign
Concept-Inventories sind validierte Multiple-Choice Fragebögen, die das Verständnis von einer großen Anzahl Lernender in einem bestimmten Themenbereich erheben können (Schecker & Gerdes, 1999). In den letzten Jahren und Jahrzehnten wurden mehrere derartiger Testinstrumente zum Thema Klimawandel entwickelt (z.b. Arslan, Cigdemoglu, & Moseley, 2012; Jarrett & Takacs, 2019; Lambert, Lindgren, & Bleicher, 2012; Lombardi, Sinatra, & Nussbaum, 2013). Eine deutschsprachige Version, welche das Wissen und die Vorstellungen von Jugendlichen valide erheben kann, existiert unseres Wissens bis dato aber noch nicht. Um diese Forschungs- und Entwicklungslücke ein Stück weit zu schließen, wurde in einem ersten Schritt ein in Australien entwickelter Climate Change Concept Inventory (CCCI) (Jarrett & Takacs, 2019) übersetzt und bei etwa 340 SchülerInnen in Österreich pilotiert (Schubatzky, Pichler, & Haagen-Schützenhöfer, 2020).
Im Zuge dieser Pilotierung wurden jedoch einige Unzulänglichkeiten aufgedeckt. Diese betreffen die Unklarheit der Genese des Konzeptraums (Delphi-Studie mit Schullehrkräften), die Abbildung relevanter Fach-Inhalte (etwa die Unterscheidung zwischen Wetter und Klima kommt nicht vor) und die Selektionskriterien der ursprünglichen Auswahl. Auch aus psychometrischer Sicht sind einige Fragen zweifelhaft gestellt, beispielsweise durch stark unterschiedlicher Antwortlängen (diese unterscheiden sich bspw. zum Teil um den Faktor 2), so dass insgesamt die Validität und die Reliabilität des australischen Instruments angezweifelt werden müssen. Es braucht daher eine fachdidaktische als auch psychometrische Überarbeitung dieses CCCI.
Zur Entwicklung des Climate Change Concept Inventories wurden und werden gängige Schritte bei der Entwicklung von Content Inventories verfolgt. Diese Schritte sind:
- Sichtung bisheriger Tests zum Verständnis des Klimawandels
- Klärung des Konzeptraums: Abgleich einschlägiger Expertenbefragungen; Sichtung einschlägiger Bücher und Vorträge für Lernende
- Konzepte, die elementar für das Verständnis des Klimawandels sind: Fakten zur Atmosphäre; Unterscheidung von Klima und Wetter; Treibhauseffekt; Klima als System; Kohlenstoffkreislauf
- Formulierung von Konzepterwartungen
- Entwicklung von je 3-6 Items pro Konzept
- Pilotierung und Auswahl von Items
- Pilotierung und Überarbeitung des CCCIs
Aktuell werden Items z den verschiedenen Teilkonzepten des Klimawandels entwickelt.
Literatur
Arslan, H. O., Cigdemoglu, C., & Moseley, C. (2012). A three-tier diagnostic test to assess pre-service teachers’ misconceptions about global warming, greenhouse effect, ozone layer depletion, and acid rain. International Journal of Science Education, 34(11), 1667–1686.
Bedford, D. (2016). Does climate literacy matter? A case study of US students’ level of concern about anthropogenic global warming. Journal of Geography, 115(5), 187–197. doi.org/10.1080/00221341.2015.1105851
Bord, R. J., O’connor, R. E., & Fisher, A. (2000). In what sense does the public need to understand global climate change? Public Understanding of Science, 9(3), 205–218.
Hornsey, M. J., Harris, E. A., Bain, P. G., & Fielding, K. S. (2016). Meta-analyses of the determinants and outcomes of belief in climate change. Nature Climate Change, 6(6), 622–626.
Jarrett, L., & Takacs, G. (2019). Secondary students’ ideas about scientific concepts underlying climate change. Advance online publication. doi.org/10.1080/13504622.2019.1679092
Lambert, J. L., Lindgren, J., & Bleicher, R. (2012). Assessing elementary science methods students‘ understanding about global climate change. International Journal of Science Education, 34(8), 1167–1187.
Lombardi, D., Sinatra, G. M., & Nussbaum, E. M. (2013). Plausibility reappraisals and shifts in middle school students‘ climate change conceptions. Learning and Instruction, 27, 50–62.
Schecker, H., & Gerdes, J. (1999). Messung von Konzeptualisierungsfähigkeit in der Mechanik. Zur Aussagekraft des Force Concept Inventory. Zeitschrift Für Didaktik Der Naturwissenschaften, 5(1), 75–89.
Schreiner, C., Henriksen, E. K., & Kirkeby Hansen, P. J. (2005). Climate education: Empowering today’s youth to meet tomorrow’s challenges. Studies in Science Education, 41(3), 3–49.
Schubatzky, T., Pichler, A., & Haagen-Schützenhöfer, C. (2020). Weiter-Entwicklung eines Klimawandel-Testinstruments. PhyDid B-Didaktik Der Physik-Beiträge Zur DPG-Frühjahrstagung, 1.
Stevenson, K. T., Peterson, M. N., Bondell, H. D., Moore, S. E., & Carrier, S. J. (2014). Overcoming skepticism with education: interacting influences of worldview and climate change knowledge on perceived climate change risk among adolescents. Climatic Change, 126(3-4), 293–304.
Kontakt
Briefanschrift:
Ruhr-Universität Bochum
Fakultät für Physik und Astronomie
AG Didaktik der Physik
z. H. Dr. Rainer Wackermann
NB / Fach 123
44780 Bochum
Poster für die virtuelle GDCP-Jahrestagung 2020
Poster auf der DPG-Frühjahrstagung März 2022
Foto: RUB, Marquard