Diagnostik experimenteller Kompetenz

Das Experimentieren ist ein wesentliches Merkmal naturwissenschaftlichen Arbeitens. Die Diagnostik experimenteller Kompetenz kann durch Tests mit einem Realexperiment erfolgen. Diese Tests ermöglichen die selbstständige Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten und erlauben eine prozessorientierte Auswertung. Sie sind allerdings mit hohem Aufwand bei Logistik, Datenerfassung und Datenauswertung verbunden. Praktikablere Alternativen zu Tests mit Realexperimenten sind deshalb für die Diagnostik experimenteller Kompetenz wünschenswert. Das Ziel der vorliegenden Studie war es, zwei alternative Testverfahren - Tests mit einem Computersimulationsbaukasten und schriftliche Wissenstests - zur Diagnostik experimenteller Kompetenz zu entwickeln und zu validieren. Als Maßstab für die Validierung dienten Tests mit einem Realexperiment. Basierend auf einem Modell experimenteller Kompetenz wurden experimentell lösbare Aufgabenstellungen und Auswertungsmethoden für alle drei Testverfahren entwickelt. Bei Tests mit einem Realexperiment oder mit einem Computersimulationsbaukasten ermöglichen die Auswertungsmethoden eine prozessorientierte Beurteilung der Schülerleistungen. Der Vergleich der Testverfahren erfolgte u. a. durch Vergleich der erzielten Schülerleistungen, sowohl auf Individualebene als auch auf Populationsebene. Hierzu bearbeiteten Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe in einem Kreuzdesign je eine Aufgabe mit einem Realexperiment und eine weitere Aufgabe mit einem der beiden alternativen Testverfahren.