1 Einleitung 8

2 Internationale Schulleistungsvergleichsstudien und naturwissenschaftliche Grundbildung 11

2.1 Konzeptionnaturwissenschaftlicher Grundbildung 12
2.2 Befunde zur naturwissenschaftlichen Grundbildung 13
2.3 Zusammenfassung 16

3 Unterrichtsgestaltung als eine Ursache der Befunde 17

3.1 Zur aktuellen Ausgestaltung des mathematischen Unterrichts 17
3.2 Zur aktuellen Ausgestaltung des naturwissenschaftlichen Unterrichts 18
3.3 Zusammenfassung 19

4 Modelle des Lehrens und Lernens als Hintergrund der Unterrichtsgestaltung 20

4.1 Zum traditionellen Modell von Lehren und Lernen 20
4.2 Vom traditionellen zum konstruktivistischen Modell 21
4.3 Zum konstruktivistischen Modell von Lehren und Lernen 22
4.3.1 Das pragmatisch-konstruktivistische Modell 22
4.3.2 Maßnahmen zur Unterstützung pragmatisch-konstruktivistisch orientierten Lemens 24
4.4 Pragmatisch-konstruktivistisch orientiertes Lernen als Basis naturwissenschaftlicher Grundbildung 25
4.5 Zusammenfassung 26

5 Zur Veränderung der Ausgestaltung naturwissenschaftlichen Unterrichts durch Unterrichtsentwicklung 28

5.1 Initiativen zur Unterrichtsentwicklung in den Naturwissenschaften 29
5.2 Initiative zur Unterrichtsentwicklung durch Implementierung des Fachs »Natur und Technik« 30
5.3 Zusammenfassung 32

6 Lehrerpersönlichkeit und Reformierung 33

6.1 Das Denken der Lehrkräfte und Schulentwicklung 34
6.2 Das Denken der Lehrkräfte und naturwissenschaftlicher Unterricht 35
6.2.1 Das Denken von Studierenden und Lehramtsanwärtern 36
6.2.2 Das Denken von Lehrerinnen und Lehrern 40
6.3 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 45

7 Zusammenschau und Zielsetzung der Untersuchung 47

8 Begriffsbestimmungen und konzeptionelle Entscheidungen 48

8.1 Der Begriff des Denkens definiert als »Lehrerkognitionen« 48
8.1.1 Professionelles Wissen als Bestandteil der »Lehrerkognitionen 49
8.1.2 Einstellungen als Bestandteil der »Lehrerkognitionen« 50
8.2 »Lehrerkognitionen« und Handlungsdispositionen 51
8.2.1 Unterrichtsvorbereitung als Handlungsentscheidung 52
8.2.2 Die Handlungs-Entscheidungs-Theorie als konzeptionelle Entscheidung 52
8.3 Zusammenfassung 55

9 Methoden und Durchführung der Untersuchung 56

9.1 Untersuchungsdesign 56
9.2 Erhebungstechniken - Die schriftliche Befragung 58
9.2.1 Konstruktion der Teilbefragung zum Bedingungsfäktor »Überzeugungen 60
9.2.2 Konstruktion der Teilbefragung zum Bedingungsiäktor »persönlichen Bilanzen« 63
9.2.3 Konstruktion der Teilbefragung zum Bedingungsfaktor »Kenntnis« 64
9.2.4 Konstruktion der Teilbefragung zum Kontextfaktor »Einsatz 65
9.2.5 Items zum Kontextfaktor »berufliche Sozialisation« 66
9.2.6 Weitere Items 67
9.2.7 Gesamtkonzeption, Layout und Instruktion des Fragebogens 67
9.3 Auswertungsverfahren der schriftlichen Befragung 68
9.3.1 Auswertung der geschlossenen Antwortformate68
9.3.2 Auswertung der offenen Antwortformate des Items »persönliche Bilanzen« 69
9.4 Stichprobe der schriftlichen Befragung 70
9.5 Gütekriterien der schriftlichen Befragung 70
9.6 Erhebungstechniken - Das Interview zur Illustration der Untersuchungsergebnisse 71
9.6.1 Interview-Leitfaden 72
9.62 Interview-Auswertung 73
9.6.3 Stichprobe 73
9.7 Zusammenfassung 75

10 Ergebnisse der Untersuchung 76

10.1 Strukturdaten der Befragten 76
10.1.1 Demographische Daten 76
10.1.2 Berufserfahrung 78
10.1.3 Berufliche Qualifikationen 80
10.1.4 Zusammenfassung 84
10.2 Deskriptive Statistik der Befragung 85
10.2.1 Deskriptive Befunde zum Bedingungsfaktor »Überzeugungen« 85
10.2.2 Deskriptive Befunde zum Bedingungsfaktor »persönliche Bilanzen« 103
10.2.3 Deskriptive Befunde zum Bedingungsfaktor »Kenntnis« 114
10.2.4 Deskriptive Befunde zum »Mediodenvsaändnis« 121
10.2.5 Deskriptive Befunde zum Kontextfaktor »Einsatz« 123
10.2.6 Deskriptive Berunde zum Kontextfaktor »berufliche Sozialisation« 131
10.2.7 Zusammenfassung 136
10.3 Datenreduzierung 138
10.3.1 Datenreduzierung bei den Bedingungsfaktoren 138
10.3.2 Datenreduzierung bei den Kontextfaktoren 144
10.3.3 Zusammenfassung 147
10.4 Ermittlung von Gruppierungen 147
10.4.1 Clusteranalysen bei Bedingungsfaktoren 147
10.4.2 Clusteranalysen bei Kontextfaktoren 150
10.4.3 Zusammenlassung 153
10.5 Zusammenhangsanalysen zwischen den ermittelten Gruppen 154
10.5.1 Zusammenhangsanalysen zwischen den Gruppen der Bedingungsfaktoren und Kontextfaktoren 154
10.5.2 Zusammenhangsanalysen ausgewählter Kontextfaktoren 172
10.5.3 Zusammenhangsanalysen zwischen Gruppen der Bedingungsfaktoren 179

11 Illustration der Untersuchungsergebnisse 183

11.1 Fall 1 - der wenig demonstrations- und eigentätigkeitsbezogen Unterrichtende. 184
11.2 Fall 2 - der demonstrationsbezogen Unterrichtende 187
11.3 Fall 3 - die demonstrations- und eigentätigkeitsbezogen Unterrichtende 190
11.4 Zusammenfassung 192

12 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse 194

12.1 Zusammenfassung der Strukturdaten 194
12.2 Zusammenfassung der deskriptiven Befunde 194
12.3 Zusammenfassung der Datenreduktion 196
12.4 Zusammenfassung der Gruppenanalysen 197
12.5 Zusammenfassung der Zusammenhangsanalysen 200
12.5.1 Bedingungsfaktor »Überzeugungen« 200
12.5.2 Bedingungsfaktor »persönliche Bilanzen«200
12.5.3 Bedingungsfaktor »Kenn1nis«201
12.5.4 Kontextfektor »Einsatz«201
12.5.5 Teilkontextfaktor»Kennen lemen«202

13 Schlussfolgerungen 204

14 Literaturverzeichnis 207
15 Abbildungsverzeichnis 231
16 Tabellenverzeichnis 233