Sprachförderndes Experimentieren im Sachunterricht Anja Gottwald Sprachförderndes Experimentieren im Sachunterricht Wie naturwissenschaftliches Arbeiten die Sprache von Grundschulkindern fördern kann Anja Gottwald Zürich, Schweiz Dissertation, Universität Bielefeld, 2012 ISBN 978-3-658-11277-6 ISBN 978-3-658-11278-3 (eBook) DOI 10.1007/978-3-658-11278-3 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbi- bliogra(cid:191) e; detaillierte bibliogra(cid:191) sche Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer VS © Springer Fachmedien Wiesbaden 2016 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikrover(cid:191) lmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informa- tionen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Fachmedien Wiesbaden ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media (www.springer.com) Dank Die vorliegende Untersuchung habe ich von 2008 bis 2011 an der Universität Bielefeld bei Frau Prof. Dr. Lück in ihrer Arbeitsgruppe Chemiedidaktik durch- geführt. Mein Dank gilt den Menschen, die diesen Weg begleitet haben. Unter der Leitung von Frau Prof. Dr. G. Lück konnte ich ein komplexes Thema bearbeiten, das mich von Beginn an fasziniert hat. Unter ihrer Betreuung konnte ich viel lernen. Herrn Prof. Dr. H. Wenck danke ich sehr herzlich für die Zweitbegutachtung. Freundlicher Dank gilt den Kolleginnen und Kollegen der Arbeitsgruppe Chemiedidaktik: Prof. Dr. Björn Risch, Dr. Anke Seidel, Dr. Mareike Wehmeier, Angelika Pahl, Miriam Schmidt sowie Wolfgang Below, Gudrun Bülter und Jörg Müller. Jede empirische Studie profitiert von einem wohlwollenden Klima am Unter- suchungsort. So war es mir eine Freude, dass die Schulleitenden und Klassen- lehrerinnen der Untersuchungsschulen, Frau Macherey-Löhr und Frau Schindler in Lage sowie Herr Riedinger und Frau Ebel in Bielefeld-Babenhausen, sich für das Sujet der Arbeit interessierten und die Untersuchung nach Kräften unter- stützten. Dafür vielen herzlichen Dank! Meinen neuen Kolleginnen und Kollegen in Basel-Land rechne ich hoch an, dass sie mir trotz Lehrverpflichtung und Forschungsvorhaben mit Wohlwollen und Flexibilität begegnet sind. Dies war eine unvorhergesehene, warmherzige Unterstützung. Stellvertretend für das ganze Team danke ich besonders Prof. Dr. Pascal Favre. Von Herzen danke ich meinen Eltern, die selbst mit „Vorlesen und Erzählen“ sowie „Experimentieren“ im Kindergarten engagiert sind. Ihr seid die Besten! Meinen Freunden danke ich für ihre vielfältige Unterstützung, besonders Iris Claußen, Dr. Martin Janssen, Prof. Dr. Christof Mandry, Dr. Sönke und Petra Ostertun mit ihren Kindern, Dr. Benjamin F. Pierce und Katrin Voigt. An Roland und Jason: Danke für Eure Unterstützung. „Die Grenzen meiner Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt“ Ludwig Wittgenstein Abstract Initial Position and Objectives In german Science teaching, „language“ usually stands for inconsistencies be- tween everyday and scientific language (RINCKE 2007; ANTON 1999). LEISEN asked „Shall I now also teach language?“ a few years ago (LEISEN 2005). Little research takes a constructive perspective on language (LÜCK 2009c; SCHEUER, KLEFFKEN und AHLBORN-GOCKEL 2010), WAGENSCHEIN being an early and rare exception (WAGENSCHEIN 1923). In his and LÜCK’s wake, this study explores the links between doing science experiments, „talking to understand science“ (ROTH 2002) and the effects on the language competencies of primary care children. In 2010, 6 % of adolescents in Germany left school without a certificate, another 20 % only reached a Hauptschulabschluss leaving them with limited options on the labour market. Since the first PISA study, it is know that especially children with a migration background struggle in the german school system, the main reason being „deficits in the acquisition and use of the german language“ (KIZIAK, KREUTER UND KLINGHOLZ 2012, p. 2, translation GOTT- WALD). Accordingly, the first PISA report proposes the „early identification and support of weak readers“ in order to „substantially reduce the potential group at risk at the end of the compulsory school time“ (BAUMERT et al. 2001, p. 401, translation GOTTWALD). Before school entry, at least 20–25 % of children in Germany have language deficits (BUNDESMINISTERIUM FÜR BILDUNG UND FORSCHUNG 2008). Since a few years ago, enhancing german language skills is the single biggest effort in the field of education politics. Unlike other initiatives, it is jointly and intensely pursued pursued by all relevant stakeholders, from political parties via founda- tions to private, local initiatives. However – there is little consensus about the „how to“ support language development. The anglosaxon world is scientifically sophisticated in the area; the german-speaking world is lacking vastly behind. Hence, there is hardly any scientific evaluation for language tests, not to speak of development programs. We propose to conduct hands-on science experiments on the primary care level 10 Abstract as a method of choice to enhance language acquisition and map out the reasons and rationale behind this approach from various points of view (e.g. the child’s interest in nature’s principles). Methods of this Empirical Research This piece of empirical research followed the principles of Qualitative Research. Its interventional parts were conducted in two Sprachförderschulen at primary school level. The research perspective was twofold: First, we investigated the effects of conducting Science Experiments on the language competencies of the children, and secondly, we aimed to explore how science experiments can be conducted fruitfully as a mean of language development in the frame of regular Sachunterricht lessons. (cid:120) Hypotheses on the effects of Science Experiments on language develop- ment: When conducting science experiments, children can improve not only their science knowledge but also their language competencies. (cid:120) Questions on Science Experiments as a means of language development: o Which topics and experiments are suited for which purpose, in the class room? Which criteria make for a „good experiment“? o Which didactical approaches are suited for conducting experiments in the classroom as a means of language development? A pre- and post-test design was used for the first question. The second, explora- tory one was analyzed using the protocols of all participating observations as well as our own classroom interventions, using Qualitative Content Analysis (MAYRING 2008). Results Language Development (,Vocabulary‘): Conducting experiments positively affects the children’s language competencies, here their ability to name objects: While the correct naming of objects used by the children while experimenting increased 30 % on average, naming of objects only seen during teacher experiments gained 17 %. Naming of things not used in class during the intervention rose by 7.5 %. Abstract 11 ,Chemistry‘: The science knowledge of the participating children improved in the same magnitude as comparable studies (LÜCK 2000; RISCH 2006a) in spite of the language challenges and the bifocal approach of the experimental sessions. Exploring the bifocal didactic approach during the intervention (,science‘ and ,language‘), a variety of topics were explored and addressed: We developed criteria of purposeful experiments, formulated principal steps of conducting ex- periments with a bifokal approach and considerations for the use of the verbal process. The latter ones included Storytelling, the upfront preparation of vocabu- lary, methods to train grammatical structures along the way and the documenta- tion in Science Diaries. This dissertation proposes and justifies conducting science experiments by primary school children in the classroom as a fruitful and constructive way not only to improve their science skills, but also their language competencies. Inhaltsverzeichnis Dank ................................................................................................................................................... 5 Abstract .............................................................................................................................................. 9 Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen .................................................................................. 17 Einleitung ......................................................................................................................................... 19 1 Der Untersuchungsgegenstand: Ausgangslage und theoretische Grundlagen .................... 27 1.1 Der Sprachstand von Kindern vor Schulbeginn ................................................................... 28 1.1.1 Sprachstandserhebungen und Sprachförderung in Deutschland ............................. 28 1.1.2 Die Zielgruppe: Kinder in Sprachförderschulen (Primarstufe) ............................... 35 1.2 „Sprache“ und „das Experiment“ in der Naturwissenschaftsdidaktik .................................. 36 1.2.1 Das Phänomen „Sprache“ in den Naturwissenschaftsdidaktiken ........................... 36 1.2.2 Das Experiment im Unterricht: Haltungen und Ziele ............................................. 39 1.3 Die „unbelebte Natur“ im Sachunterricht ............................................................................ 41 1.3.1 Sachunterricht in Sprachförderschulen .................................................................. 41 1.3.2 Das Interesse von Grundschulkindern an der unbelebten Natur ............................. 42 1.3.3 Kompetenzen von Grundschullehrenden im Bereich „unbelebte Natur“ ............... 44 1.3.4 Die unbelebte Natur in den Lehrplänen für den Sachunterricht ............................. 47 1.3.5 Welche Inhalte werden im Sachunterricht unterrichtet? ......................................... 49 1.4 Das deutsche Förderschulsystem ......................................................................................... 52 1.4.1 Förderschülerinnen und Förderschüler in Deutschland .......................................... 52 1.4.2 Förderschülerinnen und Förderschüler im Bereich „Sprache“ ............................... 54 1.4.3 Schulabschlüsse im deutschen Förderschulsystem ................................................. 56 1.4.4 Exkurs: Deutsche Förderschulen im internationalen Vergleich.............................. 57 1.5 Theoretische Grundlagen zum Spracherwerb und Wortschatz ............................................. 62 1.5.1 Die Sprachentwicklung: Meilensteine und Mechanismen ...................................... 63 1.5.2 Wortschatz: Bedeutung und Struktur des semantischen Lexikons ......................... 67 1.5.3 Wie bauen Kinder Wortschatz auf? ....................................................................... 69 1.5.4 Der Wortschatz ist mit Semantik, Grammatik und Prosodie verwoben.................. 75 1.5.5 Sprechen: Sprachproduktion .................................................................................. 77 1.5.6 Spracherwerbsstörungen und ihre Auswirkungen .................................................. 79 1.5.7 Was wirkt? Prinzipien sprachtherapeutischen Unterrichts ..................................... 82 1.5.8 Andere interdisziplinäre Ansätze der Sprachförderung .......................................... 83 2 Die Untersuchung: Forschungsansatz, Fragestellung, Design und Methoden, Rahmenbedingungen ................................................................................................................ 85 2.1 Der Forschungsansatz: Qualitative Sozialforschung ............................................................ 85 2.1.1 Grundlagen qualitativer Forschung und ihre Umsetzung in dieser Studie .................. 86 2.1.2 Begründung der Fragestellung ............................................................................... 90