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– Originalbeitrag –
Wie kompetenzorientiert sind Aufgaben für die mündliche Reifeprüfung in
Biologie an Österreichs Allgemeinbildenden höheren Schulen?
Christine Heidinger, Ilse Wenzl1,4, Peter Pany1,4, Theresa Hochholzer1, Alexandra
Reichstädter1, Birgit Roiser1, Nina Steinhögl1, Elisabeth Nowak1,2, Martin
Scheuch3,1
1
Universität Wien, Austrian Educational Competence Centre for Biology
2
Kirchlich-Pädagogische Hochschule Wien/Krems
3
Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik
4
Pädagogische Hochschule Wien
ZUSAMMENFASSUNG
Seit dem Schuljahr 2014/15 wird die mündliche Reifeprüfung in Österreichs Allgemeinbildenden höheren Schulen verpflich-
tend kompetenzorientiert abgehalten. Anstatt wie bisher Reifeprüfungsfragen zu stellen, die von Schüler*innen hauptsächlich
die Reproduktion von erworbenem Fachwissen verlangen, müssen Biologielehrer*innen nun Prüfungsaufgaben entwickeln,
die den Kompetenzerwerb bei Schüler*innen sichtbar machen; d.h. die Fähigkeit, ihr Fachwissen in komplexen, lebensweltli-
chen Problemsituationen anwenden zu können. Studien aus Deutschland und der Schweiz haben bereits gezeigt, dass Biolo-
gielehrer*innen damit große Schwierigkeiten haben. In Österreich wird dies hier erstmals untersucht. Dazu wurden 100 Reife-
prüfungsaufgaben, die von Biologielehrer*innen aus ganz Österreich im Zeitraum 2014-2016 entwickelt wurden, mittels eines
Kategoriensystems quantitativ analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Großteil der Prüfungsaufgaben lediglich die Repro-
duktion oder Reorganisation von Fakten- bzw. Konzeptwissen in innerfachlichen Anwendung-kontexten verlangen. Deutlich
seltener sind Aufgaben, die einen tatsächlichen Transfer des erlernten Wissens auf neue Anwendungssituationen bzw. im Um-
gang mit komplexen Problemsituationen erfordern. Die Erkenntnisse aus der Studie wurden dazu verwendet, Handreichungen
zu entwickeln, die Biologielehrer*innen gezielt bei der Entwicklung von kompetenzorientierten Prüfungsaufgaben unterstüt-
zen.
Schlüsselwörter: Kompetenzorientierung; Reifeprüfung; kategoriengestützte Analyse; Aufgabenentwicklung; Prüfungskultur;
kognitive Anforderungsbereiche
ABSTRACT
Since the academic year 2014/15, the oral final examination in Austria's general secondary schools has been held in a compul-
sory, competence-oriented manner. Instead of developing examination tasks, which mainly require students to reproduce con-
tent knowledge, biology teachers must now develop examination tasks that make visible the students' ability to apply their
content knowledge in complex, everyday problem situations. Studies from Germany and Switzerland have already shown that
this change is difficult for biology teachers. In Austria, this problem is examined for the first time. 100 final examination tasks,
which were developed by biology teachers from all over Austria in the period 2014-2016, were quantitatively analysed using
a category system. The results show that the majority of the examination tasks only require the reproduction or reorganization
of factual or conceptual knowledge in purely biological application contexts. Much less frequent are tasks that require an actual
transfer of the knowledge to new situations of application or when dealing with complex problems. The findings from the study
were used to develop handouts that specifically support biology teachers in the development of competence-oriented examina-
tion tasks.
Key words: examination tasks, quantitative analysis, task development, cognitive process
87Heidinger et al. (2021)
1 Einleitung & Theoretischer Hinter- 2006 begonnen, ein Kompetenzmodell für die Natur-
grund wissenschaften für die Sekundarstufe I zu entwickeln.
Dabei orientierte man sich am PISA Bildungskonzept
Seit dem Schuljahr 2014/15 wird in Österreichs Allge- für die Naturwissenschaften – der Scientific Literacy
meinbildenden höheren Schulen (AHS) die mündliche (Bybee, 2002). Kattmann (2003) übersetzt dieses Bil-
Reifeprüfung verpflichtend 'kompetenzorientiert' abge- dungskonzept mit "naturwissenschaftlicher Lesefähig-
halten. Kompetenzorientierte Prüfungsaufgaben beste- keit", die Schüler*innen zur Anwendbarkeit des schuli-
hen laut Gesetzestext (§29 RPVO; BMUKK, 2012) aus schen Wissens im außerschulischen Kontext befähigt
„Aufgaben mit Anforderungen in den Bereichen der Re- (S.115). Schüler*innen benötigen dazu Kompetenzen,
produktions- und Transferleistungen sowie der Refle- die über die Wiedergabe von isolierten Einzelfakten
xion und Problemlösung“ (S. 12). Dies erfordert von hinausgehen und sie zu einem nachhaltigen Verstehen
Biologielehrer*innen eine radikale Änderung der bishe- von zentralen Konzepten und prozeduralen Handlungs-
rigen Prüfungskultur, die überwiegend auf die Repro- weisen der Naturwissenschaften befähigen. 2011 wurde
duktion erworbenen Fachwissens abzielte. In der vor- eine vorläufige Endversion des Kompetenzmodells prä-
liegenden Studie haben wir untersucht, welche Schwie- sentiert (BIFIE, 2011). Das Modell besteht aus drei
rigkeiten Biologielehrer*innen beim Entwickeln von Achsen: die Handlungs-, die Anforderungs- und die In-
kompetenzorientierten Reifeprüfungsaufgaben haben haltsdimension. Für das Fach 'Biologie und Umwelt-
und leiten aus den Ergebnissen Überlegungen ab, wel- kunde' der AHS sieht das Modell wie folgt aus (s. Abb.
che Unterstützung sie beim Bewältigen dieser Heraus- 1, S. 89).
forderung benötigen. Die Themenbereiche der Inhaltsdimension sind aufstei-
gend vom Mikro- zum Makrokosmos geordnet. Anhand
1.1 Kompetenzorientierung im Biologieunterricht in dieser Themenbereiche sollen die Kompetenzen erlernt
Österreich und trainiert werden. Die Anforderungsdimension
Das schlechte Abschneiden österreichischer Schü- enthält drei Niveaus, die festlegen, mit welcher Quali-
ler*innen in den internationalen Schülerleistungs-Ver- tät eine bestimmte Kompetenz erworben werden
gleichsstudien wie PISA und TIMSS führten in Öster- soll. Die Handlungsdimension enthält für die Natur-
reich zu einem Umbruch im Schulsystem (eine Ent- wissenschaften typische Handlungen. Sie ist die wich-
wicklung ähnlich jener in anderen OECD-Staaten). In tigste Dimension des Kompetenzmodells, da sie die
den naturwissenschaftlichen Fächern zeigten österrei- Kompetenzorientierung am deutlichsten zeigt (Venus-
chische Schüler*innen vor allem große Schwierigkeiten Wagner, Weiglhofer & Zumbach, 2012). Die Hand-
beim Lösen von Aufgabenstellungen mit komplexen lungsdimension wird in drei Kompetenzbereiche unter-
kognitiven Anforderungen (Lembens, Stadler & Weigl- teilt: 'Wissen organisieren' (W), 'Erkenntnisse ge-
hofer, 2009). Als zentrale Maßnahme zur Verbesserung winnen' (E) und 'Schlüsse ziehen' (S), wobei jeder die-
der von PISA und TIMSS aufgedeckten Schwachstellen ser Bereiche wiederum aus vier Teilkompetenzen be-
führte die Politik im Jahr 2009 Bildungsstandards ein, steht. Hier drei Beispiele für Teilkompetenzen (BIFIE,
verstanden als verbindliche Leistungsziele, die festle- 2012, S. 2):
gen, welche Kompetenzen Lernende bis zu einer be- − Ad 'Wissen organisieren': „Vorgänge und
stimmten Jahrgangsstufe erworben haben sollen Phänomene in Natur, Umwelt und Technik in
(BMUKK, 2009). Eine gesetzlich verpflichtende Über- verschiedenen Formen (Grafik, Tabelle, Bild,
prüfung der Bildungsstandards fand bis dato jedoch nur Diagramm ...) darstellen, erklären und adres-
in den Unterrichtsfächern Deutsch und Mathematik der satengerecht kommunizieren“ (W3)
4. Schulstufe und in den Unterrichtsfächern Deutsch, − Ad 'Erkenntnisse gewinnen': „zu Vorgängen
Mathematik und den Lebenden Fremdsprachen der 8. und Phänomenen in Natur, Umwelt und Tech-
Schulstufe statt. nik Beobachtungen machen oder Messungen
Im Rahmen der umfassenden bildungspolitischen Re- durchführen und diese beschreiben“ (E1)
form wurden jedoch auch in den naturwissenschaftli- − Ad 'Schlüsse ziehen': „Bedeutung, Chancen
chen Fächern Maßnahmen zur Verbesserung des Unter- und Risiken der Anwendungen von naturwis-
richts in die Wege geleitet. Unter der Leitung des Bun- senschaftlichen Erkenntnissen für mich per-
desinstituts 'Bildungsforschung, Innovation & Entwick- sönlich und für die Gesellschaft erkennen, um
lung des österreichischen Schulwesens' (BIFIE) wurde verantwortungsbewusst zu handeln“ (S2)
ZDB ● Zeitschrift für Didaktik der Biologie - Biologie Lehren und Lernen 25. Jg. 2021 88
doi: 10.11576/zdb-3823Heidinger et al. (2021) Abbildung 1. Die drei Achsen des Kompetenzmodells für das Fach 'Biologie und Umweltkunde', Sekundarstufe I (Abbildung nach Schiffl, 2016, S. 48) Für die Sekundarstufe II wurde ausgehend vom empi- 1.2 Neue, kompetenzorientierte Reifeprüfung an den risch geprüften Modell der Sekundarstufe I für jedes AHS der naturwissenschaftlichen Fächer (Chemie, Physik Die neue, kompetenzorientierte Reifeprüfung an Öster- und Biologie) ein spezifisches Modell formuliert reichs AHS (BMUKK, 2012) beinhaltet drei Bereiche, (Schiffl, 2016; BMBWF, 2018). Die Inhaltsdimen- die alle positiv absolviert werden müssen: 1. eine vor- sion wurde an die Themen der Oberstufe angepasst wissenschaftliche Arbeit inkl. Präsentation (keinem und die Handlungsdimension wurde erweitert. Sie Fach zugeordnet), 2. Schriftliche Klausurarbeiten (ver- umfasst die drei Großbereiche: 'Fachwissen aneig- pflichtend nur in D, M, lebende Fremdsprache), 3. nen und kommunizieren', 'Erkenntnisse gewinnen' Mündliche Prüfungen. Die überwiegende Anzahl der und 'Standpunkte begründen und reflektiert hand- Prüfungen aus Biologie findet im Rahmen dieser münd- eln' mit jeweils fünf Teilkompetenzen (BMBWF, lichen Matura statt, als schriftliche Klausur kann das 2018). Fach Biologie nur in Realgymnasien freiwillig gewählt Aufgrund der Ausklammerung der naturwissenschaftli- werden. chen Fächer in der gesetzlichen Verordnung der Für die mündliche Reifeprüfung müssen die Biologie- Bildungsstandards (BMUKK 2009) ist die Implementa- Lehrer*innen eines Schulstandortes zwischen 24 und tion der Kompetenzorientierung im Naturwissen- 36 kompetenzorientierte Prüfungsaufgaben entwickeln. schaftsunterricht in Österreich jedoch nicht gesetzlich Die Anzahl der zu entwickelnden Prüfungsaufgaben ist bindend. Es besteht daher wenig Druck für Biologieleh- von den Wochenstunden im Fach 'Biologie und Um- rer*innen ihren Unterricht am Kompetenzmodell aus- weltkunde' in der Sekundarstufe 2 abhängig (BMUKK, zurichten (Schiffl, 2016). Durch die Einführung der 2012). Die Reifeprüfungsverordnung (RPVO) definiert standardisierten Reifeprüfung durch die Bildungspoli- dabei, wie eine Reifeprüfungsaufgabe für die mündli- tik, die erstmals ein kompetenzorientiertes Prüfungsfor- che Prüfung beschaffen sein muss: Eine kompetenzori- mat für alle Fächer vorschreibt, werden die Lehrperso- entierte Prüfungsaufgabe besteht aus „voneinander un- nen indirekt zu kompetenzorientierter Unterrichtsge- abhängige[n] Aufgaben mit Anforderungen in den Be- staltung angeregt, um ihre Schüler*innen optimal auf reichen der Reproduktions- und Transferleistungen so- die Reifeprüfung vorzubereiten (Venus-Wagner et al., wie der Reflexion und Problemlösung“ (BMUKK, 2012). 2012, S.12). ZDB ● Zeitschrift für Didaktik der Biologie - Biologie Lehren und Lernen 25. Jg. 2021 89 doi: 10.11576/zdb-3823
Heidinger et al. (2021)
Die in dieser Verordnung definierten Anforderungsbe- S.65). Der präsentierte Input wird mit bereits existieren-
reiche – Reproduktion, Transfer, Reflexion und Prob- dem Wissen abgeglichen und aktiv nach relevanten In-
lemlösung – sind als bildungspolitisch normativ festge- formationen gefiltert (Anderson & Krathwohl, 2001).
setzte kognitive Anforderungsbereiche zu verstehen, Während beim Transfer das Wissen in der Form, in der
die festlegen, welche Denk- und Handlungsprozesse es gefordert wird, bereits vorhanden ist, wird beim kre-
Prüflinge bei der Aufgabenbeantwortung bewältigen ativen Problemlösen vom Lernenden neues Wissen erst
müssen. Ein für alle Fächer geltendes Ziel der neuen geschaffen (Maier et al., 2010). Zum Anforderungsbe-
RPVO ist es, dass Prüflinge bei der Reifeprüfung stär- reich Reflexion und Problemlösung zählt demnach die
ker kognitiv gefordert werden, als dies bei reinen Re- Auseinandersetzung mit komplexen Problemstellun-
produktionsaufgaben der Fall wäre. Die kognitiven An- gen, die selbstständig bearbeitet werden müssen, um zu
forderungsbereiche sind in der RPVO fächerübergrei- Deutungen und Folgerungen sowie Lösungen zu gelan-
fend formuliert, was ein Umlegen auf ein bestimmtes gen. Dabei kommen bereits gelerntes Wissen und Me-
Fach erschwert, da die Kompetenzmodelle nur zum Teil thoden zum Einsatz, die bewusst ausgewählt und an die
damit in Übereinstimmung zu bringen sind. Es wird da- neuartige Situation angepasst werden müssen (Kühn,
her versucht, sie vor dem Hintergrund von theoreti- 2010).
schen, normativen, fachdidaktischen Konstrukten näher Die unterschiedlichen Arten an kognitiven Prozessen,
zu beleuchten, um ein umfassenderes Verständnis die- die beim Lernen zum Einsatz kommen, sind tendenziell
ser Begriffe zu entwickeln. Die unterschiedlichen Dis- entlang eines Kontinuums der kognitiven Komplexität
kurse werden dabei pragmatisch in Bezug zueinander hierarchisch geordnet. Die unteren Stufen sind jeweils
gesetzt. in den darüberliegenden integriert: Für die Ausführung
von Aufgaben, die den Transfer von Wissen erfordern,
1.3 Begriffliche Klärung der kognitiven Anforde- ist zum Beispiel auch die Reproduktion von Fachwissen
rungsbereiche notwendig.
Bei der Reproduktion von Wissen kommt es zu einer
Wiedergabe des Wissens in der Form, in der das Wissen 1.4 Merkmale von kompetenzorientierten Prüfungs-
abgespeichert wurde. Durch ausschließliches Reprodu- aufgaben
zieren wird kein „welterschließendes und handlungser- Wie können nun Reifeprüfungsaufgaben aussehen, die
mächtigendes Potenzial“ erlangt (Hackl, 2014, S.68). den Anforderungen der neuen RPVO entsprechen?
Schüler*innen können in der Regel eine Prüfungssitua- Können gemeinsame Merkmale kompetenzorientierter
tion nur dann bewältigen, wenn die Prüfungssituation Prüfungsaufgaben festgemacht werden? Ansätze zur
nicht vom Kontext des Lernens abweicht (Csapó, Beantwortung dieser Fragen lassen sich in der deutsch-
2010). Wenn also schulisches Lernen nicht über das Re- sprachigen naturwissenschaftsdidaktischen Literatur
produzieren von Wissen hinausgeht, können komplexe finden, wo seit geraumer Zeit eine 'neue Aufgabenkul-
und unvorhersehbare kognitive Anforderungen, die das tur' im weitesten Sinn diskutiert wird (u.a. Kühn, 2010;
reale Leben an Individuen stellt, nur sehr unwahr- Duit, Häußler & Prenzel, 2014; Jatzwauk, 2007; Ham-
scheinlich erfolgreich bewältigt werden. mann, 2006), wobei sowohl Lernaufgaben wie Prü-
Beim Transfer von Wissen kommt Fachwissen in kon- fungsaufgaben sowie unterschiedliche Formate und
kreten, relevanten Anwendungssituationen zum Einsatz Hintergründe inkludiert werden. Aus diesen diversen
(Maier, Kleinknecht, Metz & Bohl, 2010). Im Gegen- Quellen lassen sich trotzdem konkrete Merkmale kom-
satz zum Auswendiglernen liegt dem Transfer von Wis- petenzorientierter (Reife-)Prüfungsaufgaben ableiten:
sen bedeutsames Lernen zu Grunde ("meaningful lear- Zentral ist, dass die Vielfalt an naturwissenschaftlichen
ning"; Anderson & Krathwohl, 2001). Die Autoren Kompetenzen in Reifeprüfungsaufgaben umfassend
(ibid.) beschreiben den Unterschied folgendermaßen: und angemessen erfasst werden soll und dass Schü-
„[R]etention requires that students remember what ler*innen dabei auf unterschiedlichen Niveaus kognitiv
they have learned, whereas transfer requires not only to gefordert werden (Kühn, 2010), was auch den Vorga-
remember but also to make sense of and be able to use ben in der österreichischen Prüfungsverordnung ent-
what they have learned” (S. 63). Auswendiglernen zum spricht.
Wissenserwerb erfolgt nur durch das Hinzufügen von Ein weiteres Merkmal von kompetenzorientierten Prü-
kognitiven Strukturen im Gedächtnis, beim Transfer er- fungsaufgaben ist die Anwendungsorientierung in ei-
folgt jedoch eine aktive Wissenskonstruktion (ibid., nem authentischen Kontext. Die Aufgabenstellung wird
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in einen Kontext eingebettet, der entweder der Lebens- mit Vorsicht zu behandeln, da sich außerdem Begriff-
welt der Schüler*innen entstammt, oder der „Alltags- lichkeiten und rechtliche Rahmenbedingungen wie z.B.
und Naturphänomene, technische Anwendungen, ge- die Prüfungsverordnungen oder die Bildungsstandard-
sellschaftliche, historische, politische, ökologische und verordnungen zwischen den Ländern unterscheiden.
ökonomische Gesichtspunkte sowie aktuelle Bezüge" Kühn (2010) analysierte in einer retrospektiven Längs-
thematisiert (Kühn, 2010, S. 167). Die Kontextualisie- schnittstudie 596 schriftliche Prüfungsaufgaben in den
rung ist auch ein zentrales Merkmal der PISA-Aufga- Naturwissenschaften (205 in Biologie) über einen Zeit-
ben. Sie ermöglicht festzustellen, inwieweit Schüler*in- raum von 15 Jahren (1993–2008). Der Fokus lag dabei
nen ihre erworbenen Kompetenzen flexibel bei der Lö- auf Reifeprüfungsprüfungsaufgaben an allgemeinbil-
sung von Problemstellungen aus dem täglichen Leben denden Gymnasien aus vier Bundesländern. Der Auto-
einsetzen können (Duit et al., 2014) und zielt demnach rin der Studie ging es u.a. um die Beantwortung der
auf Transfer- bzw. Reflexions- & Problemlösefähigkei- Frage „Inwieweit werden die bundesweit gültigen Ein-
ten der Schüler*innen ab. heitlichen Prüfungsanforderungen in der Abiturprü-
Prüfungsaufgaben sollen als konkrete Denk- und Hand- fung (EPA) in den schriftlichen Abiturprüfungsaufga-
lungsaufforderungen an Schüler*innen formuliert sein. ben […] in den Bundesländern umgesetzt?“ (S.120).
Um dem auch sprachlich gerecht zu werden, vermeidet Bei den analysierten Teilaufgaben aus den Reifeprü-
man den Einsatz von sogenannten 'W-Fragen' (z.B. Wo, fungsprüfungsaufgaben in Biologie entfallen 37,6% auf
Was, Warum, etc.), da sie die Gefahr beinhalten, Hand- den in den EPA formulierten Anforderungsbereich I
lungsaufforderungen nur unpräzise anzuleiten. Man 'Reproduktion', 59,2% auf den EPA-Anforderungsbe-
nutzt stattdessen für die sprachliche Formulierung von reich II 'Anwendung' und nur 3,5% auf den EPA-Anfor-
Aufgaben sogenannte Operatoren, das sind handlungs- derungsbereich III 'Transfer' (Kühn, 2010, S.288)1. Die
initiierende Verben in der Imperativform (z.B. „Be- Autorin (ibid.) konstatiert nun auf Basis dieser Ergeb-
schreibe…“, „Erkläre…“, „Diskutiere“; Jatzwauk, nisse, dass in den analysierten Aufgaben Reproduktion
2007). Der Zweck von Operatoren ist es, den Lernenden und Reorganisation von Wissen gegenüber komplexe-
genau zu vermitteln, was sie bei der Aufgabenbearbei- ren kognitiven Anforderungsbereichen dominieren.
tung zu tun haben. Die Verteilung der einzelnen Teilaufgaben in den Prü-
fungsaufgaben auf die Kompetenzbereiche des deut-
1.5 Aktueller Forschungsstand in Hinblick auf die schen Kompetenzmodells gestaltet sich folgenderma-
Aufgabenkultur bei Reifeprüfungen im Fach Biolo- ßen: 61,9% 'Fachkenntnisse', 36,3% 'Fachmethoden',
gie 1,0% 'Kommunikation' und 0,8% 'Reflexion' (Kühn,
In Österreich liegt bis dato noch keine empirische Un- 2010, S.279). Das heißt, die Kompetenzbereiche 'Fach-
tersuchung der Prüfungskultur bei der mündlichen oder kenntnisse' und 'Fachmethoden' dominieren, während
schriftlichen Reifeprüfung im Fach 'Biologie und Um- die beiden Kompetenzbereiche 'Kommunikation' und
weltkunde' sowie den anderen naturwissenschaftlichen 'Reflexion', die über ein Abfragen von Wissen hinaus-
Fächern vor (Lembens et al., 2009). Es liegen zwar Be- gehen und die Anwendung von Kompetenzen unter Be-
funde von Aufgaben in zentralen sowie dezentralen Ab- weis stellen würden, nur einen verschwindend geringen
schlussprüfungen aus dem deutschsprachigen Raum vor Anteil ausmachen. Der Grad der Kontextualisierung ist
(Kühn, 2010; Eberle et al., 2008), diese beziehen sich mit 5,4% sehr gering, nur ein kleiner Teil an Aufgaben-
allerdings ausschließlich auf schriftliche Prüfungen. stellungen nimmt Bezug auf alltagsnahe bzw. authenti-
Ein Vergleich über die Ländergrenze hinweg ist daher sche Probleme (ibid., S.246). Alle genannten Ergeb-
1
Hier muss nun beachtet werden, dass zwar der EPA- 287) und damit am ehesten dem Anforderungsbereich
Anforderungsbereich I 'Reproduktion' gleichbedeutend 'Reflexion und Problemlösung' der österreichischen
verwendet wird wie in der österreichischen RPVO, je- RPVO entspricht. Der EPA-Anforderungsbereich II
doch der EPA-Anforderungsbereich III 'Transfer' Auf- 'Anwenden' erfordert das Anwenden des Gelernten auf
gaben umfasst, „in denen das problembezogene Anwen- vergleichbare neuartige Fragestellungen und stimmt so
den und Übertragen bekannter Sachverhalte und Fach- mit der Kategorie 'Transfer' der österreichischen RPVO
methoden in neuartigen Situationen und komplexen überein.
Problemstellungen erfordert wird.“ (Kühn, 2010, S.
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nisse unterscheiden sich jeweils kaum zwischen Bun- 2 Methoden
desländern mit zentralen und dezentralem Prüfungs- 2.1 Datenerhebung
system sowie über den Beobachtungszeitraum hin- Seit 2013 wurden, auf eine Initiative des Fachdidaktik-
weg. Zentrums [Name anonymisiert] ([Homepage des Zent-
Davon etwas abweichende Befunde gibt es im deutsch- rums]) hin, Lehrer*innen bei der Entwicklung von Rei-
sprachigen Raum aus der Schweiz. Im Zuge des Projek- feprüfungsaufgaben unterstützt, mit dem Ziel, gemein-
tes ‚Evaluation der Schweizer Maturitätsform‘ wurden sam einen Aufgabenpool mit kompetenzorientierten
die schriftlichen Reifeprüfungsaufgaben aller Kantone Reifeprüfungsaufgaben zu erstellen (Wenzl et al.,
aus dem Jahr 2007 untersucht. Dabei wurden auch 65 2016). Lehrer*innen werden aufgefordert, selbst er-
schriftliche Abschlussprüfungen in Biologie u.a. hin- stellte kompetenzorientierte Reifeprüfungsaufgaben
sichtlich des kognitiven Anspruchsniveaus analysiert einzureichen. Mitarbeiter*innen des [Fachdidaktik-
(Eberle et al., 2008). Die Ergebnisse zeigen, dass durch Zentrums] analysieren die elektronisch eingereichten
das Lösen von reinen Wissensaufgaben in einer durch- Aufgaben und geben auf Basis der Kriterien der Kom-
schnittlichen Reifeprüfungsaufgabe zirka die Hälfte petenzorientierung Feedback per E-Mail. Nach Überar-
(48,6%) der Gesamtpunktezahl erreicht werden kann beitung der Aufgaben durch die Lehrer*innen werden
(ibid., S.266). Jedoch stellen die Autor*innen der Studie diese in einem Cloud-Ordner gesammelt, zu dem alle
fest, dass immerhin 42% der Teilaufgaben in einer beteiligten Lehrpersonen Zugriff erhalten. Derzeit um-
durchschnittlichen Reifeprüfung vom Prüfling Trans- fasst der Aufgabenpool rund 150 überprüfte und über-
ferleistungen erfordern (ibid., S. 267). arbeitete Prüfungsaufgaben von rund 100 Lehrer*innen
Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es nun, auch in aus ganz Österreich.
Österreich die aktuelle Prüfungskultur bei der Reifeprü- 2.2 Datenanalyse
fung in Biologie zu untersuchen. Da jeder Schulstandort 2.2.1 Entwicklung eines Kategoriensystems. Auf
in Österreich aufgrund der dezentralen Prüfungsord- Basis von erprobten Instrumenten zur quantitativen Un-
nung 24-36 Aufgaben für die mündliche Reifeprüfung tersuchung der Qualität von Lern- und Prüfungsaufga-
entwickeln musste, entstanden in kurzer Zeit eine große ben wurde ein Kategoriensystem entwickelt. Es liegen
Anzahl an Aufgaben. Dieser Umstand ermöglichte es, dazu fächerübergreifende (Maier et al., 2010), Natur-
in einem kurzen Zeitraum eine verhältnismäßig große wissenschaften-übergreifende (Kühn, 2010) oder fä-
Stichprobe zu sammeln (über 100 Aufgaben in etwa 3 cherspezifische Kategoriensysteme vor (wie z.B. für
Jahren – Details dazu unten in 2.1). Auf Basis dieser Mathematik: Neubrand, 2002; Blömeke, Risse, Müller,
Aufgaben-Analyse wird nun die Übereinstimmung der Eichler & Schulz, 2006; oder für Biologie: Jatzwauk,
aktuellen Prüfungspraxis mit der geltenden Prüfungs- 2007; Krüger, 2015; Florian, Schiemann & Sandmann,
verordnung sowie mit einem aktuellen Verständnis von 2015). Sie dienen entweder der Erfassung von Lernauf-
Naturwissenschaftsunterricht, wie er u.a. im Kompe- gaben (Jatzwauk, 2007; Blömeke et al., 2006; Neu-
tenzmodell für die Naturwissenschaften formuliert ist, brand, 2002; Maier et al., 2010) oder Prüfungsaufgaben
erörtert. Darüber hinaus liefert die empirische Untersu- (Krüger, 2015; Kühn, 2010; Eberle et al., 2008). Für
chung der mündlichen Prüfungsaufgaben Ansätze da- dieses Forschungsprojekt wurden entsprechende Kate-
für, wie die momentan gängige Prüfungspraxis gezielt gorien aus diesen Kategoriensystemen übernommen
verbessert werden kann, was in Anbetracht der relativen und entlang der Vorgaben der RPVO kombiniert (s.
Häufigkeit mündlicher (im Vergleich zu schriftlichen) Tab. 1 und dritte Spalte des Kategoriensystems im An-
Prüfungen in Biologie dringlich schien. hang). Dieses vorläufige Kategoriensystem wurde im
Rahmen einer Forschungswerkstatt, bestehend aus vier
1.6 Forschungsfrage Biologiediaktiker*innen und vier Lehramts-Masterkan-
Wie kompetenzorientiert sind mündliche Reifeprü- didatinnen der Biologie, die darüber ihre Masterarbeit
fungsaufgaben in Biologie an Österreichs AHS? geschrieben haben, weiterentwickelt.
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doi: 10.11576/zdb-3823Heidinger et al. (2021)
Tabelle 1
Überblick über die Kategoriendefinitionen der zentralen Kategorien in der Analyse
Nr. Kategorie Kategoriendefinition
9 Kognitive Reproduktion Reproduktion meint den Abruf von verschiedenen Wissens-
Anforderungs- einheiten aus dem Langzeitgedächtnis in der gelernten
bereiche Form. Die Wissenseinheiten können allen drei Wissensarten
entstammen. Eine Reproduktionsleistung erfordert die Wie-
dergabe von formalem Wissen, sprich Wissen wird weder
angewendet noch werden verschiedene Wissenseinheiten in
Beziehung zueinander gesetzt.
naher Transfer Naher Transfer meint die Umorganisation des gelernten for-
malen Wissens, um Wissenseinheiten miteinander in Bezie-
hung zu setzen (Abbildung, Vergleich).
weiter Transfer Unter weitem Transfer hingegen ist das Anwenden von for-
malem Wissen in konkreten, relevanten Anwendungssituati-
onen gemeint.
Reflexion & Prob- Aufgaben zu Reflexion und Problemlösen fordern von Schü-
lemlösen lerInnen, in Bezug auf alltagsnahe oder gesellschaftsrele-
vante Problemstellungen mit Naturwissenschaftsbezug, ei-
genständige Einschätzungen bzw. Entscheidungen. Dies er-
fordert vom Prüfling eine fachlich begründete Beurteilung
bzw. Bewertung der Situation - auf Basis fachlicher und
über das Fach hinausgehender Kriterien und/oder auf Basis
sozialer, ethischer oder moralischer Werte.
10 Kompetenz- Wissen organisie- Verlangt die Teilaufgabe Kompetenzen aus dem W-Bereich
modell ren (W) des Kompetenzmodells (W1-W5)?
Erkenntnisse ge- Verlangt die Teilaufgabe Kompetenzen aus dem E-Bereich
winnen (E) des Kompetenzmodells (E1-E5)?
Schlüsse ziehen (S) Verlangt die Teilaufgabe Kompetenzen aus dem S-Bereich
des Kompetenzmodells (S1-S5)?
11 Wissensart Fakten Bei der Antwort verbalisiert der Prüfling isolierte Wissens-
einheiten, die nicht miteinander in Beziehung gesetzt wer-
den.
Konzepte Bei der Antwort verbalisiert der Prüfling vielfach vernetzte
und strukturierte Wissenseinheiten. Diese werden systema-
tisch zueinander in Beziehung gesetzt und sind dadurch
komplexer organisiert als das reine Faktenwissen.
Prozeduren Bei der Antwort wendet der Prüfling fachspezifische Metho-
den der Biologie an und/oder verbalisiert sie.
12 Lebensweltbe- keiner In der Aufgabenstellung befinden sich kein Alltagsbezug
zug und keine Bezugnahme zum Erfahrungsbereich der SuS. Es
handelt sich um Aufgabenstellungen ohne Kontext.
konstruiert In der Aufgabenstellung ist ein Alltagsbezug oder eine Be-
zugnahme zum Erfahrungsbereich der SuS vorhanden, aller-
dings handelt es sich um erfundene Fallbeispiele oder Situa-
tionen, die sich im Vergleich zur Realität durch reduzierte
Komplexität auszeichnen. Die SuS schlüpfen zum Beispiel
in eine Rolle, die nicht ihrer Realität entspricht.
authentisch In der Aufgabenstellung ist ein Alltagsbezug oder eine Be-
zugnahme zum Erfahrungsbereich der SuS vorhanden. Es
handelt sich dabei um Aufgaben mit realen Fallbeispielen
oder Situationen, die die SuS betreffen könnten und/oder
durch echte Daten unterstützt werden.
Vor der Datenanalyse wurde die Analyseeinheit festge- und meistens mit genau einem Operator formuliert sind
legt. Dabei wurden 'Operatoraufgaben' identifiziert. (Jatzwauk, 2007; Krüger, 2015; Kühn, 2010). In vielen
Das sind Teilaufgaben, die genau eine konkrete Denk- Fällen enthalten die von den Lehrer*innen gekenn-
bzw. Handlungsaufforderung an den Prüfling enthalten zeichneten Teilaufgaben der Reifeprüfungsaufgaben
ZDB ● Zeitschrift für Didaktik der Biologie - Biologie Lehren und Lernen 25. Jg. 2021 93
doi: 10.11576/zdb-3823Heidinger et al. (2021)
mehrere solcher Operatoraufgaben. In manchen Fällen Datenanalyse erstreckte sich im Zeitraum Oktober 2016
war es notwendig, vor der weiteren Analyse, den von bis März 2017.
der Lehrperson gewählten Operator auszutauschen, da 2.2.1 Datenauswertung. Die 100 Reifeprüfungs-
dieser mit der vom Prüfling erwarteten Leistung (auf aufgaben lassen sich in N=701 Operatoraufgaben auf-
Basis des miteingereichten Lösungsvorschlags für die teilen. Mithilfe des Programms IBM SPSS Statistics
Aufgabe) nicht übereinstimmte (z.B. Operator „analy- 22.0 wurden Häufigkeitsanalysen der einzelnen Kate-
siere“, im Lösungsvorschlag findet sich dann aber nur gorien durchgeführt, sowie Kreuztabellen (Häufig-
eine Aufzählung von Fachbegriffen; in diesem Fall keitstabellen von Kategorie-Kombinationen) erstellt.
wurde dann statt „analysiere“ der Operator „nenne“ ein-
gesetzt). Weitere Analysen und Erläuterungen dazu 3 Ergebnisse
im Ergebnis-Kapitel unter ´3.7 Analyse der Operato-
ren´. Im Rahmen des Ergebniskapitels wird zunächst die
Das vorläufige Kategoriensystem wurde anhand einer Häufigkeitsverteilung der Hauptkategorie 'Kognitive
zufällig ausgewählten Stichprobe von zehn Aufgaben Anforderungsbereiche' dargestellt. In den folgenden
erprobt. Die strittigen Fälle, deren Kategorisierung Unterkapiteln werden die Häufigkeitsverteilungen der
noch Fragen aufwarf, wurden in der Forschungswerk- restlichen Kategorien beschrieben, immer auch in
statt diskutiert und die Kategorien ausgeschärft. Im Kombination mit der Hauptkategorie.
nächsten Analyseschritt wurden 50 Reifeprüfungsauf- 3.1 Kognitive Anforderungsbereiche
gaben von den vier Masterkandidatinnen kategorisiert, Die Kategorie 'Kognitive Anforderungsbereiche' leitet
wobei die zehn ersten Aufgaben noch einmal vollstän- sich direkt aus der neuen RPVO ab und umfasst die Un-
dig kategorisiert wurden. Auch nach diesem Schritt terkategorien 'Reproduktion', 'naher Transfer', 'weiter
kam es zu einer Besprechung der strittigen Fälle und im Transfer' und 'Reflexion und Problemlösung'. Die Un-
Anschluss zur Festlegung des endgültigen Kategorien- terkategorie 'Transfer' wurde entsprechend Maier et al.
systems (s. Anhang). Die ersten 50 Aufgaben wurden (2010) noch einmal in einen nahen und einen weiten
dort, wo es zu Änderungen im Kategoriensystem kam, Transfer aufgeteilt. Dies ermöglicht ein differenzierte-
rekategorisiert. Anschließend erfolgte die Kategorisie- res Bild, wie viele der analysierten Aufgaben tatsäch-
rung der ausstehenden 50 Aufgaben. Außerdem wurden lich eine „Anwendung von Wissen in einer neuen, un-
nun die Kategorien „Kognitive Anforderungsbereiche“ bekannten Situation“ verlangen, was der Definition des
von 10% der Operatoraufgaben von jeweils zwei Ko- weiten Transfers nach Maier et al. (2010, S.87) ent-
spricht. Bei nahem Transfer unterscheidet sich die Auf-
diererinnen kategorisiert, was eine Berechnung der In-
gabensituation nur in geringfügigem Ausmaß von der
terrater-Reliabilität mittels Cohens Kappa ermöglichte.
Lernsituation, was sie in die Nähe einer Reproduktions-
Die Werte für die einzelnen Kategorien liegen zwischen
aufgabe rückt (ibid, S.87).
0,69 und 0,98 (s. Tab. 2), was einer guten bis sehr guten
Die Operatoraufgaben wurden immer unter dem höchs-
Übereinstimmung entspricht (Bortz & Döring, 2006). ten kognitiven Anforderungsbereich, den sie jeweils
ansprechen, kategorisiert. Dies ist zum Beispiel bei
Tabelle 2. vielen Aufgaben der Fall, die einen weiten Transfer
Cohens Kappa-Werte für die Kategorie „Kognitive An- und gleichzeitig die Reproduktion von Wissen erfor-
forderungsbereiche“ dern.
Kognitiver Anforderungs- Cohens Kappa Insgesamt versammeln die beiden dominierenden An-
bereich forderungsbereiche 'Reproduktion' und 'naher Transfer'
beinahe drei Viertel (70,3%) der gesamten Operatorauf-
Reproduktion 0,77
gaben, während kognitiv anspruchsvollere Aufgaben-
naher Transfer 0,80 stellungen mit 'weitem Transfer' und 'Reflexion bzw.
weiter Transfer 0,69 Problemlösung' knapp unter 30% bleiben.
Reflexion & Problemlösen 0,98
3.2 Fachspezifische Kompetenzen
Die Kategorie 'Fachspezifische Kompetenzen' erfasst
Die anderen Kategorien wurden von jeweils einer Ko- die Zuordnung von Operatoraufgaben zu den drei Kom-
diererin für alle Operatoraufgaben vorgenommen. Die petenzbereichen der Handlungsdimension des Kompe-
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300
254; 36,2%
250 239; 34,1%
200
Anzahl der Zuordnungen
Reproduktion
150 naher Transfer
125; 17,8% weiter Transfer
Reflexion und Problemlösung
100
83; 11,8%
50
0
Kognitive Anforderungsbereiche
Abbildung 2. Verteilung der Operatoraufgaben (N=701) auf die kognitiven Anforderungsbereiche
tenzmodells für Biologie und Umweltkunde, Sekundar- Transfer (88,10% aller E-Kompetenzen). Aufgaben, die
stufe II (‚Fachwissen aneignen und kommunizieren‘ in den S-Bereich fallen, verlangen am häufigsten eine
(W), ‚Erkenntnisse gewinnen‘ (E) und ‚Standpunkte be- Reflexion oder Problemlösung (67,3% der S-Kompe-
gründen und reflektiert handeln‘ (S)) sowie zu ihren je- tenzen). Zu rund einem Drittel sind S-Kompetenzen in
weils fünf Teilkompetenzen. Kombination mit einem weiten Transfer kategorisiert
Die 701 Operatoraufgaben konnten in nur 70,8% der worden (27,7% der S-Kompetenzen).
Fälle (n=526) genau einer Kompetenz zugeordnet wer- Die häufigste Teilkompetenz ist dabei "Beschreibung
den, in allen anderen Fällen (n=217; 29,2%) passen und Benennung biologischer Vorgänge und Phäno-
zwei oder mehr Kompetenzen auf eine Operatorauf- mene" (W1, n=423; 43,3%), gefolgt von der Kompetenz
gabe. Das liegt vor allem daran, dass die Kompetenzen W2 "Entnahme fachspezifischer Informationen aus ver-
im Kompetenzmodell nicht vollständig einander aus- schiedenen Quellen" (n=163; 16,7%). Die Teilkompe-
schließend formuliert sind. Die Gesamtzahl der Zuord- tenzen des E-Bereichs werden am seltensten in Aufga-
nungen zu Kompetenzen übersteigt daher mit N=1016 benstellungen verpackt. Die Teilkompetenz "Untersu-
die Stichprobenanzahl von N=701 Operatoraufgaben. chungen oder Experimente zu naturwissenschaftlichen
Kompetenzen aus dem W-Bereich machen 70,1% der Fragestellungen planen, durchführen und protokollie-
Zuordnungen aus. Kompetenzen aus dem E- und S-Be- ren" kommt z.B. nur neun Mal zum Einsatz.
reich wurden von den Lehrpersonen verhältnismäßig
seltener in Aufgabenstellungen verpackt (8,3% bzw. 3.3 Wissensart
21,7%; s. Tab. 3). Die folgenden Wissensarten wurden bei der Kategori-
In Kombination mit den kognitiven Anforderungsberei- sierung berücksichtigt: Fakten, Konzepte und Proze-
chen ergibt sich folgendes Bild (s. Tab. 3 & Abb. 3): duren. Da manche Aufgaben den Schwerpunkt sowohl
Aufgabenstellungen, die Kompetenzen aus dem W-Be- auf der Kenntnis von Prozeduren als auch auf derKennt-
reich zugeordnet wurden, verlangen primär nahen nis von Konzepten hatten, wurde noch eine Unterkate-
Transfer (48,5% der W-Kompetenzen) und Reproduk- gorie 'Konzepte & Prozeduren' geschaffen. Ansonsten
tion (37,1% der W-Kompetenzen). Im E-Bereich erge- wurde, wie schon bei der Kategorie 'Kognitive Anfor-
ben sich hauptsächlich Kombinationen mit weitem derungsbereiche', eine Code-High-Regelung
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Tabelle 3.
Kreuztabelle zur Kategorienkombination 'Fachspezifische Kompetenzen' und 'Kognitive Anforderungsbereiche'
Kompetenzbereich W Kompetenzbereich E Kompetenzbereich S
Reproduktion 264 (37,1%) 0 (0%) 6 (2,7%) 270 (26,6%)
naher Transfer 345 (48,5%) 6 (7,1%) 5 (2,3%) 356 (35,1%)
weiter Transfer 99 (13,9%) 74 (88,1%) 61 (27,7%) 234 (23,0%)
Reflexion und
4 (0,6%) 4 (4,8%) 148 (67,3%) 156 (15,3%)
Problemlösung
712 (70,1%) 84 (8,3%) 220 (21,7%) 1016 (100%)
400
350
300
Anzahl der Zuordnungen
250
S - Standpunkte begründen und
200 reflektiert handeln
E - Erkenntnisse gewinnen
150
W - Fachwissen aneignen und
100 kommunizieren
50
0
Reproduktion naher Transfer weiter Transfer Reflexion und
Problemlösung
Kognitive Anforderungsbereiche
Abbildung 3. Häufigkeitsverteilung der Kategorienkombination 'Fachspezifische Kompetenzen' und 'Kognitive
Anforderungsbereiche'
(Jatzwauk, 2007, S. 90) angewendet: Die jeweils produktionsleistung abgefragt (83,9% aller Aufgaben
anspruchsvollste, zur Lösung notwendige Wissens- mit Faktenwissen). Konzeptuelles Wissen stellt bei je-
art ist ausschlaggebend für die Kodierung, denn der der vier kognitiven Anforderungsbereiche die häu-
jedes konzeptuelle und prozedurale Wissen benö- figste der geprüften Wissensarten dar. Prozeduren sind
tigt einen gewissen Anteil an Faktenwissen (Krüger, am öftesten mit weitem Transfer (49,3% aller Aufgaben
2015). mit Prozedurwissen) und am zweit häufigsten mit na-
Mit 74,0% Zuordnungen wurde die Wissensart 'Kon- hem Transfer (24,0% aller Aufgaben mit Prozedurwis-
zept' mit Abstand am häufigsten kategorisiert, gefolgt sen) kombiniert. D.h. die Anzahl der zu Faktenwissen
von 10,7% Aufgaben mit reinen Prozeduren und 8% zugeordneten Operatoraufgaben nimmt mit steigendem
Aufgaben mit reinen Fakten. In 7,3% der Fälle war für kognitivem Niveau ab, während Konzepte und Proze-
die Lösung einer Aufgabe sowohl Konzept- als auch duren in allen kognitiven Anforderungsbereichen vor-
Prozedurwissen erforderlich (s. Tab. 4). kommen.
Hinsichtlich der Kombination von Wissensart und kog- Im Folgenden werden zur Illustration einige Beispiele
nitiven Anforderungsbereichen zeigt sich Folgendes (s. für die Kombination 'Wissensart' und 'Kognitive Anfor-
Tab. 4 & Abb. 4): Faktenwissen wird vor allem als Re- derungsbereiche' kurz vorgestellt:
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Tabelle 4.
Kreuztabelle zur Kategorienkombination 'Wissensart' und 'Kognitive Anforderungsbereiche'
Konzepte &
Fakten Konzepte Prozeduren
Prozeduren
Reproduktion 47 (83,9%) 197 (38,0%) 8 (10,7%) 2 (3,9%) 254 (36,2%)
naher Transfer 7 (12,5%) 198 (38,2%) 18 (24%) 16 (31,4%) 239 (34,1%)
weiter Transfer 2 (3,6%) 65 (12,5%) 37 (49,3%) 21 (41,2%) 125 (17,8%)
Reflexion und
0 (0%) 59 (11,4%) 12 (16,0%) 12 (23,5%) 83 (11,8%)
Problemlösung
56 (8,0%) 519 (74,0%) 75 (10,7%) 51 (7,3%) 701 (100%)
300
250
Anzahl der Zuordnungen
200
150 Konzepte & Prozeduren
Prozeduren
Konzepte
100
Fakten
50
0
Reproduktion naher Transfer weiter Transfer Reflexion und
Problemlösung
Kognitive Anforderungsbereiche
Abbildung 4. Häufigkeitsverteilung der Kategorienkombination 'Wissensart' und 'Kognitive Anforderungsberei-
che'
Beispiel 1 (Kombination 'Reproduktion & Fakten'): Beispiel 2 ein zusammenhängendes, biologisches Kon-
„Nenne die Bestandteile des Blutes.“ (92(1)2). zept – die Fotosynthese – erklären. Auch das ist wiede-
rum eine Reproduktionsleistung, weil der Prüfling sein
Beispiel 2 (Kombination 'Reproduktion & Konzepte'): Wissen in der Form wiedergeben kann, in der er/sie sich
„Erkläre den Ablauf der Fotosynthese.“ (40(6)). das Wissen eingeprägt hat.
Beispiel 1 ist typisch für die Kategorienkombination Beispiel 3 (Kombination 'naher Transfer & Fakten'):
'Reproduktion' und 'Fakten'. Der Prüfling ist lediglich „Beschrifte die wesentlichen Strukturen in Material
aufgefordert, einzelne Fakten zum Thema Blut zu re- 1." [Material 1: Abbildung eines Mitochondriums.]
produzieren. Im Gegensatz dazu muss der Prüfling in (76(5)).
2
92(1) bezeichnet die Operatoraufgabe 1 aus der Matu-
raaufgabe 92.
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Tabelle 5.
Kreuztabelle zur Kategorienkombination 'Lebensweltbezug' und 'Kognitive Anforderungsbereiche'
konstruierter Lebens- authentischer Lebens-
kein Lebensweltbezug
weltbezug weltbezug
Reproduktion 219 (86,2%) 5 (2,0%) 30 (11,8%) 254 (36,2%)
naher Transfer 198 (82,9%) 12 (5,0%) 29 (12,1%) 239 (34,1%)
weiter Transfer 39 (31,2%) 32 (25,6%) 54 (43,2%) 125 (17,8%)
Reflexion und
15 (18,1%) 32 (38,6%) 36 (43,4%) 83 (11,8%)
Problemlösung
471 (67,2%) 81 (11,6%) 149 (21,3%) 701 (100%)
300
250
Anzahl der Zuordnungen
200
150
authentischer Lebensweltbezug
konstruierter Lebensweltbezug
100 kein Lebensweltbezug
50
0
Reproduktion naher Transfer weiter Transfer Reflexion und
Problemlösung
Kognitive Anforderungsbereiche
Abbildung 5. Häufigkeitsverteilung der Kategorienkombination 'Lebensweltbezug' und 'Kognitive Anforderungs-
bereiche'
Beispiel 4 (Kombination 'naher Transfer & Konzepte'): eine Umorganisation von Wissen statt.
„Vergleiche das Hormonsystem und das Nervensystem In Aufgaben, die den nahen Transfer eines Kon-
als Organsysteme für die Informationsübertragung im zepts fordern, wird häufig ein Vergleich gefordert.
Körper bezüglich ihrer Eigenschaften und ihrer Ar- Auch hier wird das Wissen nicht in der gelernten
beitsweise.“ (50(4)). Form wiedergegeben, sondern muss nach bestimm-
ten Kriterien umorganisiert werden. Im Gegensatz
Der kognitive Anforderungsbereich ‚naher Transfer‘ dazu verlangt eine Kombination 'weiter Transfer'
tritt auffallend oft in Kombination mit einem Material- und 'Konzept' die Wissensanwendung in einem neu-
bezug auf (s. Kapitel 3.5). Der Prüfling wird dabei auf- artigen Kontext, wie Beispiel 5 illustriert. Der Prüf-
gefordert, die Wiedergabe von Wissensinhalten an ein ling muss hier Wissen zur Vererbungsweise der
beigefügtes Material anzupassen (s. Beispiel 3). Dabei Blutgruppen in einer fiktiven Problemsituation anwen-
findet über die bloße Reproduktion von Inhalten hinaus den.
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Beispiel 5 (Kombination 'weiter Transfer & Konzept'): Beispiel 6 ist ein typisches Beispiel für einen konstru-
“In einem Blutlabor sind die befüllten Abnahmeröhr- ierten Lebensweltbezug. Es handelt sich bei Aufgaben
chen von den Kindern vier verschiedener Familien mit konstruiertem Lebensweltbezug um konstruierte
durcheinandergeraten. Im Folgenden sind die 4 Eltern- Fallbeispiele oder Situationen, die sich im Vergleich
paare und die 4 Kinder abgebildet. Erkläre die Verer- zur Realität durch reduzierte Komplexität auszeichnen.
bung der Blutgruppen anhand des angeführten Falles. Dazu zählen zum Beispiel Aufgaben, zu deren Lösung
Erstelle dazu für alle Eltern und Kinder die möglichen der Prüfling in eine Rolle schlüpfen muss. Im Gegen-
Genotypen. satz dazu weisen Aufgaben mit authentischen Lebens-
Kinder: Lisa: A/Rh+ Astrid: 0/Rh- Jordi: A/rh- Sven: weltbezug einen realen Anwendungsbezug auf und
AB/Rh+ - Elternpaar 1: A/rh- + B/rh- Elternpaar 2: werden häufig von realen Daten gestützt (s. Beispiel 7).
AB/Rh+ + 0/Rh+ Elternpaar 3: A/rh- + B/rh+ Eltern- 3.5 Materialbezug
paar 4: 0/Rh+ + A/Rh+" (92(7)). (Quelle: abgeändert Der Einsatz von Material (z.B. Abbildungen, Dia-
nach Biegl, 2015, S.52) gramme, Ausschnitte von Zeitungsartikeln, etc.) unter-
scheidet sich stark zwischen Aufgaben unterschiedli-
3.4 Lebensweltbezug cher kognitiver Anforderungsdimensionen (s. Abb. 6).
Die Analyse der Reifeprüfungsaufgaben ergab, dass nur Der Großteil (92,5%) aller Aufgaben mit Reproduktion
ca. ein Drittel (32,9%) der Operatoraufgaben einen Le- verwendet kein Material, während die Mehrheit
bensweltbezug aufweisen. Der Lebensweltbezug ist in (87,0%) der Aufgaben mit nahem Transfer mit Material
11,6% der Fälle konstruiert und in 21,3% der Fälle au- versehen ist. Auch 81,6% der Aufgaben mit weitem
thentisch (s. Tab. 5). 67,7% der Aufgaben weisen kei- Transfer haben Materialbezug. Reflexionsaufgaben in-
nen Lebensweltbezug auf, d.h. diese Aufgaben bewe- kludieren in 42,2% der Fälle Material. D.h. die Tatsa-
gen sich ausschließlich innerhalb des Theoriebereichs che, dass eine Operatoraufgabe mit Material arbeitet,
der Biologie. lässt keinen Schluss zu, wie kognitiv anspruchsvoll sie
Der Anteil an Aufgaben mit Lebensweltbezug nimmt ist.
mit höheren kognitiven Anforderungsbereichen zu. Wie
Tabelle 5 und Abbildung 5 zu entnehmen ist, weisen der 3.6 Fachliche Inhalte
überwiegende Teil der Aufgaben in den kognitiven An- Erst im abschließenden Kategorisierungsschritt wurden
forderungsbereichen 'Reproduktion' (86,2%) und 'naher die fachlichen Inhalte der Reifeprüfungsaufgaben ana-
Transfer' (82,9%) keinen Lebensweltbezug auf, wäh- lysiert. Daher liegen hier nur für 50 Reifeprüfungsauf-
rend im Großteil der Aufgaben mit 'weitem Transfer' gaben (N= 404 Operatoraufgaben) Ergebnisse vor.
(68,8%) sowie mit 'Reflexion und Problemlösung' Die Einteilung der Fachinhalte erfolgt nach Kühn
(82%) ein konstruierter oder authentischer Lebenswelt- (2010). Die Autorin teilt in ihrer Untersuchung von Rei-
bezug gegeben ist. Aufgaben mit weitem Transfer sind feprüfungsaufgaben die unterschiedlichen Inhaltsberei-
darüber hinaus insgesamt am häufigsten mit einem au- che des Fachs in vier Großthemenbereiche: A) Funkti-
thentischen Lebensweltbezug kombiniert (43,2%). onszusammenhänge und deren molekulare Grundlagen
Im Folgenden werden zur Illustration zwei Beispiele für – Themen aus der Physiologie, Zellbiologie, Genetik,
einen konstruierten bzw. einen authentischen Lebens- B) Vernetzte Systeme – Ökologie und Nachhaltigkeit,
weltbezug gegenübergestellt: C) Entwicklungsprozess – Evolution und Zukunftsfra-
gen und D) Sonstiges (Restkategorie). Jedem Großthe-
Beispiel 6 (konstruierter Lebensweltbezug): „Du bist menbereich sind inhaltlich entsprechende Unterthemen
Forensiker*in und sollst zur Aufklärung eines oder zugeordnet, die ebenfalls kategorisiert wurden.
mehrerer Mordfälle beitragen. Folgende Überreste ei- Fachinhalte aus dem Großthemenbereich A dominieren
nes Skelettes (Kopf und Becken) wurden gefunden. Be- (59,9%; s. Tab. 6). Hingegen konnten nur 11,1% der
gründe unter Verwendung von Material 1, ob es sich Operatoraufgaben dem Großthemenbereich B und 7,4%
dabei um ein weibliches oder ein männliches Opfer dem Großthemenbereich C zugeordnet werden. Ein
handelt!" [Material 1: Abbildungen zweier menschli- nicht unerheblicher Teil der Aufgaben prüft Wissen aus
cher Schädel und Becken]“ (85(1)). der Restkategorie 'Sonstiges' ab 21,5%.
In Hinblick auf die einzelnen Unterthemen (s. Tab. 6)
Beispiel 7 (authentischer Lebensweltbezug): "Analy- lassen sich vor allem Präferenzen für die Inhaltsberei-
siere das Karyogramm in Material 1 hinsichtlich aller che Kommunikation zwischen Zellen (19,3%), Grundla-
Informationen, die sich über die betreffende Person ab- gen der molekularen Genetik (15,6%) und Bau
leiten lassen." [Material 1: Echtes Karyogramm eines und Funktion von Zellen, Geweben und Organen; funk-
Menschen mit Trisomie 13] (105(10)). tions
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300
235; 92,5%
250
31; 13,0%
Anzahl der Zuordnungen
200
150 208; 87,0%
ohne Materialbezug
23; 18,4% mit Materialbezug
100
102; 81,6%
48; 57,8%
50
35; 42,2%
19; 7,5%
0
Reproduktion naher Transfer weiter Transfer Reflexion und
Problemlösung
Kognitive Anforderungsbereiche
Abbildung 6. Häufigkeitsverteilung der Kategorienkombination 'Materialbezug' und 'Kognitive Anforderungsbe-
reiche'
Tabelle 6.
Häufigkeit der Großthemenbereiche (A, B, C) und ausgewählter Unterthemen
Großthemenbereiche & Unterthemen Häufigkeit
A) Funktionszusammenhänge und deren mo- 242 (59,9%)
lekulare Grundlagen - Themen aus der Phy-
siologie, Zellbiologie, Genetik
Kommunikation zwischen Zellen 78 (19,3%)
Grundlagen der molekularen Genetik 63 (15,6%)
Bau und Funktion von Zellen, Geweben und Or- 43 (10,6%)
ganen
B) Vernetzte Systeme - Ökologie und Nach- 45 (11,1%)
haltigkeit
Mensch und Ökosysteme 17 (4,2%)
Ökologische Faktoren, Biotop und Biozönose 14 (3,5%)
C) Entwicklungsprozess - Evolution und Zu- 30 (7,4%)
kunftsfragen
Angepasstheit und soziobiologische Fragestel- 19 (4,7%)
lungen
Belege für die Verwandtschaft zwischen den 8 (2,0%)
Lebewesen und für die Stammesentwicklung
u.a. biologische Arbeitsmethoden, Ethik und 87 (21,53%)
Technik, Krankheitsverläufe und Therapien
404 (100%)
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bezogene Differenzierungen (10,6%) (alle aus dem- nen Überblick geben', die beide sehr unkonkrete Hand-
Großthemenbereich A) erkennen. Seltene Inhaltsberei- lungsanweisungen sind.
che in den Aufgaben sind Untersuchungen und Analyse
eines Ökosystems (n=4; 1,0%) sowie Stoffkreisläufe und 4 Zusammenfassung & Diskussion
Energiefluss (n=3; 0,7%) aus dem Großthemenbereich 4.1 Beantwortung der Forschungsfrage
B. Vor allem Inhaltsbereiche, die dem Großthemenbe- Wie kompetenzorientiert sind nun die mündliche Reife-
reich C zuzuordnen sind, kommen z.T. gar nicht bzw. prüfungsaufgaben in Biologie an Österreichs AHS?
vereinzelt vor: Entstehung der Formen und Arten, Va- Ein deutliches Ergebnis ist: Bei mehr als zwei Drittel
riabilität und Einnischung (n=2; 0,5%), Evolutionsthe- der Reifeprüfungsaufgaben steht die Wiedergabe von
orien (n=1; 0,2%) und Herkunft und Zukunft des Men- Wissensinhalten im Zentrum, entweder in Form einer
schen (n=0; 0%). direkten Reproduktion oder einer Umorganisation von
Wissen. Deutlich seltener sind Aufgaben, die einen tat-
3.7 Analyse der Operatoren sächlichen Transfer des erlernten Wissens auf neue An-
Abschließend wird auf die Analyse der sprachlichen wendungssituationen bzw. im Umgang mit komplexen
Formulierung der Reifeprüfungsaufgaben eingegangen. Problemsituationen erfordern. Der hohe Anteil an rei-
Besonderes Augenmerk lag dabei auf dem Einsatz von nen Reproduktionsaufgaben in den hier untersuchten
Operatoren, den handlungsinitiierenden Verben, die mündlichen Reifeprüfungsaufgaben in der Biologie
den Prüflingen Handlungsanweisungen zur Beantwor- (36,2%) deckt sich auch mit den Befunden schriftlicher
tung der Prüfungsfrage geben. Aufgaben aus Deutschland von Kühn (2010; 37,6%)
Bei der Analyse der 701 Operatoraufgaben zeigte sich, und ebenfalls schriftlicher Aufgaben Eberle et al.
dass in 638 Fällen (91,0%) ein Operator eingesetzt (2008; 48,6%) aus der Schweiz.
wurde, in 54 Fällen (7,7%) wurde nur mit einer W- Die Häufigkeiten der unterschiedlichen Kompetenzen,
Frage gearbeitet und neun Aufgaben (1,3%) wiesen bei- die zum Einsatz kommen, zeigen ein ähnliches Bild.
des nicht auf. Von den 638 Aufgaben mit Operator wur- Die Dominanz des Kompetenzbereichs ‚Fachwissen an-
den nach Durchsicht durch eine Germanistin im Au- eignen und kommunizieren‘ und das häufige Prüfen der
tor*innen-Team nur 260 Aufgaben (37,1%) als passend Teilkompetenz "Biologische Vorgänge und Phänomene
befunden. Bei mehr als der Hälfte dieser Aufgaben beschreiben und benennen" zeigen auf, dass immer
(n=378; 53,9%) wurde der Operator als unpassend oder noch Wissensreproduktion im Vordergrund steht. Die
unterspezifiziert eingestuft und durch einen, der vom Anwendung von Methodenwissen bzw. die Anwen-
Prüfling in der Aufgabe erwarteten Leistung (laut von dung des erlernten Fachwissens in komplexen Problem-
den Lehrpersonen formulierten Erwartungshorizont für situationen, was durch die Kompetenzbereiche ‚Er-
die Aufgabe), entsprechenden Operator ersetzt. Ebenso kenntnisse gewinnen‘ sowie ‚Standpunkte begründen
wurden die W-Fragen in Operatoren umformuliert, um und reflektiert handeln‘ abgedeckt werden, nimmt nur
sie für die weitere Analyse eindeutiger hinsichtlich ihrer einen geringen Anteil in den Aufgaben ein. Hier ergibt
Handlungsaufforderung zu machen. sich sowohl im Biologieunterricht als auch in den Prü-
Dabei wurden bestimmte Operatoren besonders häufig fungsformaten noch weiterer Bedarf für mehr Ausei-
durch andere ersetzt: Der Operator 'beschreiben' musste nandersetzung mit den anspruchsvolleren Stufen des
häufig durch 'erläutern' beziehungsweise 'erklären' er- Kompetenzmodells (´E´und ´S´). Umgelegt auf die
setzt werden. Auch 'diskutieren' wurde sehr oft unprä- mündlichen Klausuren bedeutet dies, dass auf Kosten
zise verwendet, wenn eine Erklärung verlangt war. Die von Operatoraufgaben zu ‚Reproduktion‘ und ‚nahem
beiden Operatoren 'analysieren' und 'interpretieren' sind Transfer‘ auf jeden Fall mehr zu ‚fernem Transfer‘ so-
für Lehrer*innen schwer zu unterscheiden. Auffällig wie ‚Reflexion und Problemlösen‘ in die Aufgabenstel-
ist, dass statt dem Operator 'nennen' vielfach andere, lungen eingebaut werden sollten.
vermeintlich kognitiv anspruchsvollere Operatoren ver- Erfreulich ist, dass fachliche Konzepte und damit ver-
wendet worden sind, wie z.B. 'beschreiben' oder 'erläu- netztes Wissen bei einem Großteil der Aufgaben im
tern'. Außerdem wurden einige Euphemismen anstelle Zentrum stehen und nicht etwa nur Fakten, d.h. isolierte
von 'nennen' verwendet, etwa 'etwas angeben' oder 'ei- Wissenseinheiten. Allerdings ist der Anteil an Aufga-
ZDB ● Zeitschrift für Didaktik der Biologie - Biologie Lehren und Lernen 25. Jg. 2021 101
doi: 10.11576/zdb-3823Sie können auch lesen
