How Biology textbooks of two different socio-cultural contexts may contribute to students' scientific literacy

Titelangaben

Calado, Florbela:
How Biology textbooks of two different socio-cultural contexts may contribute to students' scientific literacy.
Bayreuth , 2018 . - 149 S.
( Dissertation, 2018 , Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)
DOI: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00004201

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Abstract

A main goal of science teaching is to provide the basis for students to become scientifically literate citizens. In the context of daily classroom practice, textbooks are potentially powerful tools to support the achievement of this goal, though their adaptation to the most recent epistemological paradigms is often delayed and they may even convey inadequate views of science and technology. An international comparative study of textbooks therefore investigated the messages conveyed and sought to identify sociocultural influences. Thus, four sub-studies were completed: The first sub-study (A) analysed the scientific literacy concept (SL), with the identification of the requirements to reach scientifically literacy. Within the broad spectrum of this concept, the understanding of science and technology was subdivided into three frameworks: (i) Nature of Science (NoS), (ii) Nature of Scientific Inquiry (NoSI) and (iii) Relationships between Science, Technology Society and Environment (STSE issues). The potential of textbooks to provide SL was elaborated, as were misconceptions that can represent obstacles to the acquisition of a fair image of science. In the second sub-study (B), a set of criteria for supporting both a qualitative and a quantitative science textbook analysis was extracted in order to: (i) determine how textbooks approach STSE issues – students' understanding of STSE issues is considered a cornerstone of SL – and (ii) identify the potential presence of decontextualized and socially neutral views of science (DSNVS), a known relevant misconception. Additionally, the suitability of the criteria was proven, by comparing the content relating to genetics of two Bavarian Biology textbooks for the 11th grade. In this context, the necessity of the addition of the dimension "T" (for technology) was recognised, in order to elucidate the interplay between science and technology (therefore, the misconception was renamed decontextualized and socially neutral views of science and technology: DSNVST). In the third sub-study (C), four Portuguese textbooks, two for the 9th and two for the 12th grade (corresponding to Bavarian grade 11), were compared, both horizontally (i.e., inside a school grade) and vertically (between school grades). The analysis focussed on the potential influence of the sociocultural context, on the selection of STSE content, on the discourse used, as well as on the concepts and potential misconceptions about science and technology displayed by the textbooks. In the fourth sub-study (D), two 9th and two 11th grade Bavarian Biology textbooks were compared with two 9th and two 12th grade Portuguese ones. Some clear differences between both nationalities appeared when the sociocultural context of each country was characterized. Factors determining the differences displayed by the textbooks, both in terms of the approach to STSE issues, as well as of the indicators of the misconception DSNVST were also identified.

Abstract in weiterer Sprache

Ein wesentliches Ziel naturwissenschaftlichen Unterrichts ist es, Grundlagen für die Entwicklung von Schüler/innen zu wissenschaftlich gebildeten Bürger/innen zu legen. In der alltäglichen Umsetzung im Klassenzimmer stellen hierfür Lehrbücher potentiell bedeutsame Unterrichtsmittel dar; allerdings werden sie oft an neueste erkenntnistheoretische Paradigmen verspätet angepasst und vermitteln darüber hinaus sogar manchmal unzureichende Ansichten von Naturwissenschaft und Technik. Eine internationale Vergleichsstudie von Lehrbüchern sollte daher die darin vermittelten Botschaften untersuchen und mögliche Einflüsse des soziokulturellen Kontexts aufzeigen. Dazu wurden vier Teilstudien durchgeführt: Die erste Teilstudie (A) umfasst die Analyse des naturwissenschaftliches Grundwissens (nGW) einschließlich der Ermittlung von Voraussetzungen hierfür. Innerhalb des breiten Spektrums dieses Konzepts wird das Verständnis von Naturwissenschaft und Technologie in drei Verstehensbereichen abgebildet: Natur der Wissenschaft (NdW), die Natur der wissenschaftlichen Untersuchung (NdwU) und die Beziehungen zwischen Wissenschaft, Technologie Gesellschaft und Umwelt (WTGU-Themen). Das Potenzial von Lehrbüchern zur Förderung von nGW wurde herausgearbeitet, sowie Fehlvorstellungen, die den Erwerb einer adäquaten Sicht von Naturwissenschaft behindern können. In der zweiten Teilstudie (B) wurde eine Reihe von Kriterien zur Unterstützung einer qualitativen und einer quantitativen wissenschaftlichen Lehrbuchanalyse extrahiert, um: (i) zu bestimmen, wie Lehrbücher mit WTGU-Themen als zentralen nGW-Aspekten das Verständnis von Schülern beeinflussen, sowie (ii) das mögliche Vorhandensein einer "dekontextualisierten" und sozial neutralen Sicht von Naturwissenschaften (DSNVS) als eine bekannte Fehlvorstellung identifizieren zu können. Die tatsächliche Eignung der vorab identifizierten Kriterien wurde durch den Vergleich genetischer Lerninhalte in zwei bayerischen Biologie-Lehrbüchern für die 11. Jahrgangsstufe belegt. Dabei wurde die Notwendigkeit eines Einbezugs der Dimension "T" (für Technologie) erkannt, um das Zusammenspiel von Naturwissenschaft und Technik zu klären (daher Umbenennung der Fehlvorstellung in DSNVST). In der dritten Teilstudie (C) wurden vier portugiesische Lehrbücher, zwei für die 9. und zwei für die 12. Jahrgangsstufe (entsprechend der bayerischen Jahrgangsstufe 11), sowohl horizontal (d.h. innerhalb der gleichen Jahrgangsstufe) als auch vertikal (zwischen den Jahrgangsstufen) verglichen. Ein besonderes Augenmerk wurde auf den möglichen Einfluss des soziokulturellen Kontextes für die bewusste Auswahl des WTGU-Inhalts gelegt, auf den verwendeten Diskurs sowie auf die gegebenen Konzepte und mögliche Fehlvorstellungen zu Naturwissenschaft und Technik. In der vierten Teilstudie (D) wurden vier bayerische Biologie-Lehrbücher, jeweils zwei für die 9. und zwei für die 11. Jahrgangsstufe mit vier portugiesischen verglichen, ebenfalls zwei für die 9. und zwei für die 12. Jahrgangsstufe (entsprechend zur bayerischen Jahrgangsstufe 11). Bei der Charakterisierung des soziokulturellen Kontexts jedes Landes wurden eindeutige Unterschiede zwischen den beiden Sprachräumen identifiziert und darüber hinaus Faktoren für die Unterschiede benannt sowohl im Hinblick auf den Ansatz der WTGU-Themen als auch der Indikatoren der Fehlvorstellung DSNVST bestimmen.