Empirische Studie zu Motivation, Einstellung und Wissen von Jugendlichen : Selbstgesteuertes Lernen mit dem Thema „Erneuerbare Energien“

Titelangaben

Schumm, Maximiliane:
Empirische Studie zu Motivation, Einstellung und Wissen von Jugendlichen : Selbstgesteuertes Lernen mit dem Thema „Erneuerbare Energien“.
Bayreuth , 2016 . - 105 S.
( Dissertation, 2016 , Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)

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Abstract

Die Bevölkerung der Erde wächst mit dramatischer Geschwindigkeit. Damit eng verbunden ist der weltweite Hunger nach Energie. Globale Herausforderungen wie Klimawandel, Versorgungssicherheit oder Energiegerechtigkeit sind in diesem Zusammenhang zwangsläufig Brennpunkte des 21. Jahrhunderts, denen es zu begegnen gilt (Armaroli & Balzani, 2007). Ob wir bevorstehende Aufgaben meistern werden oder Problemen sogar vorbeugen können, wird unter anderem davon abhängen, ob der Durchschnittsbürger angemessene energierelevante Entscheidungen treffen und diese in Handlungen übersetzen kann (DeWaters & Powers, 2013). Für welche Handlungsalternative sich ein Mensch entscheidet, hängt von dessen individuellem Wissen und seinen Kompetenzen, dieses Wissen zu verarbeiten, ab, sowie natürlich von den Einstellungen, mit denen er ihm bekannten Handlungsalternativen gegenüber steht. Für die Aneignung naturwissenschaftlicher Allgemeinbildung, die ein mündiger Bürger benötigt, um verantwortungsvoll und nachhaltig leben zu können (DeBoer, 2000), ist die Motivation, sich mit naturwissenschaftlichen Thematiken auseinanderzusetzen, ein relevanter Faktor (Glynn, Brickman, Armstrong & Taasoobshirazi, 2011). Neben der Motivation spielt auch die Wertschätzung, die ein Mensch der Natur entgegenbringt, eine Rolle (z.B. Roczen, Kaiser, Bogner & Wilson, 2013).

Das Ziel dieser Studie war es, basierend auf einem Lernmodul zum Thema Erneuerbare Energien, die Motivation gegenüber Naturwissenschaften und Umwelteinstellungen in Zusammenhang mit dem fachspezifischen Wissen und kognitiven Lernleistungen von Jugendlichen zu brin-gen. Dazu nahmen 232 Schüler der 10. Jahrgangstufe im Alter von 15 bis 17 Jahren aus fünf fränkischen Gymnasien an unserem Lernprogramm und seiner Begleitstudie teil. Die Teilnehmer beantworteten zu drei Messzeitpunkten einen Wissensfragebogen mit projektspezifischen Fragen:
Der Vortest wurde etwa eine Woche vor, der Nachtest unmittelbar im Anschluss und der Behaltenstest etwa sechs Wochen nach Teilnahme am Lernmodul ausgefüllt.

Außerdem wurde zu jeweils einem Testzeitpunkt die Motivation gegenüber Naturwissenschaften mit dem Science Motivation Questionnaire II (SMQ-II, Glynn et al. , 2011), Persönlichkeitsmerkmalen, mit dem Big-Five-Inventory-10 (BFI-10, Rammstedt & John, 2007), sowie Umwelteinstellung mit dem 2-MEV (Two Major Environmental Values, z.B. Bogner & Wiseman, 2006) und Umweltverhalten, mit dem GEB (General Ecological Behavior, Kai-ser, Oerke & Bogner, 2007) erhoben.

Die statistische und inhaltliche Validierung des SMQ-II in Studie A ergab, dass der SMQ-II für den Einsatz bei Jugendlichen ein empirisch überzeugendes Instrument zur Erhebung der Motivation gegenüber Naturwissenschaften ist. Seine Faktorenstruktur, die statistischen Kennwerte und die Interpretierbarkeit der Ergebnisse, die sich auch mit der Literatur decken (z.B. Glynn et al., 2011; Ryan & Deci, 2000), bestätigen seine Anwendbarkeit. Jungen und Mädchen waren gleichermaßen motiviert. Allerdings unterschied sich die Art ihrer Motivation. Während Studienteilnehmerinnen von höherer Selbstbestimmtheit und niedrigerer Selbstwirksamkeit berichteten, war bei Studienteilnehmern genau das gegenteilige Muster zu erkennen. In Studie B konnten wir mit Hilfe des SMQ-II und der wiederholten Wissenstests feststellen, dass Schüler, die motiviert gegenüber Naturwissenschaften waren, bereits beim Vorwissen zum Thema Erneuerbare Energien einen Vorsprung gegenüber wenig motivierten Schülern hatten. Dieser Wissensvorteil zog sich auch durch alle weiteren Testzeitpunkte. Besonders intrinsische Faktoren, wie Interesse und Selbstwirksamkeit, spielten in diesem Zusammenhang eine große Rolle. In Studie C, in der Einstellung (2-MEV) und berichtetes Verhalten (GEB) mit dem Wissen und Lernen der Schüler in Relation gesetzt wurden, konnte gezeigt werden, dass Umwelteinstellung und berichtete Verhaltensweisen mit dem Lernen von Jugendlichen zusammenhängen. Für männliche Studienteilnehmer war eine geringe Präferenz für Umwelt(aus)nutzung entscheidend für den Lernerfolg, während Mädchen mit einer hohen Umweltschutz-Präferenz besonders gute Resultate in Nach- und Behaltenstest erzielen konnten. Ein berichtetes umweltfreundliches Verhalten korrelierte sowohl bei Jungen als auch bei Mädchen positiv mit dem Lernerfolg.
Sowohl die Motivation gegenüber Naturwissenschaften als auch die Umwelteinstellung und das berichtete Verhalten standen im Zusammenhang mit spezifischem Wissen über Erneuerbare Energien von Jugendlichen. Während die Einstellung bereits bei unserer dreistündigen Intervention für den Lernerfolg eine Rolle spielte, ist für den Einfluss der Motivation ein eher langfristiger Effekt zu vermuten. Insgesamt untermauern die Studienergebnisse die Relevanz von Motivation gegenüber naturwissenschaftlichen Themen und von positiven Umwelteinstellungen für die Aneignung einer naturwissenschaftlichen Allgemeinbildung.

Abstract in weiterer Sprache

The continuing growth of Earth’s population is accompanied by an increa-sing demand for energy; associated with topics like global warming, supp-ly shortfall and energy justice. To deal with these challenges is the big issue of the 21st century (Armaroli & Balzani, 2006). To handle future problems appropriately or even prevent the worst ones, we need the skills and knowledge to make suitable energyrelated decisions and to act in accordance with the best interests of the planet (DeWaters & Powers, 2013). Which action alternatives a person may choose depends on their individual knowledge, on their skills to process this knowledge and on their attitude towards the options available for action. Therefore, an average citizen needs a certain level of literacy empowering him or her to live sustainably with nature and the environment (DeBoer, 2000). Being scientifically motivated is a relevant factor for becoming scientifically literate (Glynn, Brickman, Armstrong & Taasoobshirazi, 2011). Furthermore, also environmental attitude plays an important role for the actions of an individual (e.g. Roczen, Kasier, Bogner & Wilson, 2013).
Based on a learning module about renewable energies, we analyzed the relationship of science motivation and environmental attitudes with the learning outcome. 232 students aged between 15-17 participated in our learning module and the accompanying study. A test-retest group (acting as control group) of 37 students completed only the questionnaires of the accompanying study without any intervention.

The study group completed a cognitive achievement test about renewable energies three times:
Pretest - one week prior to participation in the learning module
Retest 1 - directly after participation in the learning module
Retest 2 - six weeks after participation in the learning module.

The following questionnaires have been applied once:
Science Motivation Questionnaire (SMQ-II, Glynn et al., 2011) for assessment of science motivation
Big-Five-Inventory-10 (BFI-10, Rammstedt & John, 2007) for assessment of personality traits
2-MEV (Two Major Environmental Values, z.B. Bogner & Wiseman, 2006)
GEB (General Ecological Behavior, Kaiser, Oerke & Bogner, 2007) to collect data about environmental attitudes and environmental behavior

In study A we found the SMQ-II to be providing useful information matching with findings in literature and to fulfill the needed quality criteria. Loading pattern, statistical parameters, interpretability of the results and confirming of findings in literature (e.g. Glynn et al., 2011; Ryan & Deci, 2000) reveal its applicability. Overall science motivation of girls and boys were on the same level. However, data showed a higher perceived self-determination for girls, that compensated for their lower beliefs of selfefficacy. The contrasting pattern was found for boys. Additionally, the Big Five personality traits and science motivation components show little relationship. In study B by analyzing the results of SMQ-II and knowledge tests, highly motivated students were detected as performing better in the pretest compared to less motivated students. This advantage of the motivated students remained in the retests. In particular, intrinsic factors like interest and self-efficacy are shown to be responsible for this relationship. Examination of the relationship between knowledge and learning of the students with their environmental attitudes (2-MEV) and behavior (GEB) in study C revealed learning success as positively related with preservation preferences (for girls) as well as with behaviorbased scores (for girls and boys). For boys, high preferences in utilization/exploitation were negatively correlated with learning achievement scores.

Altogether, science motivation as well as environmental attitudes and reported behavior have a relevant relation with specific knowledge about renewable energies for adolescents. Attitudes seemed to be an influencing factor on learning in our threehour intervention, in contrast science motivation might have rather longterm influence on students’ knowledge. Our results are underpinning the relevance of science motivation as well as pro-environmental attitudes and reported behavior for the development of scientific literacy and energy-related knowledge.