Forschungsarbeiten der letzten Jahre zur Modellierung des Professionswissens von Lehrkräften haben gezeigt, dass fachdidaktisches Wissen ein Prädiktor dafür ist, wie stark Schülerinnen und Schüler kognitiv aktiviert werden (vgl. Lowenberg Ball / Thames / Phelps 2008, Woitkowski / Riese / Reinhold 2011). Das Fachwissen ist dabei die Moderatorvariable (eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung) (vgl. Baumert / Kunter 2006).
Lehramtsstudierende in den Fächern Chemie und Labor- und Prozesstechnik haben häufig Probleme, Erkenntniswege aus der sachlogischen Struktur der Inhalte abzuleiten, was in einer unzureichenden Durchdringung der Fachinhalte begründet liegt (vgl. Düwel / Niethammer 2017).
In der vorliegenden Arbeit werden Verstehensprozesse von Lehramtsstudierenden der höheren Semester bei der Erschließung eines komplexen fachlichen Sachverhaltes und dessen fachdidaktische Verwertung untersucht. Als Wissensquelle werden englische Lehrbuchtexte eingesetzt, weil diese nachweislich weniger lückenhaft in ihren Argumentationslinien sind als deutsche, wie anhand von drei Beispielen zu den Themen Wasser unter dem Stoffaspekt (vgl. Düwel / Eichhorn / Niethammer 2021), Erdölraffination unter dem Verfahrensaspekt (vgl. Düwel 2019) und Chromatografie unter dem Verfahrens- und Analysenaspekt (vgl. Düwel / Eichhorn / Niethammer 2019) gezeigt wurde. Die Darlegung der Begründungszusammenhänge in englischen Lehrbüchern liefert eine didaktische Linienführung, die bereits einen Teil der Inhaltsaufbereitung für den Unterricht ausmacht.
Die Forschungsfragen und die damit verbundenen Untersuchungen zielen daher darauf ab, die Stufen der Erkenntnisgewinnung, die Studierende bei der Erschließung der inhaltlichen Zusammenhänge eines komplexen Themas (hier: zur dünnschichtchromatografischen Trennung eines lipophilen Farbstoffgemisches) unter Nutzung englischen Fachtextmaterials durchlaufen, zu erfassen. Zur Operationalisierung der Forschungsfragen wurde ein „Embedded Mixed Methods-Ansatz“ gewählt (vgl. Kuckartz 2014; Creswell 2013). Es wird eine qualitative Studie durchgeführt, in die eine quantitative Teilstudie (quant) eingebettet ist. Die Hauptuntersuchung ist eine Fallstudie, für die ein Lehr-Lernkonzept entwickelt wurde, durch das die Versuchspersonen in ihrem Verstehensprozess und der fachdidaktischen Verwertung ihres neu erworbenen Wissens geleitet wurden. Im Zentrum des Lehr-Lernkonzeptes steht eine Fallsituation, in der alle Rahmenbedingungen für die zu erarbeitenden inhaltlichen und konzeptionellen Aspekte einer zu planenden Vertretungsstunde vorgegeben waren. Da sowohl die fachlichen, fachdidaktischen, englischsprachlichen Vorkenntnisse als auch die aktuelle Lernmotivation einen Einfluss darauf haben, wie gut die Versuchspersonen, die gestellten Aufgaben in dem Lehr-Lernkonzept bewältigen, wurden im quantitativen Teil des Untersuchungsdesigns die personenbezogenen Merkmale wie soziodemografische Faktoren (Fragebogen), englischsprachliche (C-Test) und fachliche Vorkenntnisse (Single-Choice-Fachtest) sowie die Motivation (Fragebogen) der Versuchspersonen (Vpn) vor, während und/oder nach der Bearbeitung der Aufgabenkomplexe im Lehr-Lernkonzept erfasst.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Englischkenntnisse der Versuchspersonen weniger eine Barriere bei der Erschließung der Fachinhalte darstellen als die fachlichen Voraussetzungen. Dies liegt sicherlich darin begründet, dass die Englischvoraussetzungen von Studierenden im fortgeschrittenen Bereich liegen, wie auch die C-Testergebnisse in dieser Fallstudie zeigten. Einige hatten sogar fachkundige Englischkenntnisse auf dem Niveau von Muttersprachlern. Allein die Auseinandersetzung mit dem englischen Textmaterial brachte bei den meisten Versuchspersonen bereits einen Erkenntnisgewinn. Dieser Erkenntnisgewinn war bei den Versuchspersonen am größten, die bereits bessere fachliche Vorkenntnisse zur Thematik hatten. Die bessere Untersetzung der Begründungszusammenhänge erfolgte allerdings erst durch die im Lehr-Lernkonzept integrierten Leitfragen. Das zeigt, dass die relevanten Textpassagen nur z. T. von den Versuchspersonen eigenständig erkannt wurden. Die Zunahme im fachlichen Tiefenverständnis zur Thematik wirkte sich auch auf die fachdidaktische Verwertung und Anwendung des erworbenen Wissens aus. Erkenntniswege wurden besser untersetzt und Schülerfehlkonzepte erkannt.
Daraus folgt, dass aus hochschuldidaktischer Sicht zum einen die Wissensquellen und zum anderen die inszenierten Lernanlässe, über die die Auseinandersetzung mit einem Sachverhalt initiiert wird, zu überdenken sind (vgl. Düwel / Niethammer 2017: 420).