{"id":143,"date":"2020-10-29T23:12:13","date_gmt":"2020-10-29T21:12:13","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.fhnw.ch\/GeoConcepts\/?p=143"},"modified":"2021-12-22T14:42:00","modified_gmt":"2021-12-22T13:42:00","slug":"alltagsvorstellungen-zum-treibhauseffekt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/2020\/10\/29\/alltagsvorstellungen-zum-treibhauseffekt\/","title":{"rendered":"Alltagsvorstellungen zum Treibhauseffekt"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Abb. 1: Treibhauseffekt mit und ohne Einfluss des Menschen <\/p>\n\n\n\n

Zitieren als: Ferraro, F.; Fischbach, M. (2020):\nAlltagsvorstellungen zum Treibhauseffekt. PH FHNW. Windisch. <\/p>\n\n\n\n

Einleitung<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Laut dem Lehrplan 21 ist der Treibhauseffekt ein\nverbindlicher Inhalt, wenn es um die Auseinandersetzung mit dem Klimawandel\ngeht (Departement Bildung Kultur und Sport (BKS), 2018). Falsche Pr\u00e4konzepte \u00fcber den\nTreibhauseffekt sind dabei gem\u00e4ss Reinfried, Rottermann, Aeschbacher &\nHuber (2010)\nund Aeschbacher, Cal\u00f3, & Wehrli (2006)\nweit verbreitet und fest verankert. Das Erreichen eines Conceptual Changes ist\nvon grosser Bedeutung, da Reinfried u. a. (2010, S. 251)\nder Meinung sind: \u00abDas korrekte Verstehen des Treibhauseffektes ist eine\nwichtige Voraussetzung, um politische Massnahmen zur Reduktion des\nTreibhausgases CO2<\/sub> zu unterst\u00fctzen.\u00bb <\/p>\n\n\n\n

In diesem Blogpost werden zwei weitverbreiteten Pr\u00e4konzepten\nzum Treibhauseffekt vorgestellt: das Glashausmodell und das Ozonlochmodell. Allerdings\nhandelt die Studien von Aeschbacher u. a. (2006)\nnur vom Ozonlochmodell, weshalb sich unsere Schlussfolgerungen im Wesentlichen\nauf den Umgang mit diesem Pr\u00e4konzept beziehen.<\/p>\n\n\n\n

Studie\nvon Reinfried Reinfried, Rottermann, Aeschbacher & Huber (2010)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abAlltagsvorstellungen\n\u00fcber den Treibhauseffekt und die globale Erw\u00e4rmung ver\u00e4ndern – eine\nVoraussetzung f\u00fcr Bildung f\u00fcr nachhaltige Entwicklung\u00bb<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Reinfried u. a. (2010)\nuntersuchten die Wirksamkeit einer instruktionspsychologisch optimierten\nLernumgebung, um fehlerhafte Alltagsvorstellungen zum Thema Treibhauseffekt zu\n\u00e4ndern. Dabei gehen sie von folgenden zwei Fehlvorstellungen aus:<\/p>\n\n\n\n

  1. \u00abDas Glashausmodell ist ein wissenschaftsnahes\nmentales Modell, nach welchem Sonnenstrahlen ungehindert durch die Atmosph\u00e4re\nzum Erdboden gelangen, die zur\u00fcckgestrahlte Strahlung die Atmosph\u00e4re aber nicht\nmehr verlassen kann, weil Abgase zur Ausbildung einer Schicht in der oberen\nAtmosph\u00e4re f\u00fchren.\u00bb (Reinfried u. a., 2010, S. 252)<\/li>
  2. \u00abBeim Ozonlochmodell l\u00e4sst ein Loch in der\nAtmosph\u00e4re mehr Sonnenstrahlen herein, die an der Erdoberfl\u00e4che reflektiert\nwerden und dann das Loch nicht mehr finden, wodurch es in der Atmosph\u00e4re immer\nw\u00e4rmer wird.\u00bb (Reinfried u. a., 2010, S. 252)<\/li><\/ol>\n\n\n\n

    Ablauf<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Die Studie wurde mit 16 Sekundarschulklassen im 8. Schuljahr\ndurchgef\u00fchrt. Die zwei Klassen f\u00fcr die Pilotstudie stammen aus der Stadt Z\u00fcrich\nund die anderen 14 aus dem Kanton Luzern. Es nahmen total 289 Probanden teil, wovon\n152 weiblich und 137 m\u00e4nnlich waren. Das Durchschnittsalter betrug 14 Jahre.\nVon den 14 Klassen aus dem Kanton Luzern stammte je die H\u00e4lfte aus einer\nl\u00e4ndlichen bzw. einer urbanen Umgebung (Reinfried u. a., 2010).<\/p>\n\n\n\n

    Die Probanden wurden in drei Gruppen aufgeteilt – namentlich\nExperimentalgruppe 1 (EG1), Experimentalgruppe 2 (EG2) und Kontrollgrupp (KG).\nBei allen Gruppen wurde zun\u00e4chst der Ausgangszustand mit einem Pretest erfasst.\nBei der EG1 wurde anschliessend eine instruktionspsychologisch optimierte\nLernumgebung durchgef\u00fchrt. Im Vergleich dazu wurde bei der EG2 in der\nLernumgebung mit herk\u00f6mmlichem Unterrichtsmaterial gearbeitet. Die KG hatte\nkeinen Unterricht zu diesem Thema. Die Wirkung der verschiedenen Lernumgebungen\nwurde direkt nach der Unterrichtseinheit (Posttest) und zus\u00e4tzlich nach zwei\nMonate (Follow-up Test) erhoben (Reinfried u. a., 2010).<\/p>\n\n\n\n

    Der Fragenbogen zur \u00dcberpr\u00fcfung des Wissensstands (Pretests,\nPosttests und Follow-up-Tests) enthielt \u00ab4 Wissensfragen, die aus vier\nSubskalen mit je sechs Items zu den Konstrukten \u00abLochkonzept\u00bb,\n\u00abStrahlungsumwandlung\u00bb, \u00abWissen \u00fcber CO2\u00bb, und \u00abZusammenwirken mehrerer\nFaktoren\/generelle Aussagen \u00fcber den Treibhauseffekt\u00bb, gruppiert wurden.\u00bb (Reinfried u. a., 2010, S. 256). Dadurch wurden die oben\naufgef\u00fchrten Fehlvorstellungen Glashausmodell und Ozonlochmodell \u00fcberpr\u00fcft (Reinfried u. a., 2010).<\/p>\n\n\n\n

    Ergebnis<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Die Studie zeigt, dass in den Pretests im Durchschnitt nur\nca. ein Drittel der Fragen zu den Fehlvorstellungen richtig beantwortet wurden.\nNach dem \u00abTreatment\u00bb, das heisst einer Doppellektion Unterricht zum Thema\nTreibhauseffekt konnte dieser Wert angehoben werden. Bei der EG1, mit der\noptimierten Lernumgebung, wurden im Durschnitt 73% beim Posttest und 63% der\nFragen beim Follow-up-Test richtig beantwortet. Bei der EG2, mit dem\nherk\u00f6mmlichen Unterrichtsmaterial, waren es durchschnittlich 60% resp. 53%. Der\nLernzuwachs erwies sich als signifikant (Reinfried u. a., 2010).<\/p>\n\n\n\n

    Erkenntnis<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Die Studie von Reinfried u. a. (2010)\nzeigt, dass basierend auf den Kenntnissen der Pr\u00e4konzepte eine Lernumgebung an\neinen optimalen Wissenszuwachs in der Klasse angepasst werden kann. Dabei wurden\ndie Kriterien f\u00fcr<\/strong> verst\u00e4ndliches Erkl\u00e4ren nach Aebli<\/strong> verwendet: <\/p>\n\n\n\n

    • \u00abDie Problemstellung geht von undifferenziertem\nVorwissen\/Alltagsvorstellung aus. <\/li>
    • Komplexe Abl\u00e4ufe werden in separaten Skizzen\nzeitlich aufgeschl\u00fcsselt. Dies erm\u00f6glicht aktives Mitdenken und Elaborieren und\nmacht die Verkettung von Operationen nachvollziehbar.<\/li>
    • Der Inhalt wird stark abstrahiert; nur die\nGrundideen des zu lernenden Konzepts werden dargeboten.<\/li>
    • Fachbegriffe werden weitgehend vermieden.\u00bb (Reinfried u. a., 2010, S. 258)<\/li><\/ul>\n\n\n\n

      Ein Beispiel dazu zeigen die Schemenskizzen der\ndurchgef\u00fchrten Experimente. Das herk\u00f6mmlichen Schulmaterial (EG2) verwendet auf\nder Schemenskizze zur Experimentanleitung die Fachw\u00f6rter: \u00abStrahlungsquelle\n(W\u00e4rmestrahlung IR)\u00bb, \u00abRohr (mit Luft oder mit CO2 gef\u00fcllt)\u00bb, \u00abW\u00e4rmestrahlung\u00bb,\n\u00abZufuhr bzw. Absaugen von CO2 via Schlauch\u00bb und \u00abMessger\u00e4t misst relativ wenig\nW\u00e4rmestrahlung\u00bb (Reinfried u. a., 2010, S. 260). Bei der angepassten\nLernumgebung werden diese teilweise durch folgende verst\u00e4ndlichere Begriffe\nersetzt: \u00abSonnen-Licht, \u00abAtmosph\u00e4re nach dem Einf\u00fcllen von CO2\u00bb, \u00abSatellit\nmisst relativ wenig W\u00e4rmestrahlung\u00bb (Reinfried u. a., 2010, S. 260).<\/p>\n\n\n\n

      Bei der Studie wurde ausserdem \u00fcberpr\u00fcft, ob es nebst der\nneu entwickelten Lernumgebung noch weitere Faktoren gab, welche auf den\nWissenszuwachs Einfluss nahmen. Dabei kam heraus, dass die Nationalit\u00e4t, die\nNoten in Mathematik und Deutsch, das Interesse und die Motivation der Probanden\neinen signifikanten Effekt auf den Lernzuwachs haben (Reinfried u. a., 2010). Dies zeigt wie wichtig das\nTextverst\u00e4ndnis beim Arbeiten mit Arbeitsbl\u00e4ttern ist.<\/p>\n\n\n\n

      Studie von Aeschbacher, Cal\u00f3, & Wehrli\n(2006)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      \u00ab\u201cDie\nUrsache des Treibhauseffekts ist ein Loch in der Atmosph\u00e4re\u201c: Naives Denken\nwider besseres Wissen\u00bb<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Der Artikel von Aeschbacher u. a. (2006) umfasst zwei Studien. In der ersten Studie versuchte man \u00abbessere Belege f\u00fcr das h\u00e4ufige Vorkommen der skizzierten Fehlkonzeption zu finden\u00bb (Aeschbacher u. a., 2006, Abs. 7). Mit der \u00abskizzierten Fehlkonzeption\u00bb ist das titelgebende Fehlkonzept gemeint. Die zweite Studie diente dazu zu \u00fcberpr\u00fcfen, \u00abob sich der Einfluss der zweifelsfrei \u201cdiagnostizierten\u201c Fehlkonzeption mittels Induzierung eines korrektiv wirkenden kognitiven Konflikts im Sinne von Piaget (1947) dauerhaft aufheben lasse.\u00bb (Aeschbacher u. a., 2006, Abs. 7). Die nachfolgenden Ausf\u00fchrungen handeln nur von der letzteren der beiden Studien.<\/p>\n\n\n\n

      \u00abAn der Untersuchung nahmen 128 Sch\u00fclerinnen und 87 Sch\u00fcler\nder 1.-3.Klasse der Kaufm\u00e4nnischen Vorbereitungsschule M\u00fcnchenstein und Reinach\n(Baselland) teil\u00bb (Aeschbacher u. a., 2006, Methoden, Abs. 1). Die j\u00fcngsten SuS waren 15\nJahre alt, die \u00e4ltesten 19 Jahre, wobei \u00abMittelwert und Median 18 Jahre\u00bb (Aeschbacher u. a., 2006, Methoden, Abs. 1) betrugen. Mittels eines Items\nwurde bei 109 SuS das oben erw\u00e4hnte Fehlkonzept diagnostiziert. Die folgenden\nAusf\u00fchrungen beziehen sich nun auf diese Teilstichprobe von 109 SuS, wovon 78\nweiblich und 31 m\u00e4nnlich waren (Aeschbacher u. a., 2006, S. 3)<\/p>\n\n\n\n

      Ablauf<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Die Untersuchung erfolgte anhand eines Fragebogens (7 Items zum Schema-Wissen \u00abLoch in der Atmosph\u00e4re\u00bb; 6 Items zum physikalisches Detailwissen), der insgesamt dreimal zu verschiedenen Zeitpunkten gel\u00f6st wurde \u2013 ein Vortest 1. und 2. Test. Beim Vortest wurde das Vorwissen zum Thema Treibhauseffekt abgefragt. Der 1. Test folgte ohne zeitliche Verz\u00f6gerung auf den Vortest. Dazwischen, zur Vorbereitung, bekamen alle SuS noch einen Lehrtext von rund einer A4-Seite. Nun wurde die Teilstichprobe in drei Gruppen aufgeteilt \u2013 eine Kontroll- und zwei Experimentalgruppen. F\u00fcr die Kontrollgruppe (n = 43) war der Lehrtext alles, was sie an Vorbereitung erhielten. Die Experimentalgruppe A (n = 44) erhielt zus\u00e4tzlich einen kurzen Text, in dem gesagt wird, dass es ein weit verbreitetes Fehlkonzept zum Treibhauseffekt gibt und auch, worin dieser Fehler besteht. Die Experimentalgruppe B (n = 36) erhielt zus\u00e4tzlich einen anderen Kurztext, welcher \u00abneben der Unrichtigkeit der Fehlkonzeption auch noch ein Ansatz in die richtige Denkrichtung darlegt\u00bb (Aeschbacher u. a., 2006, Methoden, Abs. 3) Der 2. Test wurde drei Monate nach dem 1. Test durchgef\u00fchrt \u2013 ohne Repetition (Aeschbacher u. a., 2006).<\/p>\n\n\n\n

      Ergebnis<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

      Beim Allgemeinen Schema-Wissen war\nlediglich beim 1. Test eine signifikante Verbesserung der Experimentalgruppe B\nim Vergleich zur Kontrollgruppe festzustellen. Der erhoffte gr\u00f6ssere\nLernzuwachs zeigte sich also nur beim Ansatz der Experimentalgruppe B \u00ab- und\nselbst dies lediglich \u00fcber eine denkbar kurze Zeitspanne.\u00bb (Aeschbacher u. a., 2006, Ergebnisse, Abs. 1).<\/p>\n\n\n\n

      Beim physikalische Detailwissen\nwar der Wissenszuwachs vom Vor- zum ersten Test bei allen drei Gruppen gleich\ngross. Der Wissensanstieg ist folglich einzig auf den Lehrtext zur\u00fcckzuf\u00fchren\nund nicht nachhaltig (Aeschbacher u. a., 2006).<\/p>\n\n\n\n

      Erkenntnis<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Das Fehlkonzept, dass der Treibhauseffekt die Folge eines\nLochs in der Atmosph\u00e4re ist, ist \u00e4usserst stabil, sodass Informationstexte\nallein keinen Korrekturerfolg versprechen. F\u00fcr einen Conceptual Change sind Demoexperimente\nerforderlich, welche die Absorption von W\u00e4rmestrahlung durch z.B. CO2 f\u00fcr die\nSuS erfahrbar machen (Aeschbacher u. a., 2006).<\/p>\n\n\n\n

      Diskussion\nund Schlussfolgerungen f\u00fcr den Unterricht<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Beide Studien zeigen, dass Fehlvorstellungen zum Thema\nTreibhauseffekt bei den Sch\u00fclern und Sch\u00fclerinnen (SuS) weit verbreitet sind.\nDurch dieses Wissen und einem entsprechend angepassten Unterricht k\u00f6nnen mehr SuS\ndas korrekte wissenschaftliche Modell zum Treibhauseffekt \u00fcbernehmen, wenn auch\nbei weitem nicht alle. Allerdings ist \u00fcbernehmen ungleich annehmen, weshalb die\nTestergebnisse insgesamt beim dritten Testzeitpunkt wieder deutlich schlechter\nausfallen als beim zweiten, obwohl nur wenige Monate dazwischen liegen. Sowohl\ndie Tatsache des raschen R\u00fcckgangs des Lernzuwachses als auch der Fakt, dass\ntrotz des optimierten Inputs bei weitem nicht alle SuS erreicht werden konnten,\nverweisen eindr\u00fccklich auf die Hartn\u00e4ckigkeit dieses Fehlkonzepts.<\/p>\n\n\n\n

      Wie bereits in der Studie von Aeschenbacher u. a. (2006) angemerkt wurde, sind Demoexperimente als ein\nElement zur Korrektur dieser Fehlkonzepte praktisch unabdingbar, da textbasierte\nKorrekturversuche allein nicht ausreichen. Dies ist auch daran zu erkennen,\ndass in der Studie von Reinfried u. a. (2010)\nder Wissensr\u00fcckgang zwischen dem zweitem und dritten Testzeitpunkt kleiner ist\nals in der Studie von Aeschenbacher u. a. (2006).\nDieser Vergleich ist allerdings mit Vorsicht zu geniessen, da es sich hierbei\num zwei verschiedene Tests handelt und sich auch die Zeitdifferenz zwischen den\nPosttests unterscheidet.
      \nDes Weiteren sollten die Demoexperimente bzw. die gesamte Lerneinheit nach den\nKriterien f\u00fcr verst\u00e4ndliches Erkl\u00e4ren nach Aebli vereinfacht werden. Dadurch wird\nbei einem gr\u00f6sseren Anteil der SuS einen Konzeptwechsel angeregt.<\/p>\n\n\n\n

      Quellenverzeichnis<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Literaturverzeichnis<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Aeschbacher, U., Cal\u00f3,\nC., & Wehrli, R. (2006). \u201cDie Ursache des Treibhauseffekts ist ein Loch in\nder Atmosph\u00e4re\u201c: Naives Denken wider besseres Wissen. Abgerufen 1. Oktober\n2020, von https:\/\/econtent.hogrefe.com\/doi\/full\/10.1026\/\/0049-8637.33.4.230<\/p>\n\n\n\n

      Departement Bildung\nKultur und Sport (BKS) (Hrsg.). (2018). Aargauer Lehrplan Volksschule\u202f: Natur,\nMensch, Gesellschaft.<\/p>\n\n\n\n

      Reinfried, S.,\nRottermann, B., Aeschbacher, U., & Huber, E. (2010). Alltagsvorstellungen\n\u00fcber den Treibhauseffekt und die globale Erw\u00e4rmung ver\u00e4ndern \u2013 eine\nVoraussetzung f\u00fcr Bildung f\u00fcr nachhaltige Entwicklung. Schweizerische\nZeitschrift f\u00fcr Bildungswissenschaften<\/em>, 32<\/em>(2), 251\u2013273.<\/p>\n\n\n\n

      Abbildungsverzeichnis<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Abb.1:   Treibhauseffekt mit und ohne Einfluss des\nMenschen. Nelles,\nD.; Serrer, Ch. (2018): Kleine Gase – Grosse Wirkung: Der Klimawandel. ISBN:\n978-3-9819-6500-1<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Laut dem Lehrplan 21 ist der Treibhauseffekt ein verbindlicher Inhalt, wenn es um die Auseinandersetzung mit dem Klimawandel geht (Departement Bildung Kultur und Sport (BKS), 2018). Falsche Pr\u00e4konzepte \u00fcber den Treibhauseffekt sind dabei gem\u00e4ss Reinfried, Rottermann, Aeschbacher & Huber (2010) und Aeschbacher, Cal\u00f3, & Wehrli (2006) weit verbreitet und fest verankert. Das Erreichen eines Conceptual Changes ist von grosser Bedeutung, da Reinfried u. a. (2010, S. 251) der Meinung sind: \u00abDas korrekte Verstehen des Treibhauseffektes ist eine wichtige Voraussetzung, um politische Massnahmen zur Reduktion des Treibhausgases CO2 zu unterst\u00fctzen.\u00bb<\/p>\n

      In diesem Blogpost werden zwei weitverbreiteten Pr\u00e4konzepten zum Treibhauseffekt vorgestellt: das Glashausmodell und das Ozonlochmodell. Allerdings handelt die Studien von Aeschbacher u. a. (2006) nur vom Ozonlochmodell, weshalb sich unsere Schlussfolgerungen im Wesentlichen auf den Umgang mit diesem Pr\u00e4konzept beziehen.<\/p>\n","protected":false},"author":11,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-143","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-allgemein"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/143","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=143"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/143\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":342,"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/143\/revisions\/342"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=143"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=143"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fhnw.ch\/plattformen\/geoconcepts\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=143"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}