Analyse der Struktur, Messinvarianz und Ausprägung komplexer Problemlösekompetenz im Fach Chemie

Naturwissenschaftliches Problemlösen ist eine der zentralen Kompetenzen, die Schülerinnen und Schüler im Laufe der Schulzeit erwerben sollen. Bislang liegen jedoch nur wenige empirische Befunde zur Struktur und Entwicklung der fachspezifischen Problemlösekompetenzen vor. Bisherige Studien fokussierten zumeist auf analytische Komponenten des Konstrukts, die in gut strukturierten Problemlösesituationen erfasst werden konnten. Doch in naturwissenschaftlichen Kontexten stehen oftmals Problemstellungen im Vordergrund, die das Interagieren der Problemlösenden mit einem komplexen System erfordern.

In der vorliegenden Arbeit wird deshalb ein Modell vorgestellt, mit dessen Hilfe die komplexe Problemlösekompetenz in ihrer Entwicklung innerhalb der Sekundarstufe I und am Übergang zur Sekundarstufe II für das Fach Chemie modelliert und beschrieben werden kann. In einer querschnittlich angelegten Studie wird zudem auf psychometrische Konzepte wie Dimensionalität, Messinvarianz, lokale Itemabhängigkeiten und Mehrebenenstrukturen fokussiert. Die Ergebnisse zeigen an, dass vier Teilprozesse des Konstrukts als Progressvariablen verwendet werden können, in denen asynchrone Entwicklungen im Laufe der Schulzeit stattfinden. In dieser Studie ist es damit erstmals gelungen, die fachspezifische komplexe Problemlösekompetenz hinsichtlich ihrer mittleren Entwicklung zu charakterisieren.