Förderung des symbolisch-mathematischen Modellverständnisses in der Physikalischen Chemie

Die Physikalische Chemie ist durch die intensive Nutzung von symbolisch-mathematischen Modellen charakterisiert. Um die bei der Bearbeitung physikalisch-chemischer Aufgaben anfallenden Anforderungen bewältigen zu können, ist symbolisch-mathematisches Modellverständnis erforderlich. Ziel dieser Studie war es, lösungsbeispielbasierte Selbstlernmaterialien zur Unterstützung der Studierenden in der Physikalischen Chemie zu entwickeln und zu evaluieren. Für die Evaluation musste zunächst ein geeignetes Testinstrument zur Messung des symbolisch-mathematischen Modellverständnisses entwickelt werden. Zur Untersuchung der Effektivität des Lernmaterials wurde ein Switching-Replications-Design gewählt, um durch ein Wartekontrollgruppendesign nicht nur die Wirksamkeit des Trainings zu überprüfen, sondern auch um mögliche Effekte des Einsatzzeitpunktes im Semester aufzudecken. Insgesamt nahmen N = 54 Studierende im zweiten Fachsemester der Ein-Fach-Studiengänge Chemie und Water Science teil. Das Training umfasste fünf Einheiten von je 90 Minuten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Studierenden ihr symbolisch-mathematisches Modellverständnis während der Intervention signifikant und mit einem großen Effekt verbessern. Die beiden Interventionsgruppen unterscheiden sich nicht, so dass der Zeitpunkt des Trainings keinen Einfluss hat. Somit konnte der positive Effekt von Lösungsbeispielen beim Lernen chemiebezogener Inhalte im Rahmen der Hochschullehre repliziert werden.