Lehren der Kontrollvariablen-Strategie: Eine Metaanalyse

Ein Kernbestandteil wissenschaftlicher Untersuchung ist die Fähigkeit, Beweise aus kontrollierten Experimenten zu bewerten und diese Beweise dann mit einer Hypothese oder Theorie in Beziehung zu setzen. Die Kontrollvariablen-Strategie (CVS) ist grundlegend für den Wissenschaftsunterricht und die wissenschaftliche Grundbildung, entwickelt sich jedoch nicht routinemäßig ohne Übung oder Anleitung. Diese Metaanalyse fasst die Ergebnisse von 72 Interventionsstudien zusammen, die zumindest teilweise darauf abzielten, die CVS-Fähigkeiten der Schüler zu erhöhen. Durch die Anwendung der Methode der robusten Meta-Regression zur Behandlung mehrerer Effektgrößen aus einzelnen Studien und durch den Ausschluss von Ausreißern schätzten wir eine durchschnittliche Effektgröße von g=0,61 (95% CI=0,53–0,69). Unsere Moderatoranalysen konzentrierten sich auf Entwurfsmerkmale, Schülermerkmale, Anleitungsmerkmale und Bewertungsmerkmale. Nur zwei Anleitungsmerkmale – die Verwendung von kognitiven Konflikten und die Verwendung von Demonstrationen – standen signifikant im Zusammenhang mit dem Schülererfolg. Darüber hinaus wurde das Format des Bewertungsinstruments als eine wichtige Quelle der Variabilität zwischen den Studienergebnissen identifiziert. Implikationen für den Unterricht und das Lernen von Wissenschaftsprozessfähigkeiten sowie zukünftige Forschung werden diskutiert.