Developing, Implementing, and Assessing Critical Thinking in an Undergraduate Physical-Chemistry Laboratory Course

Kritisches Denken (CT) gilt als zentraler Bestandteil wissenschaftlicher Grundbildung sowie als wesentliches Ziel universitärer Ausbildung. Dennoch sind seine Förderung und insbesondere seine Erfassung in experimentellen Lehr-Lern-Umgebungen des Bachelorstudiums, insbesondere in der Physikalischen Chemie, bislang nur unzureichend untersucht. Die vorliegende kumulative Dissertation adressiert diese Forschungslücke anhand von drei miteinander verknüpften Studien zur Förderung, Erfassung und zum Verständnis kritischen Denkens in chemischen Laborpraktika. Die erste Studie beschreibt die Entwicklung und Validierung des Contextual Critical Thinking Coding Manual (CCTCM), eines domänenspezifischen, performanzbasierten Instruments zur Erfassung der situativen Ausprägung kritischen Denkens anhand verbaler Interaktionen von Studierenden im Labor. Auf Grundlage etablierter theoretischer Ansätze werden sowohl CT-Fähigkeiten als auch kontextuelle Merkmale operationalisiert. Die zweite Studie untersucht eine instruktionale Intervention auf Basis modifizierter Laboranleitungen mit integrierten kognitiven Impulsen und Lernzielen. Die Umsetzung erfolgte im Sinne eines Immersionsansatzes, wodurch bestehende Lehrstrukturen erhalten blieben. Die Entwicklung kritischen Denkens wurde mithilfe validierter Instrumente, Interviews und offener Antworten analysiert. Die dritte Studie vergleicht Interventions- und Kontrollgruppe unter Verwendung des CCTCM zur Analyse von Häufigkeit, Vielfalt und Kontextualisierung kritischen Denkens im Labordiskurs. Die Ergebnisse zeigen ein höheres Maß an CT bei der Interventionsgruppe, insbesondere in der Interpretation, Analyse und Erklärung experimenteller Daten sowie in der selbstregulativen Steuerung des eigenen Verständnisses. Insgesamt bietet die Arbeit einen systematischen Ansatz zur Integration und Erfassung kritischen Denkens in der naturwissenschaftlichen Hochschullehre sowie theoretische und praktische Implikationen für Lehre und Curriculumentwicklung.