Diagnosetools, die nützlich sein können
Begriffsklärung: formative Diagnostik
Formative Diagnostik bezeichnet die prozessbegleitende Erfassung von Lernständen, Denkweisen und Lernfortschritten während des Unterrichts – mit dem Ziel, Lernen zu steuern, zu fördern und anzupassen, nicht zu benoten.
Formative Diagnostik fragt nicht „Was kann jemand am Ende?“, sondern „Wo steht jemand gerade – und was braucht er oder sie als Nächstes?“
Concept Cartoons
Concept Cartoons sind strukturierte Bildimpulse, in denen mehrere Figuren unterschiedliche, häufig alltagsnahe Erklärungen oder Fragen zu einem naturwissenschaftlichen Phänomen äußern. Typisch ist, dass neben fachlich korrekten auch teilweise richtige oder alternative Schülervorstellungen explizit formuliert werden. Lernende werden aufgefordert, Stellung zu beziehen, zu begründen und sich mit den dargestellten Aussagen auseinanderzusetzen.
Beispiel aus dem Anfangsunterricht zur Löslichkeit als Stoffeigenschaft.1
Aus diagnostischer Perspektive liegt der besondere Wert von Concept Cartoons2 darin, dass sie (prä)konzeptionelle Vorstellungen sichtbar machen, ohne diese vorschnell zu bewerten. Sie eröffnen einen geschützten Raum, in dem Lernende ihre eigenen Denkmodelle mit fremden Positionen vergleichen können. Damit eignen sich Concept Cartoons besonders für die formative Diagnostik zu Beginn, während oder nach Unterrichtssequenzen.
Mitunter nutze ich auch nur ganz kurze Abbildungen mit ein oder zwei Sprechblasen, um Lernende zum Reden zu bringen
Beispiel zu zwischenmolekularen Wechselwirkungen.1
Concept Maps
Concept Maps (Begriffsnetze) sind ein wirksames Instrument der formativen Diagnostik, mit dem sich Begriffsverständnis und Zusammenhänge im Chemieunterricht sichtbar machen lassen. Lernende stellen dabei zentrale Fachbegriffe eines Themenfeldes grafisch dar und verbinden sie durch beschriftete Relationen miteinander. Im Gegensatz zu linearen Abfragen zeigen Concept Maps nicht nur, was Lernende wissen, sondern wie dieses Wissen strukturiert ist.
Link auf ein Beispiel des Einsatzes einer Concept Map.1
Concept Maps können typische Fehlvorstellungen und begriffliche Unschärfen offenlegen. Gerade im Chemieunterricht entstehen Lernschwierigkeiten häufig dort, wo Alltagsbegriffe und Fachbegriffe ineinander übergehen oder Zusammenhänge zwischen Modell-, Teilchen- und Phänomenebene nicht tragfähig verknüpft sind. In einer Concept Map wird sichtbar, ob Begriffe lediglich isoliert genannt oder sinnvoll vernetzt werden.
Die Methode eignet sich sowohl zur Diagnose von Vorwissen zu Beginn einer Unterrichtseinheit als auch zur Überprüfung des Begriffsverständnisses nach Lernphasen. Dabei können die Begriffe vollständig vorgegeben, teilweise ergänzt oder von den Lernenden selbst ausgewählt werden; die Relationen werden stets von den Lernenden formuliert. Gerade diese frei zu formulierenden Verknüpfungen liefern der Lehrkraft zentrale diagnostische Hinweise.
Für die Lehrkraft bedeutet der Einsatz von Concept Maps, den Fokus bewusst auf Beobachten, Analysieren und Zuhören zu legen. Während Lernende ihre Maps erstellen, erläutern oder vergleichen, kann die Lehrkraft – im Sinne eines diagnostischen „Radars“ – Rückschlüsse auf den individuellen Lernstand, auf tragfähige Vorstellungen und auf notwendige Fördermaßnahmen ziehen. Häufig findet ein Teil der Diagnose bereits im Diskurs zwischen den Lernenden statt; die Lehrkraft moderiert und nutzt die Ergebnisse gezielt für die weitere Unterrichtsplanung.
Ampelabfragen: wahr oder falsch
Die Ampelabfrage ist ein niedrigschwelliges, formatives Diagnoseinstrument, mit dem Lernende in kurzer Zeit ihre Einschätzung zu einer fachlichen Aussage signalisieren. Die Lehrkraft präsentiert eine klar formulierte Aussage, zu der die Schülerinnen und Schüler spontan Stellung beziehen.
Link auf ein Beispiel einer Ampelabfrage.1
Die Rückmeldung erfolgt nonverbal und zeitökonomisch, z. B. durch
- das Hochhalten farbiger Karten (grün = wahr / rot = falsch)
- oder durch digitale Endgeräte, bei denen die Lernenden ihren Bildschirm kurzzeitig in der entsprechenden Farbe (rot/grün) anzeigen.
Innerhalb weniger Sekunden wird so ein übersichtliches Stimmungs- und Verständnisbild der Lerngruppe sichtbar. Aus den unterschiedlichen Rückmeldungen kann sich im Plenum kurzer Rede- und Begründungsbedarf ergeben („Wer ist rot – warum?“ / „Wer kann grün fachlich begründen?“). Dabei stehen nicht richtige oder falsche Antworten im Vordergrund, sondern die zugrunde liegenden Denkweisen der Lernenden. Die Lehrkraft erhält gezielte Hinweise auf Unsicherheiten, alternative Vorstellungen oder Konzepte und kann den weiteren Unterricht adaptiv ausrichten.
Kompetenzchecks - auch in Eigenverantwortung
Kompetenzchecks sind strukturierte Diagnoseformate, die Lernenden transparent machen, über welche fachlichen und prozessbezogenen Kompetenzen sie bereits verfügen und woran sich diese konkret zeigen lassen. Sie bestehen aus einer Aufzählung konkretisierter Kompetenzerwartungen, die jeweils durch Beispiele operationalisiert werden.
Link auf ein Beispiel eines Kompetenzchecks.1
Charakteristisch für Kompetenzchecks ist, dass sie nicht abstrakt formulieren („Die Lernenden verstehen …“), sondern explizit benennen, was Lernende konkret können müssen, um eine Kompetenz nachzuweisen. Typische Formulierungen sind etwa:
Wenn du diese Kompetenz besitzt, dann kannst du … beschreiben, erklären, erläutern, begründen, berechnen, deuten, vergleichen, beurteilen oder anwenden.
Die zugehörigen Beispielaufgaben könnten aus Schulbüchern stammen, lassen sich aber heute ebenso zielgerichtet selbst entwickeln, etwa mithilfe fachlicher Expertise und KI-gestützter Werkzeuge. Entscheidend ist ihre Passung zur intendierten Kompetenz.
Kompetenzchecks können unterschiedliche Aufgabenformate umfassen, darunter:
- Multiple-Choice-Aufgaben, auch in gestufter oder differenzierter Form
- Aufgaben mit Text-, Bild- oder Diagrammbezug
- Kombinationen aus Auswahl-, Zuordnungs- und Begründungsaufgaben
- Aufgaben mit steigender Komplexität (vom Erkennen über Anwenden bis zum Transfer)
Gerade Multiple-Choice-Formate sind dabei nicht auf reines Abfragen beschränkt, sondern können gezielt zur Diagnose von Fehlvorstellungen, Unsicherheiten oder Teilkompetenzen eingesetzt werden – etwa durch plausibel klingende Distraktoren oder mehrstufige Entscheidungsprozesse3.
Kompetenzchecks geben Lernenden am Anfang einer Reihe Hinweise auf den Kern des zu Lernenden und am Ende einer Reihe Orientierung über das Ende einer Reihe Orientierung über den eigenen Lernstand und liefern der Lehrkraft konkrete Hinweise auf vorhandene Kompetenzen, Entwicklungsbedarfe und typische Lernhürden. Durch ihre transparente Struktur fördern sie zugleich Selbsteinschätzung und Eigenverantwortung der Schülerinnen und Schüler.
Lernprodukte als diagnostische Anker im Unterricht
Alle Lernprodukte, die von Schülerinnen und Schülern in der aktuellen Stunde erstellt wurden (z. B. Skizzen mit Text oder Modellen), eignen sich in besonderer Weise zur Diagnose des tatsächlich Erlernten. Voraussetzung ist, dass diese Lernprodukte diskursiv angelegt sind – also nicht nur Ergebnisse präsentieren, sondern Denkwege, Begründungen und Verknüpfungen sichtbar machen. Man kann sie einzeln betrachten oder in einer Gegenüberstellung. Auch Fehlersuchbilder sind hier geeignet.
Beispiel eines diskursiven Lernprodukts.1
Erst im Erläutern, Begründen und Verhandeln eines Lernprodukts wird deutlich, wie tragfähig das zugrunde liegende Verständnis ist. Genau hier entfaltet sich ihr diagnostisches Potenzial: Die Lehrkraft erhält Einblick in fachliche Vorstellungen, Unsicherheiten, Verkürzungen oder alternative Erklärungsmodelle der Lernenden.
In diesen Phasen sollte die Lehrkraft – in Anlehnung an Leisen4 – ihren „Diagnoseradar“ bewusst laufen lassen. Beobachtet werden dabei u. a.:
- die Verwendung von Fachsprache,
- die Verknüpfung von makroskopischer, submikroskopischer und symbolischer Ebene,
- die Qualität von Begründungen und Argumentationen,
- sowie Brüche zwischen dargestelltem Produkt und mündlicher Erläuterung.
Das Aufgreifen von Lernprodukten vorangegangener Stunden wie in diesem Beispiel ermöglicht ein vernetzendes, vertiefendes Vorgehen. Es zeigt den Lernenden, über welches Wissen sie verfügen sollten und der Lehrkraft zugleich, was als gesichertes Wissen angenommen werden kann.
Lernprodukte erfüllen damit nicht nur eine dokumentierende oder sichernde Funktion, sondern werden zu zentralen Werkzeugen formativer Diagnostik.
Weitere Anregungen und Leseempfehlungen
- Kostenlose Publikation der Fachgruppe Chemieunterricht der Gesellschaft Deutscher Chemiker GDCh (Hrsg.) 2008
- Übungen aus der Lehrerfortbildung
- Kostenlose Onlinepublikationen des „Deutschen Vereins zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts e. V.“ MnU
- Feige, Eva-Maria & Lembens, Anja. (2020). Concept Cartoons im naturwissenschaftlichen Unterricht einsetzen. MNU Journal. 370-376. Online frei verfügbar.