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Lena Lenz

• Obwohl das naturwissenschaftliche Argumentieren zu den zentralen Methoden physikalischer Erkenntnisgewinnung zählt, spielt es im schulischen Physikunterricht bislang eine eher untergeordnete Rolle. Physikalische Gesetze werden häufig aus vereinfachten Experimenten abgeleitet und anschließend auswendig gelernt. Dies hat zur Folge, dass Schüler*innen – obwohl sie Experimente mit quantitativen Messdaten durchführen und auswerten – daraus abgeleitete physikalische Hypothesen häufig nicht datenbasiert begründen. Stattdessen greifen sie auf theoretische Konzepte, persönliche Alltagserfahrungen oder Autoritätsargumente zurück. Dabei fordern aktuelle Bildungsstandards – wie etwa die KMK (2024) – verstärkt die Vermittlung prozessbezogener Kompetenzen, insbesondere das Argumentieren auf Grundlage empirischer Daten. In diesem Kontext gewinnt das datenbasierte Begründen im Sinne eines argument-based inquiry zunehmend an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, Hindernisse zu identifizieren, die Schüler*innen der Sekundarstufe I ein datenbasierten Begründen physikalischer Hypothesen in Experimentiersettings erschweren. In zwei quantitativen Studien wurden (a) Kompetenzen im Umgang mit Daten und Messunsicherheiten sowie (b) der Zeitpunkt der ersten Auseinandersetzung mit der Hypothese als mögliche Einflussfaktoren für datenbasiertes Begründen untersucht. Im Rahmen einer qualitativen Interviewstudie mit 13 Schüler*innen wurden darüberhinaus explorativ weitere Hindernisse beim datenbasierten Argumentieren identifiziert. Insgesamt wurden acht Hindernisse identifiziert, die das datenbasierte Argumentieren beim Experimentieren erschweren. Aufbauend darauf wurde ein Erklärungsmodell entwickelt, das verdeutlicht, welche Einflussfaktoren zur Entstehung dieser Hindernisse beitragen und wie diese miteinander in Wechselwirkung stehen. Das Modell bietet zugleich theoretische Anknüpfungspunkte für die Entwicklung gezielter didaktischer Maßnahmen in Forschung und Unterrichtspraxis. Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur Weiterentwicklung naturwissenschaftlicher Bildung, indem sie empirisch fundiert zentrale Hindernisse beim datenbasierten Argumentieren aufzeigt. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine Grundlage für zukünftige Forschung sowie für die Konzeption von Unterricht, der ein angemessenes Bild von Nature of Science vermittelt und die Förderung von Scientific Practices in den Physikunterricht integriert.