Patrick Enkrott

• Das Professionswissen einer Lehrkraft gilt als Voraussetzung für erfolgreichen Unterricht. Trotz großer Unterschiede der Professionswissensmodelle ist die Forschung sich aus theoretischer Sicht weitestgehend einig darüber, dass das fachliche und fachdidaktische Wissen wichtige Bestandteile des Professionswissens und damit bedeutsam für Unterrichtserfolg sind. Zurecht gibt es daher die Forderung, dass Lehrkräfte unter anderem ein ausgeprägtes fachliches Wissen benötigen, das sie in den verschiedensten Situationen ihres Berufslebens, wie z.B. dem Erklären von Konzepten und dem Planen von Unterricht einsetzen. Die Forschung untersucht aus diesem Grund schon seit über 30 Jahren die Bedeutung des Fachwissens einer Lehrkraft. Dabei werden die Betrachtungen des Fachwissens immer differenzierter. So hat sich in vielen Forschungsansätzen der Physikdidaktik eine Dreiteilung des Fachwissens in schulisches Wissen, vertieftes Schulwissen und universitäres Wissen durchgesetzt. Während das Schulwissen als jenes Wissen verstanden wird, das in derDas Professionswissen einer Lehrkraft gilt als Voraussetzung für erfolgreichen Unterricht. Trotz großer Unterschiede der Professionswissensmodelle ist die Forschung sich aus theoretischer Sicht weitestgehend einig darüber, dass das fachliche und fachdidaktische Wissen wichtige Bestandteile des Professionswissens und damit bedeutsam für Unterrichtserfolg sind. Zurecht gibt es daher die Forderung, dass Lehrkräfte unter anderem ein ausgeprägtes fachliches Wissen benötigen, das sie in den verschiedensten Situationen ihres Berufslebens, wie z.B. dem Erklären von Konzepten und dem Planen von Unterricht einsetzen. Die Forschung untersucht aus diesem Grund schon seit über 30 Jahren die Bedeutung des Fachwissens einer Lehrkraft. Dabei werden die Betrachtungen des Fachwissens immer differenzierter. So hat sich in vielen Forschungsansätzen der Physikdidaktik eine Dreiteilung des Fachwissens in schulisches Wissen, vertieftes Schulwissen und universitäres Wissen durchgesetzt. Während das Schulwissen als jenes Wissen verstanden wird, das in der Schule gelehrt und gelernt wird, beschreibt die Facette des universitären Wissens die stark akademisch geprägte Wissensform, die zukünftige Physiklehrkräfte in den Fachveranstaltungen an der Universität erwerben sollen. Das vertiefte Schulwissen ist hingegen eine spezielle Form des fachlichen Wissens, die aus Forschungssicht als besonders wichtig für Lehrkräfte angenommen wird. Zusammengenommen sollen angehende Physiklehrkräfte alle genannten Facetten des Fachwissens, also Schulwissen, vertieftes Schulwissen und universitäres Wissen, während des Lehramtsstudiums Physik erwerben. Neben dem fachlichen Wissen benötigt eine Lehrkraft als wichtigen Bestandteil des Professionswissens auch noch fachdidaktisches Wissen, welches ebenfalls während des Studiums erworben werden soll. Gleichzeitig geht man in der Forschung davon aus, dass für die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens fachliches Wissen eine Grundvoraussetzung ist. Es ist jedoch empirisch nahezu ungeklärt, wie sich das beschriebene Fachwissen und das fachdidaktische Wissen im Verlauf des Lehramtsstudiums Physik entwickeln oder wie sich diese Wissensformen gegenseitig beeinflussen. Darüber hinaus ist unklar, welche Herausforderungen sich aus der Leistungsheterogenität der Studienanfänger:innen ergeben. Bisherige Untersuchungen aus der Studienerfolgsforschung legen nahe, dass besonders das Vorwissen prognostisch für Studienerfolg ist. Die vorliegende Arbeit untersucht daher zunächst, wie sich das fachliche Wissen (Schulwissen, vertieftes Schulwissen, universitäres Wissen) von Lehrkräften im Verlauf des Bachelor- und Masterstudiums entwickelt. In einem nächsten Schritt wurde untersucht, wie sich Studierende mit einem geringen, mittleren bzw. hohen Fachwissen zum Beginn des Studiums über das Bachelorstudium entwickeln. Darüber hinaus wurde die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens betrachtet und Zusammenhänge zum fachlichen Wissen in den Blick genommen. Durchgeführt wurde die vorliegende Studie im Längsschnitt im Verlauf von drei Jahren an 11 Hochschulen mit 145 Bachelorstudierenden und 73 Masterstudierenden. Die Bachelorstudierenden haben jährlich an einer Testung des fachlichen und fachdidaktischen Wissens teilgenommen. Die Masterstudierenden nahmen jeweils vor und nach einem einsemestrigen Schulpraktikum an den Erhebungen teil. Zur Testung wurde jeweils ein schriftliches Testinstrument verwendet. Das weiterentwickelte Fachwissensinstrument wurde zusätzlich ausführlichen Validierungsuntersuchungen unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das Schulwissen, das vertiefte Schulwissen und das universitäre Wissen sowohl im Bachelor- als auch Masterstudium signifikant weiterentwickeln. Auch für das fachdidaktische Wissen können signifikante Zuwächse über das Bachelor- und Masterstudium berichtet werden. Interessant ist dabei, dass eine starke Korrelation zwischen dem fachlichen Wissen zu Beginn des Studiums und dem Zuwachs des fachdidaktischen Wissens vom ersten zum dritten Semester erkennbar ist. Es liegen also erste Hinweise dafür vor, dass – wie in der Forschung vermutet – das fachliche Wissen eine Voraussetzung für die Entwicklung von fachdidaktischem Wissen ist. Die angesprochene Leistungsheterogenität zu Beginn des Studiums stellt dabei jedoch ein Hindernis für die Entwicklung des fachlichen Wissens dar. So holt die Gruppe der zu Beginn schwächeren Studierenden nicht einmal das Mittelfeld im Lauf des Studiums ein. Gleichzeitig ist zu beobachten, dass die Gruppe der stärksten Studierenden im Vergleich zu den übrigen Studierenden vom ersten zum dritten Semester überproportional dazulernt. Insgesamt bleibt das heterogene Leistungsbild im Verlauf des Studiums erhalten, was die Forderung nach Unterstützung für leistungsschwächere Studierende gerade zu Beginn des Studiums betont. Wie sich innerhalb der vorliegenden Untersuchung zeigte, könnte insbesondere ein ausgeprägtes mathematisches Vorwissen hilfreich sein, um fachliches Wissen zu entwickeln. Die bisher angebotenen Vorkurse scheinen dem Bedarf nicht gerecht zu werden und so könnte es lohnenswert sein, zusätzliche Veranstaltungen auch in Bezug auf fachliches Wissen in der gesamten Studieneingangsphase anzubieten. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass insbesondere schwächere Studierende von einer klaren Strukturierung innerhalb dieser zusätzlichen Kurse profitieren könnten. Auch ein allgemeines Vorstudium könnte helfen, die Vorkenntnisse anzugleichen.…
• A teacher’s professional knowledge is a prerequisite for successful teaching. Despite major differences in the models of professional knowledge, research agrees to a large extent from a theoretical perspective that content knowledge and pedagogical content knowledge is an important component of a teacher’s professional knowledge and thus essential for teaching successfully. There is a justified demand that teachers need, among other things, extensive content knowledge that they can use in various situations in their professional life, such as when explaining or planning lessons. This has generated over thirty years of research investigating the importance of a teacher's professional knowledge. In the process, the description of content knowledge has become increasingly differentiated. A three-way division of content knowledge into school knowledge, deeper school knowledge and university knowledge has become established in many research approaches to physics education/the teaching of physics. While school knowledge is understood asA teacher’s professional knowledge is a prerequisite for successful teaching. Despite major differences in the models of professional knowledge, research agrees to a large extent from a theoretical perspective that content knowledge and pedagogical content knowledge is an important component of a teacher’s professional knowledge and thus essential for teaching successfully. There is a justified demand that teachers need, among other things, extensive content knowledge that they can use in various situations in their professional life, such as when explaining or planning lessons. This has generated over thirty years of research investigating the importance of a teacher's professional knowledge. In the process, the description of content knowledge has become increasingly differentiated. A three-way division of content knowledge into school knowledge, deeper school knowledge and university knowledge has become established in many research approaches to physics education/the teaching of physics. While school knowledge is understood as knowledge that is taught and learned in school, the concept of university knowledge describes the strongly academic form of knowledge that pre-service physics teachers should acquire in the course of university teacher training. Deeper school knowledge, on the other hand, is a special form of content knowledge that is assumed from a research perspective to be particularly important for teachers. Taken together, future physics teachers should acquire all the different types of knowledge mentioned above during their teacher training in physics. In addition to content knowledge, a teacher also needs pedagogical content knowledge as an important part of his or her professional knowledge, which should also be acquired during university teacher training. At the same time, research assumes that content knowledge is a basic requirement for the development of pedagogical content knowledge. There is, however, almost no empirical evidence for the development of this content knowledge or pedagogical content knowledge over the course of teacher training in physics, nor for the ways in which these forms of knowledge influence each other. Furthermore, it is unclear which challenges arise from the heterogeneity of performance exhibited by first-year students. Previous studies of student success suggest that previous knowledge is particularly prognostic for academic success. This study therefore first examines how teachers’ content knowledge (school knowledge, deeper school knowledge, university knowledge) develops over the course of bachelor’s and master's degrees. This study then investigates how students who start with low, medium, or high levels of content knowledge develop over the course of the bachelor's program. It also examines the development of pedagogical content knowledge and considers how this relates to content knowledge. This study was carried out in a longitudinal section over a period of three years at eleven universities with 145 bachelor's students and 73 master's students. The bachelor's students took part in an annual test of their content knowledge and pedagogical content knowledge. The master's students took part in the survey before and after a one semester internship at a school. A written test instrument was used for each survey. The refined test instrument for content knowledge was additionally subjected to extensive validation studies. The results show that school knowledge, deeper school knowledge and university knowledge are significantly developed in both the bachelor's and master's programs. Significant increases in pedagogical content knowledge can also be reported for the bachelor’s and master’s programmes. It is interesting to note that there is a strong correlation between content knowledge at the beginning of the programme and the increase in pedagogical content knowledge from the first to the third semester. Thus, there are initial indications that, as assumed in research, content knowledge is a prerequisite for the development of pedagogical knowledge. However, the heterogeneity of performance at the beginning of university teacher training is an obstacle to the development of content knowledge. The group of underperforming students failed to catch up with the midfield over the course of their degree. At the same time, it can be observed that the group of best-performing students learned disproportionately more from the first to the third semester compared to the other students. This heterogeneous performance pattern remains throughout the course of university teacher training in physics, which emphasises the need for support for underperforming students, especially at the beginning of their studies. The study showed that deep mathematical knowledge could be particularly helpful in order to develop content knowledge. Yet the preliminary courses offered so far do not seem to meet demand; hence it could be worthwhile to offer additional courses that also build content knowledge during the entire introductory phase of university teacher training. Research results indicate that especially underperforming students could benefit from a clear structure within these additional courses. A general pre-study program could also help to align previous knowledge.…