Die Gestaltung berufsorientierender Lehr- und Lernprozesse für Naturwissenschaft und Technik besitzt insbesondere vor dem immer wieder diskutierten Fachkräftemangel in diesem Bereich eine zentrale Bedeutung. In diesem Sinne soll Berufsorientierung für Naturwissenschaft und Technik dazu beitragen, dass Lernende naturwissenschaftsbezogene Berufe als Option für die Gestaltung der eigenen Ausbildungs- und Berufsbiographie wahrnehmen. Um diese Funktion zu realisieren, sind Maßnahmen notwendig, die auf eine Veränderung der für die Berufswahl relevanten Schüler-merkmale fokussieren. Im ersten Teil der Arbeit wurde daher zunächst der Stand der Forschung zu Modellen der Berufswahl sowie empirischen Studien hinsichtlich der für die Berufsentscheidung bedeutsamen Schülermerkmale analysiert. Als Handlungskonsequenzen für die Gestaltung schulischer Berufsorientierungsprozesse hat sich ergeben, dass zum einen Interesse und Fähigkeitsselbstkonzept gefördert werden müssen, um die Entscheidung für ein naturwissenschaftlich-technisches Studium zu begünstigen. Über die Förderung von Interesse und Fähigkeitsselbstkonzept hinaus bedarf es zum anderen im Sinne einer nachhaltigen Berufsorientierung der Ausbildung naturwissenschaftlich-technischer Kompetenzen hinreichender Qualität sowie wahrscheinlich der Entwicklung eines realistischen Berufskonzepts. Die ebenfalls im theoretischen Teil der Arbeit vorgenommene Analyse von best-practice-Beispielen an explizit berufsorientierenden Maßnahmen hat gezeigt, dass insbesondere eine in den Fachunterricht integrierte Berufsorientierung besonders wirksam ist. Jedoch gibt es hierfür bisher keine tragfähigen Ansätze, die alle genannten Aspekte miteinander verknüpfen. Es bedarf somit einer konkreten konzeptionellen Grundlage. Da im Rahmen einer in den Fachunterricht integrierten Berufsorientierung die Arbeit von Natur- und Ingenieurwissenschaftlern neben den natur- und ingenieurwissenschaftlichen Fachinhalten zu einem expliziten Aneignungsgegenstand wird, ist eine valide Beschreibung dieser notwendige Voraussetzung für die konzeptionelle Umsetzung. Diese stellt jedoch ebenso wie der Gestaltungsansatz eine Lücke der Forschung und Entwicklung im Bereich der Berufsorientierung bzw. Naturwissenschaftsdidaktik dar. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher zunächst die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren beschrieben und strukturiert. Um dann auf dieser Basis ein Ansatz zur Gestaltung integrierter Berufsorientierung zu entwickeln. Darüber hinaus wurden im Sinne einer passfähigen Berufsorientierung die Kenntnisse von Lernenden über die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren und der Zusammenhang zwischen einem realistischen Berufskonzept und der Ausbildung natur- und ingenieurwissenschaftlicher Berufserwartungen untersucht. Denn obwohl stets die Bedeutung von Berufskenntnissen betont wird, kann diese nur normativ begründet werden, da belastbare Forschungsergebnisse fehlen. In den Teilen II bis IV der Arbeit wurden somit folgende Problemfelder nacheinander bearbeitet: - die Beschreibung und Strukturierung der Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren (= Teil II); - die Ermittlung der Kenntnisse von Lernenden über die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren sowie deren Einfluss auf die Ausbildung naturwissenschaftlicher bzw. technischer Berufserwartungen (= Teil III); - die Entwicklung eines Ansatzes für die Gestaltung berufsorientierender Konzepte im Rahmen des Naturwissenschaftsunterrichts (= Teil IV). Für die Charakterisierung der Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren konnte nicht auf bestehende Erkenntnisse zurückgegriffen werden. Denn in anderen Forschungsgebieten wie z. B. der Arbeits- und Organisationspsychologie oder der berufswissenschaftlichen Forschung, werden lediglich Ausschnitte natur- und ingenieurwissenschaftliche Arbeit unter jeweils wissen-schaftsspezifischen Fragestellungen analysiert. Eine systematische für berufsorientierende Lehr- und Lernprozesse geeignete Aufarbeitung fehlt bisher. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher in der ersten empirischen Studie auf Basis berufswissenschaftlicher Arbeitsanalysen in Unternehmen sowie Forschungseinrichtungen zentrale Initiierungskontexte und Arbeitsaufträge naturwissenschaftlicher bzw. ingenieurwissenschaftlicher Arbeit bestimmt. Die Arbeitsanalyse stellt eine Kombination verschiedener qualitativer Befragungs- und Beobachtungsmethoden zur Erfassung der Arbeitswelt dar. Die ermittelten Daten wurden mittels eines in Anlehnung an die strukturierende Inhaltsanalyse von Mayring entwickelten Auswertungssystems analysiert. Hierdurch konnte ein Überblick zu den typischen Initiierungskontexten und Arbeitsaufträgen sowie den jeweils zugehörigen Arbeitsaufgaben natur- und ingenieurwissenschaftlicher Arbeit ermittelt werden. Für die berufsspezifische Beschreibung wurde ein Perspektivwechsel von einer auftragsbezogenen zu einer berufsbezogenen Betrachtung vorgenommen. Dies bedeutet, dass die innerhalb eines Arbeitsauftrags anfallenden Arbeitsaufgaben bzw. Arbeitsaufgabenkomplexe dem Beruf des Naturwissenschaftlers oder Ingenieurs zugeordnet und kategorisiert worden sind. Ergebnis dieses Prozesses war, dass die von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren übernommene Arbeit mittels berufsspezifischen Kernarbeitsaufträge und -aufgaben sowie berufsübergreifenden Managementaufgaben und Transferaufgaben beschrieben werden können. Diese Kategorisierung natur- bzw. ingenieurwissenschaftlicher Arbeit war Grundlage für die Erfassung der Berufskenntnisse. Ziel der zweiten Studie war, das bei den Lernenden bestehende Konzept über die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren zu charakterisieren sowie dessen Bedeutsamkeit für die Ausbildung natur- bzw. ingenieurwissenschaftlicher Berufserwartungen zu bestimmen. Hierfür wurden Gymnasiasten der 10. und 11. Klasse (N = 450) ein Testinstrument zur Erhebung der Berufskenntnisse sowie ein Fragebogen zur Erfassung der Berufswünsche und weiterer berufswahlrelevanter Merkmale vorgelegt. Für die Auswertung der erhobenen Daten wurden zur Beschreibung des Berufskonzepts deskriptive Methoden eingesetzt und für die Bestimmung der Bedeutsamkeit von Berufskenntnissen logistische Regressionsmodelle spezifiziert sowie Mediationseffekte mittels Bootstrapping geprüft. Hinsichtlich der Kenntnis natur- und ingenieurwissenschaftlicher Arbeit wurde deutlich, dass Lernende bereits einen guten Überblick über die zentralen Arbeitsaufträge von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren besitzen, jedoch die bei der Bearbeitung auftretenden Arbeitsaufgaben kaum kennen sowie natur- und ingenieurwissenschaftlicher Arbeit nur un-genügend zu entsprechender Facharbeit abgrenzen können. Bezogen auf die Bedeutsamkeit von Berufskenntnissen konnte gezeigt werden, dass lediglich ausgewählte Aspekte in einem Zusammenhang mit natur- bzw. ingenieurwissenschaftlichen Berufserwartungen stehen. Für die Ausbildung von naturwissenschaftlichen Berufswünschen sind dies die Kenntnis der Transferaufgaben sowie die Abgrenzung von natur- zu ingenieurwissenschaftlicher Arbeit. Für die Ausbildung von ingenieurwissenschaftlichen Berufswünschen sind dies hingegen die Kenntnis der Kernarbeitsaufträge sowie die Abgrenzung von ingenieurwissenschaftlicher zu betriebswirtschaftlicher Arbeit. Die Ergebnisse verweisen darauf, dass berufsorientierende Lehr- und Lernprozesse neben naturwissenschaftlich-technischen Interessen und Fähigkeiten auch die Ausbildung eines realistischen Berufskonzeptes fördern müssen. In Bezug zu den Ergebnissen beider empirischer Studien wurden abschließend Kriterien und Ziele berufsorientierender Lehr- und Lernprozesse differenziert sowie ein konkreter Gestaltungsansatz entwickelt und hinsichtlich einer projektorientierten Umsetzung untersetzt Im Rahmen der Arbeit wurde weiterhin ein Ansatz zur Gestaltung von in den naturwissenschaftlichen Fachunterricht inte-grierten Berufsorientierungsprojekten unter Rückgriff auf kontextorientierte bzw. berufsbildende Ansätze entworfen. Grundlegendes Prinzip des Konzepts ist die Konfrontation der Lernenden mit didaktisch-aufbereiteten beruflichen Arbeitsaufträgen des Naturwissenschaftlers bzw. Ingenieurs. Zur Bearbeitung des Auftrags sind die damit verbundenen Arbeitsaufgaben auszuführen. Hierbei wird von den Lernenden das erforderliche naturwissenschaftliche Know-how angewendet bzw. angeeignet. Weiterhin erschließen sich die Lernenden die Arbeitswelt von Ingenieuren bzw. Naturwissenschaftlern aktiv. Perspektivisch ist dieser Ansatz weiterzuentwickeln und hinsichtlich seiner Wirksamkeit zu evaluieren. Hierbei eröffnen sich Potentiale an die Evaluation berufsorientierender Konzepte weiterführende Forschungsfragen hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen von Berufskenntnissen und Berufserwartungen zu koppeln.

Die Gestaltung berufsorientierender Lehr- und Lernprozesse für Naturwissenschaft und Technik besitzt insbesondere vor dem immer wieder diskutierten Fachkräftemangel in diesem Bereich eine zentrale Bedeutung. In diesem Sinne soll Berufsorientierung für Naturwissenschaft und Technik dazu beitragen, dass Lernende naturwissenschaftsbezogene Berufe als Option für die Gestaltung der eigenen Ausbildungs- und Berufsbiographie wahrnehmen. Um diese Funktion zu realisieren, sind Maßnahmen notwendig, die auf eine Veränderung der für die Berufswahl relevanten Schüler-merkmale fokussieren. Im ersten Teil der Arbeit wurde daher zunächst der Stand der Forschung zu Modellen der Berufswahl sowie empirischen Studien hinsichtlich der für die Berufsentscheidung bedeutsamen Schülermerkmale analysiert. Als Handlungskonsequenzen für die Gestaltung schulischer Berufsorientierungsprozesse hat sich ergeben, dass zum einen Interesse und Fähigkeitsselbstkonzept gefördert werden müssen, um die Entscheidung für ein naturwissenschaftlich-technisches Studium zu begünstigen. Über die Förderung von Interesse und Fähigkeitsselbstkonzept hinaus bedarf es zum anderen im Sinne einer nachhaltigen Berufsorientierung der Ausbildung naturwissenschaftlich-technischer Kompetenzen hinreichender Qualität sowie wahrscheinlich der Entwicklung eines realistischen Berufskonzepts. Die ebenfalls im theoretischen Teil der Arbeit vorgenommene Analyse von best-practice-Beispielen an explizit berufsorientierenden Maßnahmen hat gezeigt, dass insbesondere eine in den Fachunterricht integrierte Berufsorientierung besonders wirksam ist. Jedoch gibt es hierfür bisher keine tragfähigen Ansätze, die alle genannten Aspekte miteinander verknüpfen. Es bedarf somit einer konkreten konzeptionellen Grundlage. Da im Rahmen einer in den Fachunterricht integrierten Berufsorientierung die Arbeit von Natur- und Ingenieurwissenschaftlern neben den natur- und ingenieurwissenschaftlichen Fachinhalten zu einem expliziten Aneignungsgegenstand wird, ist eine valide Beschreibung dieser notwendige Voraussetzung für die konzeptionelle Umsetzung. Diese stellt jedoch ebenso wie der Gestaltungsansatz eine Lücke der Forschung und Entwicklung im Bereich der Berufsorientierung bzw. Naturwissenschaftsdidaktik dar. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher zunächst die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren beschrieben und strukturiert. Um dann auf dieser Basis ein Ansatz zur Gestaltung integrierter Berufsorientierung zu entwickeln. Darüber hinaus wurden im Sinne einer passfähigen Berufsorientierung die Kenntnisse von Lernenden über die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren und der Zusammenhang zwischen einem realistischen Berufskonzept und der Ausbildung natur- und ingenieurwissenschaftlicher Berufserwartungen untersucht. Denn obwohl stets die Bedeutung von Berufskenntnissen betont wird, kann diese nur normativ begründet werden, da belastbare Forschungsergebnisse fehlen. In den Teilen II bis IV der Arbeit wurden somit folgende Problemfelder nacheinander bearbeitet: - die Beschreibung und Strukturierung der Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren (= Teil II); - die Ermittlung der Kenntnisse von Lernenden über die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren sowie deren Einfluss auf die Ausbildung naturwissenschaftlicher bzw. technischer Berufserwartungen (= Teil III); - die Entwicklung eines Ansatzes für die Gestaltung berufsorientierender Konzepte im Rahmen des Naturwissenschaftsunterrichts (= Teil IV). Für die Charakterisierung der Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren konnte nicht auf bestehende Erkenntnisse zurückgegriffen werden. Denn in anderen Forschungsgebieten wie z. B. der Arbeits- und Organisationspsychologie oder der berufswissenschaftlichen Forschung, werden lediglich Ausschnitte natur- und ingenieurwissenschaftliche Arbeit unter jeweils wissen-schaftsspezifischen Fragestellungen analysiert. Eine systematische für berufsorientierende Lehr- und Lernprozesse geeignete Aufarbeitung fehlt bisher. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher in der ersten empirischen Studie auf Basis berufswissenschaftlicher Arbeitsanalysen in Unternehmen sowie Forschungseinrichtungen zentrale Initiierungskontexte und Arbeitsaufträge naturwissenschaftlicher bzw. ingenieurwissenschaftlicher Arbeit bestimmt. Die Arbeitsanalyse stellt eine Kombination verschiedener qualitativer Befragungs- und Beobachtungsmethoden zur Erfassung der Arbeitswelt dar. Die ermittelten Daten wurden mittels eines in Anlehnung an die strukturierende Inhaltsanalyse von Mayring entwickelten Auswertungssystems analysiert. Hierdurch konnte ein Überblick zu den typischen Initiierungskontexten und Arbeitsaufträgen sowie den jeweils zugehörigen Arbeitsaufgaben natur- und ingenieurwissenschaftlicher Arbeit ermittelt werden. Für die berufsspezifische Beschreibung wurde ein Perspektivwechsel von einer auftragsbezogenen zu einer berufsbezogenen Betrachtung vorgenommen. Dies bedeutet, dass die innerhalb eines Arbeitsauftrags anfallenden Arbeitsaufgaben bzw. Arbeitsaufgabenkomplexe dem Beruf des Naturwissenschaftlers oder Ingenieurs zugeordnet und kategorisiert worden sind. Ergebnis dieses Prozesses war, dass die von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren übernommene Arbeit mittels berufsspezifischen Kernarbeitsaufträge und -aufgaben sowie berufsübergreifenden Managementaufgaben und Transferaufgaben beschrieben werden können. Diese Kategorisierung natur- bzw. ingenieurwissenschaftlicher Arbeit war Grundlage für die Erfassung der Berufskenntnisse. Ziel der zweiten Studie war, das bei den Lernenden bestehende Konzept über die Arbeit von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren zu charakterisieren sowie dessen Bedeutsamkeit für die Ausbildung natur- bzw. ingenieurwissenschaftlicher Berufserwartungen zu bestimmen. Hierfür wurden Gymnasiasten der 10. und 11. Klasse (N = 450) ein Testinstrument zur Erhebung der Berufskenntnisse sowie ein Fragebogen zur Erfassung der Berufswünsche und weiterer berufswahlrelevanter Merkmale vorgelegt. Für die Auswertung der erhobenen Daten wurden zur Beschreibung des Berufskonzepts deskriptive Methoden eingesetzt und für die Bestimmung der Bedeutsamkeit von Berufskenntnissen logistische Regressionsmodelle spezifiziert sowie Mediationseffekte mittels Bootstrapping geprüft. Hinsichtlich der Kenntnis natur- und ingenieurwissenschaftlicher Arbeit wurde deutlich, dass Lernende bereits einen guten Überblick über die zentralen Arbeitsaufträge von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren besitzen, jedoch die bei der Bearbeitung auftretenden Arbeitsaufgaben kaum kennen sowie natur- und ingenieurwissenschaftlicher Arbeit nur un-genügend zu entsprechender Facharbeit abgrenzen können. Bezogen auf die Bedeutsamkeit von Berufskenntnissen konnte gezeigt werden, dass lediglich ausgewählte Aspekte in einem Zusammenhang mit natur- bzw. ingenieurwissenschaftlichen Berufserwartungen stehen. Für die Ausbildung von naturwissenschaftlichen Berufswünschen sind dies die Kenntnis der Transferaufgaben sowie die Abgrenzung von natur- zu ingenieurwissenschaftlicher Arbeit. Für die Ausbildung von ingenieurwissenschaftlichen Berufswünschen sind dies hingegen die Kenntnis der Kernarbeitsaufträge sowie die Abgrenzung von ingenieurwissenschaftlicher zu betriebswirtschaftlicher Arbeit. Die Ergebnisse verweisen darauf, dass berufsorientierende Lehr- und Lernprozesse neben naturwissenschaftlich-technischen Interessen und Fähigkeiten auch die Ausbildung eines realistischen Berufskonzeptes fördern müssen. In Bezug zu den Ergebnissen beider empirischer Studien wurden abschließend Kriterien und Ziele berufsorientierender Lehr- und Lernprozesse differenziert sowie ein konkreter Gestaltungsansatz entwickelt und hinsichtlich einer projektorientierten Umsetzung untersetzt Im Rahmen der Arbeit wurde weiterhin ein Ansatz zur Gestaltung von in den naturwissenschaftlichen Fachunterricht inte-grierten Berufsorientierungsprojekten unter Rückgriff auf kontextorientierte bzw. berufsbildende Ansätze entworfen. Grundlegendes Prinzip des Konzepts ist die Konfrontation der Lernenden mit didaktisch-aufbereiteten beruflichen Arbeitsaufträgen des Naturwissenschaftlers bzw. Ingenieurs. Zur Bearbeitung des Auftrags sind die damit verbundenen Arbeitsaufgaben auszuführen. Hierbei wird von den Lernenden das erforderliche naturwissenschaftliche Know-how angewendet bzw. angeeignet. Weiterhin erschließen sich die Lernenden die Arbeitswelt von Ingenieuren bzw. Naturwissenschaftlern aktiv. Perspektivisch ist dieser Ansatz weiterzuentwickeln und hinsichtlich seiner Wirksamkeit zu evaluieren. Hierbei eröffnen sich Potentiale an die Evaluation berufsorientierender Konzepte weiterführende Forschungsfragen hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen von Berufskenntnissen und Berufserwartungen zu koppeln.