Since the 1980’s, education had to face various challenges such as new technologies, new ways of information gathering but also a reconsideration of conventional educational approaches. As a result, more emphasis has been placed on laboratory work in school science. In many industry nations, this trend was likewise bolstered by unexpected poor results in international comparative assessments (e.g. PISA, TIMSS), as well as students’ poor perception of science and, in relation to that, negative effects on career choices. To combat this growing trend, in Germany many out-of-school science laboratories were established in the recent years to foster interest in science. However, despite their positive temporary effects, approaches to increase effects or to develop long term positive changes are in demand. This research investigates how the out-of-school laboratory effects are affected by a preparation and post enhancement based upon previous studies. Therefore, an online portal was developed which provided cognitive and affective content in order to prepare and post enhance students for their visit in an out-of-school laboratory. The research-based study was aimed at students from grade 10 of lower and upper secondary level who perform one-day experimental activities at the out-of-school laboratory located at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf research center. In doing so, a comparative analysis was conducted between students who used the online portal and control group members who just regularly visited the laboratory without a special preparation or post enhancement. The evaluation follows a pre, post, and follow-up approach. Based on the results of this research, it could be confirmed that the online portal, as a tool to prepare and post enhance students, had a significant impact. Moreso, students’ situational interest was positively promoted through the online portal. This also applied for related features, like students’ self-concept as well as their perceptions of the out-of-school laboratory environment and even slight effects on their individual interest. As it turned out regarding the desired situational interest, females benefitted most. However, again most results suggest that evoked effects diminish over time. Even though this likely can be traced back to the characteristics of the post enhancement of the online portal, outcomes regarding students’ interest in science and a career in physics indicate the post enhancement’s ability to ensure sustainability. Within the sample three classes were identified based on their interests. Accordingly, for all classes’ members the portal fosters their situational interest. This especially applies for less scientific interested students. Assessments on the portal’s perception by the students revealed a high degree of willingness to prepare for the laboratory visit and to spend the time required. A large majority appreciated the online portal for their laboratory work. An extended preparation, like presented in this study, is still regarded as acceptable to the students. Nevertheless, a compulsory preparation and post enhancement is highly recommended. On the whole, it can be concluded that the online portal respectively a preparation and post enhancement is beneficial for activities out-of-school. / Anfang der 1980er-Jahre ergaben sich im Bildungssektor eine Reihe von Herausforderungen, die im Zusammenhang mit neuen Technologien, neuen Wegen des Informationsaustausches, aber auch des Hinterfragens traditioneller Bildungsansätze standen. Im Ergebnis dessen kam der experimentellen Arbeit im naturwissenschaftlichen Unterricht eine stärkere Rolle zu. Unerwartet schwache Ergebnisse internationaler Vergleichsstudien (z.B. PISA, TIMSS) sowie ein schlechtes Image der Naturwissenschaften und damit einhergehende negative Auswirkungen auf die Kurs- und Berufswahl verstärkten diesen Trend in vielen Industrienationen. Vor diesem Hintergrund und mit dem Ziel, Interesse an Naturwissenschaften zu fördern, wurden in Deutschland in den vergangenen Jahren zahlreiche Schülerlabore etabliert. Trotz der Tatsache, dass die Einrichtungen positive Effekte erzielen, sind diese teilweise gering oder schwächen mit der Zeit ab. Wie bisherige Studien vermuten lassen, scheint die Vor- und Nachbereitung von Veranstaltungen im Schülerlabor eine Lösung hierfür zu bieten. Anhand der vorgestellten Studie soll dies untersucht werden. In diesem Zusammenhang wurde ein Online-Portal für Schülerinnen und Schüler entwickelt. Basierend auf kognitiven und affektiven Inhalten bietet es Teilnehmern die Möglichkeit, ihren Schülerlaborbesuch vor- und nachzubereiten. Die Studie richtete sich an Schüler ab der 10. Klasse der Sekundarstufe 1 und 2, die einen Experimentiertag im Schülerlabor DeltaX am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf absolvierten. Dabei wurden in Form einer Vergleichsstudie Teilnehmer mit und ohne Nutzung des Online-Portals gegenübergestellt. Die entsprechenden Daten der Untersuchung wurden durch eine Fragebogenerhebung im Pre-Post-Follow-up-Design erhoben. Die Ergebnisse der Studie bestätigen den signifikanten Einfluss des Online-Portals. So zeigen sich durchaus positive Effekte hinsichtlich der Entwicklung des aktuellen Interesses der Schülerinnen und Schüler. Gleiches gilt auch im Hinblick auf verwandte Konstrukte wie das Fähigkeitsselbstkonzept, die wahrgenommenen Merkmale der Laborumgebung und auch abgeschwächt für dispositionale Interessen. Bezogen auf die angestrebte Förderung des aktuellen Interesses zeigte sich, dass vor allem Schülerinnen profitieren. Allerdings ließ sich für die meisten der hervorgerufenen Effekte ein Absinken im Verlauf der Zeit erkennen. Möglicherweise ist das auf die Umsetzung der Nachbereitung im Rahmen des Online-Portals zurückzuführen. Die Ergebnisse lassen die Vermutung zu, dass die Nachbereitung bezüglich des Interesses an Naturwissenschaften und an einem physikalischen Beruf das Potenzial besitzt, mehr Nachhaltigkeit hervorzurufen. Um Vorinteressen der Teilnehmer zu berücksichtigen, konnten drei unterschiedliche naturwissenschaftliche Interessensklassen identifiziert werden. Es stellte sich heraus, dass die Entwicklung des aktuellen Interesses aller drei Interessenklassen durch das Online-Portal gefördert wird. Dies gilt vor allem für die gering naturwissenschaftlich interessierten Schülerinnen und Schüler. Untersuchungen, die sich auf das Online-Portal selbst bezogen, offenbarten zum einen ein hohes Maß an Bereitschaft, sich auch mit dem dafür notwendigen zeitlichen Aufwand auf den Experimentiertag im Schülerlabor vorzubereiten. Zum anderen schätzt die breite Mehrheit der Teilnehmer das Online-Portal für ihre Arbeit im Schülerlabor. Selbst eine umfangreichere Vorbereitung wird von den Schülerinnen und Schülern als akzeptabel betrachtet. Es wird dennoch dazu geraten, die Vor- und Nachbereitung obligatorisch durchzuführen. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Studie den positiven Einfluss des Online-Portals bzw. der Vor- und Nachbereitung auf außerschulische Aktivitäten.

Since the 1980’s, education had to face various challenges such as new technologies, new ways of information gathering but also a reconsideration of conventional educational approaches. As a result, more emphasis has been placed on laboratory work in school science. In many industry nations, this trend was likewise bolstered by unexpected poor results in international comparative assessments (e.g. PISA, TIMSS), as well as students’ poor perception of science and, in relation to that, negative effects on career choices. To combat this growing trend, in Germany many out-of-school science laboratories were established in the recent years to foster interest in science. However, despite their positive temporary effects, approaches to increase effects or to develop long term positive changes are in demand. This research investigates how the out-of-school laboratory effects are affected by a preparation and post enhancement based upon previous studies. Therefore, an online portal was developed which provided cognitive and affective content in order to prepare and post enhance students for their visit in an out-of-school laboratory. The research-based study was aimed at students from grade 10 of lower and upper secondary level who perform one-day experimental activities at the out-of-school laboratory located at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf research center. In doing so, a comparative analysis was conducted between students who used the online portal and control group members who just regularly visited the laboratory without a special preparation or post enhancement. The evaluation follows a pre, post, and follow-up approach. Based on the results of this research, it could be confirmed that the online portal, as a tool to prepare and post enhance students, had a significant impact. Moreso, students’ situational interest was positively promoted through the online portal. This also applied for related features, like students’ self-concept as well as their perceptions of the out-of-school laboratory environment and even slight effects on their individual interest. As it turned out regarding the desired situational interest, females benefitted most. However, again most results suggest that evoked effects diminish over time. Even though this likely can be traced back to the characteristics of the post enhancement of the online portal, outcomes regarding students’ interest in science and a career in physics indicate the post enhancement’s ability to ensure sustainability. Within the sample three classes were identified based on their interests. Accordingly, for all classes’ members the portal fosters their situational interest. This especially applies for less scientific interested students. Assessments on the portal’s perception by the students revealed a high degree of willingness to prepare for the laboratory visit and to spend the time required. A large majority appreciated the online portal for their laboratory work. An extended preparation, like presented in this study, is still regarded as acceptable to the students. Nevertheless, a compulsory preparation and post enhancement is highly recommended. On the whole, it can be concluded that the online portal respectively a preparation and post enhancement is beneficial for activities out-of-school.:1. Science, Education, & Society 2. Out-of-school laboratories 3. Out-of-school science education 4. Applied educational psychological concepts 5. Studies on out-of-school science laboratories 6. Research Questions and Hypotheses 7. Methods 8. The Study 9. Statistics 10. Determination of the student groups 11. Verification of the hypothesis 12. Investigations on the online portal 13. Discussion 14. Summary 15. Limitations of the study 16. Implications and recommendations / Anfang der 1980er-Jahre ergaben sich im Bildungssektor eine Reihe von Herausforderungen, die im Zusammenhang mit neuen Technologien, neuen Wegen des Informationsaustausches, aber auch des Hinterfragens traditioneller Bildungsansätze standen. Im Ergebnis dessen kam der experimentellen Arbeit im naturwissenschaftlichen Unterricht eine stärkere Rolle zu. Unerwartet schwache Ergebnisse internationaler Vergleichsstudien (z.B. PISA, TIMSS) sowie ein schlechtes Image der Naturwissenschaften und damit einhergehende negative Auswirkungen auf die Kurs- und Berufswahl verstärkten diesen Trend in vielen Industrienationen. Vor diesem Hintergrund und mit dem Ziel, Interesse an Naturwissenschaften zu fördern, wurden in Deutschland in den vergangenen Jahren zahlreiche Schülerlabore etabliert. Trotz der Tatsache, dass die Einrichtungen positive Effekte erzielen, sind diese teilweise gering oder schwächen mit der Zeit ab. Wie bisherige Studien vermuten lassen, scheint die Vor- und Nachbereitung von Veranstaltungen im Schülerlabor eine Lösung hierfür zu bieten. Anhand der vorgestellten Studie soll dies untersucht werden. In diesem Zusammenhang wurde ein Online-Portal für Schülerinnen und Schüler entwickelt. Basierend auf kognitiven und affektiven Inhalten bietet es Teilnehmern die Möglichkeit, ihren Schülerlaborbesuch vor- und nachzubereiten. Die Studie richtete sich an Schüler ab der 10. Klasse der Sekundarstufe 1 und 2, die einen Experimentiertag im Schülerlabor DeltaX am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf absolvierten. Dabei wurden in Form einer Vergleichsstudie Teilnehmer mit und ohne Nutzung des Online-Portals gegenübergestellt. Die entsprechenden Daten der Untersuchung wurden durch eine Fragebogenerhebung im Pre-Post-Follow-up-Design erhoben. Die Ergebnisse der Studie bestätigen den signifikanten Einfluss des Online-Portals. So zeigen sich durchaus positive Effekte hinsichtlich der Entwicklung des aktuellen Interesses der Schülerinnen und Schüler. Gleiches gilt auch im Hinblick auf verwandte Konstrukte wie das Fähigkeitsselbstkonzept, die wahrgenommenen Merkmale der Laborumgebung und auch abgeschwächt für dispositionale Interessen. Bezogen auf die angestrebte Förderung des aktuellen Interesses zeigte sich, dass vor allem Schülerinnen profitieren. Allerdings ließ sich für die meisten der hervorgerufenen Effekte ein Absinken im Verlauf der Zeit erkennen. Möglicherweise ist das auf die Umsetzung der Nachbereitung im Rahmen des Online-Portals zurückzuführen. Die Ergebnisse lassen die Vermutung zu, dass die Nachbereitung bezüglich des Interesses an Naturwissenschaften und an einem physikalischen Beruf das Potenzial besitzt, mehr Nachhaltigkeit hervorzurufen. Um Vorinteressen der Teilnehmer zu berücksichtigen, konnten drei unterschiedliche naturwissenschaftliche Interessensklassen identifiziert werden. Es stellte sich heraus, dass die Entwicklung des aktuellen Interesses aller drei Interessenklassen durch das Online-Portal gefördert wird. Dies gilt vor allem für die gering naturwissenschaftlich interessierten Schülerinnen und Schüler. Untersuchungen, die sich auf das Online-Portal selbst bezogen, offenbarten zum einen ein hohes Maß an Bereitschaft, sich auch mit dem dafür notwendigen zeitlichen Aufwand auf den Experimentiertag im Schülerlabor vorzubereiten. Zum anderen schätzt die breite Mehrheit der Teilnehmer das Online-Portal für ihre Arbeit im Schülerlabor. Selbst eine umfangreichere Vorbereitung wird von den Schülerinnen und Schülern als akzeptabel betrachtet. Es wird dennoch dazu geraten, die Vor- und Nachbereitung obligatorisch durchzuführen. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Studie den positiven Einfluss des Online-Portals bzw. der Vor- und Nachbereitung auf außerschulische Aktivitäten.:1. Science, Education, & Society 2. Out-of-school laboratories 3. Out-of-school science education 4. Applied educational psychological concepts 5. Studies on out-of-school science laboratories 6. Research Questions and Hypotheses 7. Methods 8. The Study 9. Statistics 10. Determination of the student groups 11. Verification of the hypothesis 12. Investigations on the online portal 13. Discussion 14. Summary 15. Limitations of the study 16. Implications and recommendations

Um aktuelle naturwissenschaftliche Forschung und neue Technologien in den allgemeinbildenden Unterricht einzubringen, müssen Lehramtsstudierende der Physik und Chemie an der Technischen Universität Dresden Betriebspraktika in Forschungseinrichtungen und Wirtschaftsunternehmen absolvieren. Zu diesem Zweck wird das Betriebspraktikum fachdidaktisch vor- und nachbereitet werden. In dieser Arbeit wird die Nachbereitungsphase zur Verbindung des Betriebspraktikums mit dem Unterricht empirisch erforscht, da bisher fachdidaktische Erkenntnisse über genau diese Phase fehlen. Dazu verfassen die Lehramtsstudierenden einen Praktikumsbericht sowie einen populärwissenschaftlichen Zeitungsartikel und bewerten inwiefern die Arbeitsinhalte für den Unterricht geeignet sind. Das Ergebnis der Arbeit ist ein Katalog von Problemen und Einstellungen, welche die Lehramtsstudierenden in der Nachbereitungsphase bei der didaktischen Rekonstruktion der beobachteten Arbeitsinhalte haben. Die Probleme und Einstellungen sind Ausgangspunkt für die konzeptionelle Gestaltung der Nachbereitungsphase. Es zeigt sich, dass die Einstellungen der Studierenden die Durchführung des Betriebspraktikums und den späteren Unterricht maßgeblich beeinflussen. Die Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert sowie Empfehlungen für die Lehrerausbildung abgeleitet.

Um aktuelle naturwissenschaftliche Forschung und neue Technologien in den allgemeinbildenden Unterricht einzubringen, müssen Lehramtsstudierende der Physik und Chemie an der Technischen Universität Dresden Betriebspraktika in Forschungseinrichtungen und Wirtschaftsunternehmen absolvieren. Zu diesem Zweck wird das Betriebspraktikum fachdidaktisch vor- und nachbereitet werden. In dieser Arbeit wird die Nachbereitungsphase zur Verbindung des Betriebspraktikums mit dem Unterricht empirisch erforscht, da bisher fachdidaktische Erkenntnisse über genau diese Phase fehlen. Dazu verfassen die Lehramtsstudierenden einen Praktikumsbericht sowie einen populärwissenschaftlichen Zeitungsartikel und bewerten inwiefern die Arbeitsinhalte für den Unterricht geeignet sind. Das Ergebnis der Arbeit ist ein Katalog von Problemen und Einstellungen, welche die Lehramtsstudierenden in der Nachbereitungsphase bei der didaktischen Rekonstruktion der beobachteten Arbeitsinhalte haben. Die Probleme und Einstellungen sind Ausgangspunkt für die konzeptionelle Gestaltung der Nachbereitungsphase. Es zeigt sich, dass die Einstellungen der Studierenden die Durchführung des Betriebspraktikums und den späteren Unterricht maßgeblich beeinflussen. Die Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert sowie Empfehlungen für die Lehrerausbildung abgeleitet.:1 Einleitung 2 Aktuelle Forschung und neue Technologien im Unterricht 3 Das Betriebspraktikum in der Lehrerbildung – Olle Kamelle oder neue Idee? 4 Ableitung eines Modells zur Analyse des Transfers 5 Empirischer Zugang zur Untersuchung des Transfers 6 Auswertung der Praktikumsberichte 7 Auswertung der Zeitungsartikel 8 Auswertung der Interviews 9 Das Muster hinter den Daten – Eine zusammenfassende Längsanalyse 10 Zu zweit durch das Betriebspraktikum – Chance oder Wagnis? 11 Ein zweites Betriebspraktikum – Gewinn oder Verschwendung? 12 Zusammenfassung und Diskussion 13 Vorschläge für zukünftige Arbeiten Anhang