Diese Studie leistet einen wichtigen Beitrag zur evidenzbasierten Bildungsforschung im Biologieunterricht, insbesondere zur Aufklärung von Einflussfaktoren für guten Unterricht und effektive Kompetenzförderung. Sie untersucht das Forschende Lernen im biotechnologischen Kontext. Die Biotechnologie ist eine zukunftsweisende Disziplin mit hoher gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Relevanz. Ziel ist es, die Wirksamkeit praktischer biotechnologischer Untersuchungen wie DNA-Extraktion, PCR oder Agarosegelelektrophorese auf den Kompetenzerwerb von Schülerinnen und Schülern zu analysieren und daraus evidenzbasierte Handlungsempfehlungen für die Unterrichtspraxis sowie die Lehrkräftefortbildung abzuleiten.

Die Studie adressiert zwei zentrale Forschungsfragen:

1. Verbessert das angeleitete Forschende Lernen im biotechnologischen Kontext das Fakten- und Konzeptwissen sowie prozedurales Verständnis von Schülerinnen und Schülern?

   Es wird angenommen, dass sich die Einbindung von biotechnologischen Untersuchungen im Vergleich zur direkten Instruktion positiv auf die aktive Wissenskonstruktion im Lernprozess und damit auf das konzeptuelle Wissen auswirkt.

2. Welchen Einfluss hat eine Fortbildungsteilnahme auf die Unterrichtsgestaltung zur Biotechnologie? 

   Es wird angenommen, dass sich die Fortbildungsteilnahme sowohl positiv auf das angeleitete Forschende Lernen als auch auf die direkte Instruktion zur Biotechnologie auswirkt. Wir vermuten, dass auch Lehrkräfte von der Verknüpfung von konzeptuellem Wissen und Wissenschaftsmethoden im Rahmen der Lehrkräftefortbildung profitieren. Dies sollte sich positiv auf die theoretische Vermittlung von Erkenntnismethoden bei der direkten Instruktion auswirken, auch wenn die Erkenntnismethoden selbst nicht durchgeführt werden.

Die Studie zeichnet sich durch die Verwendung theoretischer und praktischer Tests sowie Prozessdaten aus, anstelle von Selbsteinschätzungen der Lernenden. Sie analysiert, wie angeleitetes Forschendes Lernen im Vergleich zu direkter Instruktion das Verständnis wissenschaftlicher Konzepte und Methoden fördert. Zudem werden die Herausforderungen untersucht, die Lehrkräfte bei der Umsetzung dieses anspruchsvollen didaktischen Ansatzes in der Unterrichtspraxis erleben.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Fortbildung von Lehrkräften, um deren Selbstwirksamkeit und Kompetenz zur Anwendung Forschenden Lernens zu stärken. Die Ergebnisse der Studie sollen aufzeigen, wie Fortbildungen die Unterrichtspraxis nachhaltig verbessern und positive Auswirkungen auf den Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler haben.

Für die Praxis in bayerischen Schulen bietet diese Studie konkrete Impulse zur Gestaltung moderner, praxisorientierter Lehrpläne im Bereich der Biotechnologie. Sie fördert nicht nur die Kompetenzdiagnostik und Entwicklung differenzierter Lernangebote, sondern unterstützt auch die Profilbildung von Schulen im MINT-Bereich. Die Ergebnisse sollen Lehrkräfte und Bildungsforschende dabei unterstützen, evidenzbasierte Ansätze für einen lernwirksamen, gesellschaftlich relevanten und praxisnahen Biologieunterricht zu entwickeln.

Forschungsdesign