Erfassung und Entwicklung von Systemkompetenz – Empirische Befunde zu Kompetenzstruktur und Förderbarkeit durch den Einsatz analoger und digitaler Modelle

Abstract

Die Herausforderungen im Kontext des globalen Wandels verdeutlichen die Relevanz von Systemkompetenz zur Beurteilung des Verhaltens komplexer dynamischer Mensch-Umwelt-Systeme. Diese empirische Vergleichsstudie untersucht im experimentellen Prä-Post-Test-Design die Veränderung der Systemkompetenz von Schülerinnen und Schülern am Themenbeispiel Bodenerosion durch die Arbeit mit (1) analogen bzw. (2) digitalen Modellen sowie (3) einer Kombination beider Zugänge. Ein auf Grundlage des heuristischen Freiburger Systemkompetenzstrukturmodells entwickelter Kompetenztest wird validiert und dessen vierdimensionale Struktur faktorenanalytisch fundiert. Varianzanalysen zeigen, dass der kombinierte Einsatz analoger und digitaler Modelle bei gleichem Zeitaufwand zu einer signifikant besseren Systemkompetenzförderung führt als der alleinige Einsatz digitaler Modelle.

The challenges within the context of global climate change illustrate the relevance of system competence for evaluating complex human-environmental relations. By means of pre-post design this empirical comparison study examines the changes of the contextual systems thinking of students using (1) analogue or (2) digital soil erosion models (simulation), respectively (3) a combination of both approaches. Based on the “Freiburg heuristic competence model of systems thinking”, test items are developed and validated. Confirmatory factor analyses suggest a four-dimensional competence structure. Analyses of variance reveal a significant higher mean value of system competence in the group that has experienced a combined analogue and digital intervention compared to the group with mere computer simulation.

Los desafíos dentro del contexto del cambio climático global ponen de manifiesto la necesidad de un sistema de competencias que permita hacer una evaluación adecuada de las complejas relaciones entre el ser humano y el medioambiente. Por medio del diseño pre-postest, el estudio de comparación empírica aquí presentado examina los cambios en el marco del pensamiento sistémico de los estudiantes (nivel secundario superior) usando (1) un modelo de erosión del suelo análogo, (2) un modelo digital de erosión del suelo (simulación) y (3) una combinación de ambos enfoques con la misma duración de cada intervención. Basado en el “Sistema de Pensamiento Heurístico de Freiburg” los ítems se desarrollaron y fueron validados. Los análisis factoriales confirmatorios (CFA) confirmaron una estructura cuatrodimensional de comptencias. El análisis de varianza confirmó un valor medio de la competencia del sistema significativamente mayor en el grupo que ha experimentado una intervención basada en la combinación de medios en comparación con el grupo con mera simulación por computadora.