Das Symposium behandelt die Erfassung von biologiespezifischem TPACK aus unterschiedlichen Perspektiven, nämlich dem akademischen Selbstkonzept, dem Wissen und den Überzeugungen von Lehrkräften. Digitale Technologien bieten ein großes Potenzial für eine höhere Unterrichtsqualität, aber die Qualität des Einsatzes von digitalen Medien ist entscheidend. Professionelles Wissen und Überzeugungen von Lehrkräften beeinflussen die Unterrichtsqualität. In der Regel werden für die Einschätzung des technikbezogenen Wissens von (angehenden) Lehrkräften distale Indikatoren oder subjektive Selbsteinschätzungen verwendet, die die aktuellen Selbstwirksamkeitserwartungen oder das Selbstvertrauen in den Umgang mit Technik erfassen. Es ist jedoch noch unklar, was durch diese Messungen wirklich gemessen wird. Deshalb sind testbasierte Assessments für TPACK ein relativ neues wissenschaftliches Feld. Jede Erhebungsmethode von TPACK hat spezifische Vor- und Nachteile, und die Erfassung von verschiedenen Konstrukten kann die Validität von Studien zu TPACK verbessern. Im Rahmen des Symposiums werden verschiedene Instrumente zur Erfassung des biologiespezifischen Wissens und Überzeugungen bzgl. digitaler Technologien vorgestellt. Der erste Beitrag beschäftigt sich mit einem Kurzfragebogen zum akademischen Selbstkonzept zu digitalen Kompetenzen von Lehramtsstudierenden in den Naturwissenschaften. Der zweite Beitrag analysiert die Zusammenhänge von studiumsbedingten Faktoren und akademischem Selbstkonzept von TPACK von Biologie-Lehramtsstudierenden sowie leistungsbezogenen TPACK und Einstellungen über das Lernen mit digitalen Medien im Klassenzimmer auf die Qualität von biologiespezifischen Unterrichtsplänen mit Technologieintegration. Im dritten Beitrag wird ein Test zur Erfassung des fachdidaktischen Wissens von Lehrkräften in Bezug auf die Verwendung digitaler Medien im Biologieunterricht mit Fokus auf das Experimentieren vorgestellt. Der vierte Beitrag befasst sich mit der Erfassung der Überzeugungen von Lehrkräften zur Integration von digitalen Medien im Biologieunterricht durch die Entwicklung und Anwendung eines Instruments zur Messung von Überzeugungen und Einstellungen gegenüber der Integration digitaler Medien im Biologieunterricht.

Bisherige Erhebungsinstrumente zum akademischen Selbstkonzept waren entweder nicht fachspezifisch fundiert oder nur auf einzelne allgemeine Kompetenzbereiche bezogen. Die vorliegende verfolgte die Entwicklung und Überprüfung eines Kurzfragebogens zum Selbstkonzept zu digitalen Kompetenzen für das Lehramt in den Naturwissenschaften. Der Fragebogen soll das technologiebezogene Wissen (TPACK) von (angehenden) Lehrkräften in den fachspezifischen Kompetenzbereichen erfassen, die im Orientierungsrahmen DiKoLAN spezifiziert sind. In DiKoLAN werden digitale Kompetenzen in den Bereichen Messwert- und Datenerfassung, Datenverarbeitung sowie Simulation und Modellierung für naturwissenschaftliche Fächer spezifiziert und von allgemeineren Bereichen abgegrenzt. Ziel der Studie ist es, die Eignung des Fragebogens hinsichtlich seiner psychometrischen Eigenschaften und Verständlichkeit zu erproben und zu prüfen, ob Kompetenzniveaus unterschieden werden können. Der Fragebogen wurde mit einer Stichprobe aus 286 Lehramtsstudierenden aus 14 Universitäten im deutschsprachigen Raum erprobt. Der Fragebogen umfasste Kompetenzformulierungen in 12 bzw. 13 Items pro DiKoLAN-Kompetenzbereich, sodass das technologiebezogene Wissen vollständig abgebildet war. Die Auswertung erfolgte in drei Schritten: Prüfung der psychometrischen Eignung, Prüfung der Verständlichkeit und Prüfung der angenommenen Kompetenzniveaus. Die Ergebnisse zeigten eine gute psychometrische Eignung des Fragebogens sowie eine hohe Verständlichkeit der Items. Es konnten auch Kompetenzniveaus in den Kompetenzbereichen unterschieden werden. Die Ergebnisse der Studie liefern wichtige Erkenntnisse für die zukünftige Forschung zum Selbstkonzept von (angehenden) Lehrkräften zu digitalen Kompetenzen in fachspezifischen Kompetenzbereichen.

Digitale Technologien haben ein großes Potenzial, die Qualität des Unterrichts zu verbessern, aber sie sind keine Garantie für einen qualitativ hochwertigen Unterricht. Es wird davon ausgegangen, dass die Lehrkräfte hierfür spezifisches Professionswissen über die Nutzung und Implementierung digitaler Technologien und auch über Überzeugungen über das Lernen mit digitalen Technologien benötigen. Dieses Wissen und diese Überzeugungen werden in der Regel durch Selbsteinschätzung und in einer fächerunspezifischen und isolierten Weise erfasst. In der präsentierten Studie wurden das biologiespezifische fachdidaktische Wissen über den Einsatz digitaler Technologien (TPACK, Selbsteinschätzung und Leistungsbewertung) und die Überzeugungen gemeinsam erhoben. Darüber hinaus wurden diese Konstrukte mit der Qualität von Unterrichtsplanungen über Honigbienen in Verbindung gebracht und analysiert. 82 angehende Biologielehrkräfte einer österreichischen Universität nahmen an der Studie teil. Ein Pfadmodell zeigte, dass das selbst eingeschätzte technologiespezifische fachdidaktische Wissen (TPACK) kein signifikanter Prädiktor für die Qualität der Unterrichtsplanung war. Im Gegensatz dazu sind leistungsbewertete TPACK, aber auch teilweise die Einstellungen zu digitalen Technologien signifikante Prädiktoren für die Qualität von Unterrichtsplänen mit Technologieintegration.

Der Einsatz digitaler Medien im Biologieunterricht kann fachliches Lernen unterstützen. Digitale Medien wirken aber nicht per se lernförderlich, sondern das Ausschöpfen der Potenziale hängt von der Biologielehrkraft und ihrer technologiebezogenen professionellen Kompetenz ab. Um die Kompetenzentwicklung zu verstehen oder Professionalisierungsmaßnahmen evaluieren zu können, ist es wichtig, die Kompetenzaspekte messen zu können. Zum akademischen Selbstkonzept, motivationalen Faktoren und Einstellungen liegen bereits etablierte Instrumente vor. Die valide Erfassung des technologiebezogenen Professionswissens (TPACK) von Biologielehrkräften steht jedoch noch am Anfang. Ziel der hier vorgestellten Studie ist es, ein Instrument zur Erfassung des TPACK zu entwickeln und erste Hinweise in Hinblick auf Einsetzbarkeit und Validität zu finden. Die Items sind im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung – genauer im Bereich Experimentieren – zu verorten. Insgesamt 30 Proband*innen bearbeiteten in zwei Teilstudien insgesamt 24 offene Items. Neben Fragebogendaten wurden bei einer kleinen Teilstichprobe verbale Daten im Rahmen des lauten Denkens erfasst. Es wurde mittels qualitativer Inhaltsanalyse untersucht, ob sich (1) neben erwünschten inhaltsrelevanten schwierigkeitserzeugenden Merkmalen auch unerwünschte inhaltsirrelevante Merkmale identifizieren lassen und ob (2) die Proband:innen bei der Beantwortung der Items auf die intendierten Wissensbereiche zurückgreifen. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere bei Items mit hoher Bearbeitungsdauer inhaltsirrelevante schwierigkeitserzeugende Merkmale auftreten, die mit Ermüdung und motivationalen Problemen zusammenhängen. Meist bzw. vorwiegend griffen die Proband:innen bei der Bearbeitung der Items auf den intendierten Wissensbereich zurück. Nur bei den Items zum technologiebezogenen pädagogischen Wissen (TPK) antworteten die Proband:innen recht häufig auf Ebene des technologiebezogenen Wissens. Die Ergebnisse geben konkrete Hinweise zur Überarbeitung der Items (Vermeiden von Items mit hoher Bearbeitungsdauer und Stärkung des Unterrichtsbezugs in den TPK-Items). Die überarbeiteten Items sollen für weitere Validierungsschritte bei einer größeren Stichprobe eingesetzt werden.

Die gelungene Integration digitaler Tools in den Biologieunterricht hängt von der digitalen Kompetenz der Lehrkraft ab. Die kognitive Facette der Kompetenz kann über TPaCK beschrieben werden und liegt in unterschiedlichen fachlichen Ausdifferenzierungen vor. Die motivational-affektiven Facetten können u.a. über Überzeugungen beschrieben werden, welche aktuell überwiegend auf ihren prognostischen Gehalt hin und damit in Bezug auf Häufigkeit und Qualität der Technikintegration untersucht werden. Der Beitrag konzeptualisiert Überzeugungen als Facette digitaler Kompetenz und legt dabei den Fokus auf die inhaltliche Ausrichtung und Breite der fachspezifischen Überzeugungen zur Integration digitaler Tools angehender Biologielehrkräfte. Dafür sind in Anlehnung an das DiKoLAN-Framework Fragen entwickelt worden, die in einer Erhebung im Rahmen von Lehr-Lern-Labor Seminaren durch offene Fragen im Fragebogen, leitfadengestützten Interviews und Gruppendiskussionen eingesetzt worden sind (n gesamt = 142). Insgesamt sind 545 Kodiereinheiten analysiert und von zwei unabhängigen Codern beurteilt worden (κ = .61). Die Auswertung der Daten zeigt eine Breite an fachspezifischen Überzeugungen, die vier Kategorien „Überzeugungen zum Lehr-Lernprozess“, „Überzeugungen zu fachgemäßen Arbeitsweisen“, „Überzeugungen zu Rahmenbedingungen“ und „kritische Überzeugungen“ zugeordnet wurden. Eine weitere Kategorie „undifferenziert positive Überzeugungen“ trat hingegen fast nur in den Prä-Test Daten auf. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die fachspezifische und offen konzeptualisierte Erhebung die Identifikation von Überzeugungen zulässt, die über die Befunde überfachlicher Erhebungen und Betrachtung der prognostischen Aussagen von Überzeugungen hinausgeht. Der Beitrag stellt die inhaltliche Breite der identifizierten Überzeugungen dar und formuliert durch den Vergleich von Prä- und Postdaten Hypothesen zur Veränderbarkeit von Überzeugungen im Rahmen der fachdidaktischen Biologielehrkräftebildung.