Academic self-concept of gifted and nongifted biology students: indications for domain-specific gifted education

Background: It has been commonly accepted that gifted students show a high academic self-concept due to their high academic performance in school without considering the exact kind or domain of giftedness. Most existing studies in this field focus on global conceptions of intellectual giftedness, which disregard the variability of different gifts and talents. Furthermore, it is questionable to what extend we can adopt existing findings on the self-concept development in science subjects (Jansen et al., 2014) on gifted students and use it for their fostering. Purpose: The aim of this study was to investigate the academic and subject-related self-concept of gifted students in the subject biology to fill the gaps in self-concept research on domain-specific gifted students and draw conclusions regarding their education and preparation for their professional life. Enrichment programmes could benefit from this study and design their teaching concepts according to the results. Sample/Setting: A total of N = 418 students from German elementary and secondary schools participated (4th to 7th grade; mean age = 10.68 years; 40.0% female). The selection process of the experimental group was part of an enrich-ment program to foster gifted students in biology and was based on two phases. At first, teachers from 83 cooperating schools nominated potential gifted biology students to participate in the program. In the second step, the nominated students completed a numeric and figurative thinking skills test (KFT-12-R; Heller & Perleth, 2000). The final experi-mental group consisted of n1 = 209 students. The control group was composed from the remaining, not-nominated students from the selection process (n2 = 209).Design and Methods: In a quantitative cross-sectional study, the academic self-concepts referring to different refer-ence norms (ASC) and school subjects (SRSC) were investigated to compare gifted and non-gifted students in biology using the Academic Self-Concept-Scales (SESSKO; Schöne et al, 2012) and the German Differential Scholastic Self-Concept Grid (DISK-Grid; Rost et al., 2007). Both of these instruments showed good to excellent reliability estimates across all subscales. The data was analyzed using a multivariate analysis of variance (MANOVA) in the first step, followed by a descriptive discriminant analysis (DDA). Results: Results showed gifted students to score significantly higher values for ASC and SRSC in every measured subscale. The social reference norm and school subject mathematics contributed highest to given group differences, followed by biology and german. Significant grade level effects on gifted students’ ASC were observed. The 4th grade scored significantly higher values in every ASC reference norm and the individual norm contributed most to given group differences. Conclusions: Gifted education in biology, both inside and outside school, should use appropriate methods regarding the important reference norms for gifted students in biology. Social comparisons are most important to gifted students in this study, so teachers must be aware of that and adapt their style of teaching to offer situations and chances for gifted students to develop a high but realistic self-concept, get in touch with equally performing peers early, and build up coping strategies in these situations to prevent negative effects of a possible big-fish-little-pond effect (BFLPE; Marsh et al., 1986) in their school / professional career. We need further investigation on how important subject-related self-concepts and actual performances in math are for the expression of giftedness in biology. Possible impacts of the transition from primary to secondary schools and changing the curricula for gifted students in biology, should be considered, as well as possible impacts of the attendance to enrichment programs on students’ ASC. Subsequent studies should aim to use matched samples and more objective diagnostical test measures, beyond self-assessments, to compare and identify gifted students in biology from different age groups. Applicable instruments and educational methods for teachers, should be developed to improve and objectify nomination processes in gifted education. Keywords: gifted education, subject-specific giftedness, giftedness in biology, STEM, academic self-concept, subject-related self-concept

The Big-Five-Personality and Academic Self-Concept in Gifted and Non-Gifted Students. A Systematic Review of Literature

Peperkorn C, Wegner C. The Big-Five-Personality and Academic Self-Concept in Gifted and Non-Gifted Students. A Systematic Review of Literature. International Journal of Research in Education and Science (IJRES). 2020;6(4):649-667.Gifted students provide interesting opportunities for careers in all professional areas. To benefit from that chance, the promotion of gifted students moves more and more into focus of educational research and becomes an important facet of today’s teachers’ professional competencies. To meet these requirements, teacher training courses must be offered which are based on current state of research. This article presents a systematic literature review which investigates the current research state regarding quantitative studies of gifted students’ personality and self-concept. To assess a comparable state of research about the personality of gifted students the Big-Five model of personality was considered as a criterion for admission. A total of 40 quantitative studies was included. Results for personality of gifted students show that there are only a few studies which deliver comparable and valid data. Gifted students’ academic self-concept seems well researched, but indications of a multilayered subject specific academic self-concept receive little attention. Recommendations include a higher focus on students gifted in specific subjects, to find valid implications for their individual promotion

Developing a Diagnostic Instrument for Scientific Giftedness in the Context of Design-Based Research (DBR)

Identifying and fostering gifted students is crucial in educational science and psychology. Giftedness diagnostics must be based on profound domain-specific concepts and acknowledge the variety of talents to enable a successful individual education. Growing challenges like digitalization, decarbonization, demographic changes, and pandemics increase the need for creative and productive professionals in STEM fields. Educational practitioners are expected to identify and foster these talents, confronted with the discourse between academic science and psychology about giftedness. Due to the lack of domain-specific diagnostic instruments, the individual expression of giftedness is often neglected during diagnostic procedures in educational practice and general intelligence tests are used instead. To address this problem, this paper presents the development process of a domain-specific diagnostic instrument for scientific giftedness. To bridge the gap between theory and practice and incorporate knowledge from various fields, the development process is integrated into Design-Based Research (DBR). Therefore, we theoretically examine how the principles of DBR and test development can be connected. We present our research approach and check how the planned development process can lead to a test instrument suitable for practice and further knowledge about giftedness diagnostics. The project demonstrates that DBR is suitable for developing didactic interventions but can also lead to innovations in psychometrics and improve giftedness diagnostics in practice through additional quality criteria.

Planungshilfe zur Erstellung digitaler Escape-Rooms: Digitalisierung naturwissenschaftlicher Begabungsförderung

Durch die fortlaufende Digitalisierung steigen die Anforderungen an die Professionalisierung von (angehenden) Lehrkräften stetig an. Um alle Lernenden weiterhin zur gesellschaftlichen Teilhabe zu befähigen, müssen Lehrkräfte Methoden anwenden, welche neben den schulischen Inhalten auch notwendige Kompetenzen im Umgang mit digitalen Medien vermitteln. Speziell im MINT-Bereich ist ein stetiger Wandel der technischen Gegebenheiten zu beobachten, weswegen die Digitalisierung der naturwissenschaftlichen Begabungsförderung einen notwendigen Schritt beschreibt. Digitale Escape-Rooms liefern durch ihre flexiblen und variablen Gestaltungsmöglichkeiten einen ansprechenden Rahmen, um sowohl naturwissenschaftliche Inhalte als auch digitale Kompetenzen zu fördern. Im Rahmen eines Online-Seminars zur naturwissenschaftlichen Begabungsförderung wurde eine interaktive Planungshilfe für (angehende) Lehrkräfte entwickelt, die es ihnen ermöglicht, eigene digitale Escape-Rooms zu entwickeln und als Unterrichtsmethode zu nutzen. Das Material wurde für diesen Beitrag überarbeitet und erweitert, um es auch losgelöst von einem begleitenden Seminar nutzbar zu machen. So kann es flexibel in eigene Seminarkonzepte eingegliedert oder aber als begleitendes Material im Rahmen von Fortbildungskonzepten zugänglich gemacht werden

Sprachausbau im Biologieunterricht

Die Inhalte von fachlichen Texten können von Schüler*innen nur dann verstanden werden, wenn sie sprachlich in der Lage sind, diese zu verstehen. Aus didaktisch-methodischer Perspektive muss beim Einsatz eines Fachtextes mit Blick auf die jeweilige Lerngruppe geprüft werden, ob dieser sprachliche Strukturen enthält, die nicht ohne Unterstützung verarbeitet werden können (sog. „sprachliche Hürden“). In der fachdidaktischen Lehramtsausbildung wird immer wieder deutlich, dass (angehende) Lehrkräfte Schwierigkeiten haben, solche Hürden in ihrem Fach zu entdecken und entsprechende sprachliche Unterstützung anzubieten. Der vorliegende Artikel präsentiert ein Seminarkonzept, das darauf ausgelegt ist, (angehende) Lehrkräfte für die sprachliche Aufbereitung ihrer Unterrichtsmethoden zu sensibilisieren. Dabei wird ein Unterrichtsbeispiel aus dem Fach Biologie einer sukzessiven sprachlichen Analyse unterzogen, und es werden begleitende Aufgaben beschrieben, die die Lehrkräfte mit konkreten Handlungsschritten zur Sprachsensibilisierung vertraut machen. Dazu werden unterrichtsnahe Beispiele aus dem Methodenbereich des Scaffoldings erläutert, welche auf den eigenen Fachunterricht übertragen werden können

Lehrer*innenprofessionalisierung im Lehr-Lern-Labor „Kolumbus-Kids“: Der Einfluss eines Lehr-Lern-Labors auf die empfundenen positiven und negativen Affekte von Lehramtsstudierenden

Die Verknüpfung von Theorie und Praxis ist ein zentrales Element des Professionalisierungsprozesses in der ersten Phase der Lehrer*innenbildung. Um Lehramtsstudierenden zu ermöglichen, frühzeitig Unterrichtserfahrungen zu sammeln und damit einhergehend die Entwicklung ihre Lehrkraftpersönlichkeit zu stärken, wurde u.a. ein Praxissemester in das Lehramtsstudium integriert. Die Einbindung in universitätsangebundene Lern-Lehr-Labore bieten den Studierenden darüber hinaus die Möglichkeit, berufsbezogene Kompetenzen auszubilden. Auch das Lehr-Lern-Labor „Kolumbus-Kids“ der Universität Bielefeld ist eng in die Ausbildung angehender Lehrkräfte eingebunden. In der vorliegenden Studie wird untersucht, inwiefern die halbjährige Teilnahme an dem Lehr-Lern-Labor einen positiven Einfluss auf die Affekte der Studierenden hervorbringt. Dazu wurde der Positive and Negative Affect Schedule (PANAS) als Messinstrument herangezogen. Die PANAS-Vergleichsstudie im Prä-Post-Design wurde im Lehr-Lern-Labor „Kolumbus-Kids“ implementiert. Die Stichprobe besteht aus N = 82 Studierenden (nweiblich = 50, nmännlich = 31, nn/a = 1; MAlter = 23.1; SD = 4.29). Die Ergebnisse der Studie zeigen bei den Studierenden nach der Teilnahme am Lehr-Lern-Labor eine signifikante Steigerung der positiven Affekte und eine signifikante Senkung der negativen Affekte. Der Vergleich von Teilgruppen der Stichprobe bestätigt, dass die Studierenden geschlechterunabhängig von der Teilnahme profitieren, und zeigt aufgrund unterschiedlicher Vorerfahrungen in der Unterrichtspraxis erwartbare Unterschiede zwischen Bachelor- und Master-Studierenden. Die Ergebnisse der Studie müssen durch weitere Studien mit größeren Stichproben nachgewiesen werden

LFB-Labs-digital: Schülerlabore als Ort der Lehrkräftefortbildung in der digitalen Welt: Ein Bericht zur Konzeption eines Verbundprojektes

Schülerlabore haben unter anderem zum Ziel, die Motivation, insbesondere das Interesse – i.S. einer gegenstandsbezogenen Motivation – von Schüler*innen an MINT-Themen und -Arbeitsweisen zu fördern. Darüber hinaus konnten sie sich schneller und produktiver als die formalen Bildungsorte den Herausforderungen der digitalen Transformation stellen. Das Potenzial, Schülerlabore auch als innovative Orte der Lehrkräftefortbildung (LFB) zu nutzen und digitalisierungsbezogene Kompetenzen bei Lehrkräften aufzubauen, wurde bisher nicht ausgeschöpft. Im Verbundprojekt mit insgesamt acht Standorten werden Schülerlabore zu LFB-Labs-digital ausgebaut und die Frage nach Implementierungsvoraussetzungen gelingender Fortbildungen in der digitalen Welt im MINT-Bereich bearbeitet. In diesem Artikel werden die theoretische Fundierung, Ziele und anvisierten Forschungsarbeiten des Verbunds LFB-Labs-digital dargelegt. Zur Unterstützung der mit der forschungsbasierten Qualitätsentwicklung der MINT-bezogenen Aus-, Fort- und Weiterbildung von Lehrkräften betrauten Einrichtungen in den Ländern sollen in Kooperation mit dem Kompetenzzentrum MINT des Bundes die Lernorte „Schülerlabore“ für die digitale LFB erschlossen werden, um vermittelt hierüber die Motivation von Schüler*innen für die MINT-Fächer zu fördern. Die in den Schülerlaboren evaluierten und vom fächerübergreifenden adaptiven Qualitätsmanagement für die LFB wissenschaftlich begleiteten Good-Practice-Beispiele werden zur Grundlage für den „Referenzrahmen LFB-Labs-digital“. Dieser wird – vor dem Hintergrund einer Ergebnistriangulation aus der Begleitforschung sowie den damit parallelisierten Studien zur Evidenzbasierung der Lehrkräftequalifizierung in der digitalen Welt und dem Musterqualitätshandbuch LFB – entwickelt und von einem Implementierungsbeirat mit ausgewiesenen Expert*innen in diesem Bereich auf Transferoptionen hin geprüft. Die digitale Infrastruktur für die LFB-Labs-digital-Veranstaltungsformate wird hierzu prozessbegleitend ausgebaut

Kreativität und Begabung in den Naturwissenschaften - Diagnose und Förderung kreativer Denkprozesse anhand fiktionaler Literatur - Symposium I

Peperkorn C, Wegner C. Kreativität und Begabung in den Naturwissenschaften - Diagnose und Förderung kreativer Denkprozesse anhand fiktionaler Literatur - Symposium I. Presented at the ICBF 8. Münsterscher Bildungskongress mit LemaS-Jahrestagung - Potenziale entwickeln Schule transformieren Zukunft gestalten, Münster

Naturwissenschaftliche Begabungsförderung in der Schule? – Die Diagnostik- und Förderkompetenz von Biologielehrkräften

Peperkorn C, Wegner C. Naturwissenschaftliche Begabungsförderung in der Schule? – Die Diagnostik- und Förderkompetenz von Biologielehrkräften. Presented at the DACH-Nachwuchsakademie, Innsbruck (Österreich)