Sprachliche Komplexität im Fachunterricht

Fachliche Inhalte werden in der Sekundarstufe I und II wesentlich durch Texte vermittelt, deshalb stehen Texte und Textverarbeitungsprozesse zunehmend im Fokus fachdidaktischer Forschung aller Fächer. Dies gilt auch für Fächer, in denen Wissensbestände nicht nur in verbalsprachlichen Ausdrücken, sondern auch durch das symbolsprachliche (Formeln) und bildliche Register, und insbesondere dem Wechsel zwischen diesen erarbeitet und formuliert werden, wie in der Mathematik und Physik. Denn auch in diesen Fächern werden Prüfungs- und Aufgabenformate, sowie Erklärungen in Schulbüchern textbasiert vermittelt. Lesekompetenz und Textkomplexität beeinflussen somit den Schulerfolg und das fachliche Lernen in diesen Fächern.

Forschungsfrage

Die Mitglieder der SIG gehen gemeinsam der Frage nach, welche Faktoren die Komplexität von Texten in den jeweiligen Fächern bestimmen. Dabei wird die Frage jeweils fachspezifisch modelliert. Die Physikdidaktik untersucht den Zusammenhang zwischen sprachlicher Komplexität und fachlichem Lernen insbesondere in der Studieneingangsphase. Im Fokus stehen dabei vorlesungsbegleitende, wöchentlich zu bearbeitende Aufgaben, deren sprachliche Gestaltung sowie die Verknüpfung verschiedener Repräsentationen (z. B. Formeln, Abbildungen und Text). Untersucht wird, wie diese Merkmale die kognitive Belastung (Cognitive Load) der Studierenden beeinflussen und welche Auswirkungen sie auf das Verständnis physikalischer Inhalte sowie den Lernerfolg haben. Innerhalb der Didaktik der Mathematik werden Aufgaben des Zentralabiturs und Klausuren der Sekundarstufe II dahingehend untersucht, wie verbalsprachliche und symbolsprachliche Komplexitätsmerkmale in Zusammenhang mit Sachgebiet, Anforderungsniveau, Aufgabenabschnitten unterschiedlicher Funktion und vor allem dem Realitätsbezug der Aufgabe stehen. Dabei wird zunehmend auch das Professionswissen von Lehrkräften, etwa über Interviews, miteinbezogen. Die Didaktik der deutschen Sprache und Literatur fokussiert in ihrer Untersuchung den Einfluss von literarischen Texten in einfacher Sprache auf die Verstehensprozesse von Schüler*innen mit schwacher Lesekompetenz. Unterstützt wird die Umsetzung der fachspezifischen Untersuchungsansätze durch fachübergreifendes Wissen und generische Forschungsmethoden zu Sprachanalysen und Leseprozessen aus der Pädagogischen Psychologie.

Gebündelt wird das gemeinsame Forschungsinteresse durch den Fokus auf die Frage, wo sich Gemeinsamkeiten und Unterschiede hinsichtlich des Zusammenhangs von Themen, Textsorten und sprachlichen Merkmalen zeigen und welche fachübergreifenden Erkenntnisse sich daraus über sprachliche Komplexität als Faktor fachlichen Lernens ableiten lassen.

Methoden

Gearbeitet wird mit den folgenden Erhebungsverfahren: Eyetracking, korpuslinguistische Verfahren (u.a. Natural Language Processing), Lautes Denken.

Aktuelle Publikationen

Ebel, L., Schroeder, S., & Halverscheid, S. (2025). Lexicogrammatical structure in mathematics school leaving exams. In C. Cornejo, P. Felmer, D. M. Gómez, P. Dartnell, P. Araya, A. Peri, & V. Randolph (Hrsg.), Proceedings of the 48th Conference of the Int. Group for the Psychology of Mathematics Education, 1. 211-218.

Ebel, L., Schroeder, S., & Halverscheid, S. (im Druck). Sprachliche Komplexität in informativen und instruktiven Aufgabenteilen des Abiturs. GDM 2026, Wuppertal.

Ebel, L. & Halverscheid, S. (2026, 25.-27. August). Linguistic complexity in linear algebra task sections according to their context and function [begutachtete Posterpräsentation]. ETC 22 Communication and Diversity in Mathematics Education: Exploring Language, Meaning Making and Methodologies, ERME, Cork, Irland.

Omarbakiyeva, Y., Hahn, L., Klein, P., Krumphals, I., & Watzka, B. (2025, January). Relationship between the cognitive load and the learning success in applying force diagrams: eye-tracking study. In Frontiers in Education (Vol. 10, p. 1451020). Frontiers Media SA.

Vorherige Untersuchungen

Bräuer, C. & Kubik, S. (2024). Lautes Denken als Verbalisationsverfahren literarischer Rezeption in soziokultureller Perspektive–neue Grenzen, neue Chancen. In Carl, M. O., Jörgens C. & Schulze, T. (eds.) Literarische Texte lesen–Texte literarisch lesen: Festschrift für Cornelia Rosebrock (pp. 281-310). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.

Ebel, L., Schroeder, S., & Halverscheid, S. (2025a). On the linguistic complexity of mathematics school-leaving exams: Differences between subject areas. In Proceedings of the Fourteenth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME14) (No. 8). LINK zum Artikel

Hofmann, J., Hahn, L., Jelicic, K., Sušac, A., & Klein, P. (2023). Triangulation von Verbal und Blickdaten: Eine Eye-Tracking-Studie. PhyDid B-Didaktik der Physik-Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung.

Küchemann, S., Cullmann, N., Kovac, S., Becker, S., Klein, P., Kennel, K., ... & Kuhn, J. (2021). Blickverhalten beim Lernen und Problemlösen mit Graphen–Ein Literaturüberblick bis 2020. In Klein et al. (eds.) Eye-Tracking in der Mathematik- und Naturwissenschaftsdidaktik (pp. 177-192). Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg.

Lewing, J. (2023). Empirische Studien zur horizontalen Vernetzung in naturwissenschaftlichen Schulbüchern und zur Förderung situationalen Interesses im fächerübergreifenden Unterricht. Georg-August Universität Göttingen: Dissertation. LINK zur Dissertation

Klein, P., Graulich, N., Kuhn, J., Schindler, M. (eds.) (2021). Eye-Tracking in der Mathematik- und Naturwissenschaftsdidaktik. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. LINK zum Artikel

Schroeder, S., Hyönä, J., & Liversedge, S. P. (2015). Developmental eye-tracking research in reading: Introduction to the special issue. Journal of Cognitive Psychology, 27(5), 500-510.

Siegelman, N., Schroeder, S., Acartürk, C., Ahn, H. D., Alexeeva, S., Amenta, S., ... & Kuperman, V. (2022). Expanding horizons of cross-linguistic research on reading: The Multilingual Eye movement Corpus (MECO). Behavior research methods, 54(6), 2843 2863.

Neuhaus, J., Klein, P., Müller, A. (2025). Chunkingprozesse beim Lesen und Schreiben von Formeln. PhyDid B-Didaktik der Physik-Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung.