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Berufsorientierung ist eine zentrale Aufgabe von Schulen und soll auch im Rahmen des Chemieunterrichts erfolgen. Dies ist eine Herausforderung aufgrund der Stereotype bezüglich Gender, sozialer Schicht und Ethnizität in Chemie und den Naturwissenschaften. Diese Studie untersucht, (i) inwieweit angehende Lehrer:innen für Berufsorientierung professionalisiert sind und (ii) wie sich die Mitarbeit der Lehramtsstudierenden in einem Projekt zur Berufsorientierung in Chemie für Mädchen mit Migrationshintergrund (DiSenSu) auf die Professionalisierung der Studierenden auswirkt. Die qualitative Analyse einer Gruppendiskussion zwischen drei Lehramtsstudierenden zeigt, dass das naturwissenschaftliche Lehramtsstudium unzureichend auf die Berufsorientierung vorbereitet. Durch die Mitarbeit im Projekt DiSenSu konnte hingegen eine Professionalisierung erwirkt werden. Die Studie legt den Bedarf an evidenzbasierter Ausbildung für Berufsorientierung in Chemie offen. Die Erkenntnisse und Materialien aus dem Projekt DiSenSu können als Grundlage zur Verbesserung der Ausbildung dienen.

Females and students of non-dominant ethnicity are less likely to aspire to science careers. However, overcoming discrimination in science and chemistry is a challenging task, especially in vocational orientation. Thus, there is a need for strategies to support young women in their identity formation in science and chemistry. This article presents a scheme for supporting young women’s science identity formation in conversations about vocational orientation. The goal is to support young women in developing a positive attitude towards careers in chemistry. This attitude is part of cultural chemistry capital. The scheme was developed based on a study conducted as part of the project DiSenSu. Here, coachings for vocational orientation for young women in science and chemistry are provided, following the idea of Science in Public. In the coaching, the attitudes towards science and chemistry were determined using quantitative data. Based on these results, coaches conducted conversations with the participants. Qualitative analysis of 11 conversations revealed strategies coaches used to support young women in their vocational orientation. The study shows how the participants’ attitude towards careers in chemistry is used as a starting point for coachings. Also, it provides strategies that can be used to promote young women’s cultural chemistry capital.

In Germany, secondary school students differ greatly in their science achievement, a dispersion that is far above the OECD average (Schiepe-Tiska, Rönnebeck, & Neumann, 2019). Immigrant students tend to be at the lower end of the scale in Germany – on average, they achieve substantially less well in science than non-immigrant students (OECD, 2016d), which is partially due to the German school system (Zoido, 2013). These differences in achievement translate into underrepresentation of immigrants in science-related jobs in Germany (OECD, 2008). Achievement and career choices are closely intertwined with academic self-concept (for an overview see Marsh & Craven, 2006). Regarding science self-concept, the pattern that immigrant students tend to score lower is present in many countries (e.g. Riegle-Crumb, Moore, & Ramos-Wada, 2011). The goal of the present research project was to investigate these inequalities between immigrant and non-immigrant secondary school students. This was done focusing on secondary school students’ chemistry self-concepts. Chemistry self-concepts were focused on because achievement in chemistry is an important factor for careers in natural sciences (Cohen & Kelly, 2019). Research on chemistry self-concept has concentrated on young adults (e.g. Bauer, 2005; Xu & Lewis, 2011) and so little is known about secondary school students. Besides the impact of students’ migration background, the research project analyses the role that gender plays because gender has important effects on science self-concepts (e.g. Jurik, Gröschner, & Seidel, 2013; Riegle-Crumb et al., 2011; Wan & Lee, 2017). A big challenge in this context was that the prevailing methods in academic self-concept research are prone to yield biased data (Byrne, 2002; Byrne et al., 2009). Although this was pointed out more than 15 years ago, the problem persists in science self-concept research. The present research project addresses this issue and presents a new mixed methods approach to culture-sensitive academic self-concept research. The term ‘culture’ is used in the sense of migration background, a concept that categorizes people’s migration histories in Germany. A combination of qualitative interview data and quantitative data permit an investigation of certain types of bias defined by Byrne and colleagues (2009). The pilot study operated with a chemistry self-concept questionnaire (N=116) and qualitative interviews (N=43). The main study was based on an extended questionnaire comprising several other scales (N=585) and deeper qualitative interviews (N=48). The hypotheses based on the literature were that in Germany, (h1) immigrant students would show more negative chemistry self-concepts than non-immigrant students. (h2) Female students would show more negative chemistry self-concepts than male students. The third hypothesis (h3) was that the home environment has an important impact on students’ chemistry self-concepts. The first two hypotheses (h1 and h2) were not confirmed. Gender and migration background did not show a significant effect on students’ chemistry self-concepts. Instead, gender relations differ depending on the students’ migration background. Among students without a migration background, boys tend to have stronger chemistry self-concepts than girls. In contrast, among students with a Turkish migration background, girls tend to have stronger chemistry self-concepts. Existing science self-concept literature did not explain this. Literature on gender relations in science in Turkey suggests that this interaction effect could be due to a more gender-neutral conception of science in Turkey. Slightly more women than men work in science in Turkey (OECD, 2009a) and girls achieve substantially better (Batyra, 2017a, 2017b). According to the third hypothesis (h3), the gender conceptions in Turkey could potentially be transmitted to students with a Turkish migration background in the home environment, through their parents or other people. Science education literature did not provide a satisfying model for conceptualizing the influence of the home environment on students in the field of chemistry that would allow investigating the third hypothesis (h3). Therefore, the concept of chemistry capital was introduced based on the analysis of the interviews in the main study. Chemistry capital was developed based on the concept of science capital by Archer and colleagues (2015). Chemistry capital conceptualizes the resources a person possesses that have value in the field of chemistry. This encompasses social networks (e.g. knowing a chemist) as well as emotional and cognitive resources (e.g. attitudes towards chemistry and chemistry knowledge), and the engagement in chemistry-related activities. In particular, the concept allows analyzing the transmission processes of chemistry from the home environment to the individual student. The qualitative analyses in the main study showed that the chemistry capital home environment influences the students in the field of chemistry in multiple ways. This supports hypothesis 3 (h3). Further, the data suggest that structural inequalities in the German school system might foster differences in chemistry. Students who already possess little chemistry capital in their home environments are in addition found more often at the type of school (Hauptschule) in which the proportion of chemistry teachers who do not hold a university degree in chemistry is the highest, depriving these students of another possible source of chemistry capital. Vice versa, students who already possess a lot of chemistry capital in their home environments more often attend school types (Gymnasium, Realschule) where also more formally qualified chemistry teachers are available, thus potentially widening the gap. The mixed methods analysis in the main study suggested that a simple linear relationship between student chemistry self-concept and chemistry capital in the home environment does not exist. A study based on quantitative (or mixed methods) analyses of data of a larger sample on chemistry capital in the home environment and students’ chemistry self-concepts could provide further insights. It is not yet clear if the third hypothesis (h3) is true. To sum up, the present research project thus advances the field of chemistry education in three regards: (i) it provides an approach to culture-sensitive academic self-concept. This approach proved to increase both the validity and the explanatory power of chemistry self-concept research. It is not chemistry-specific and can, thus, be used in other areas of research as well. (ii) The research discovered an interaction effect of gender and migration background on chemistry self-concept that was unknown in science education literature. (iii) It introduces and defines the concept of chemistry capital which permits to analyze chemistry education from a sociocultural perspective. Employing the concept of chemistry capital helps to shift the focus from the individual student to the resources a student possesses in the sociocultural context that help him or her succeed in the field of chemistry. This allows uncovering social inequalities in the field that need to be addressed in educational policy. Moreover, it can inspire intervention studies and application-focused research (e.g. approaches to culture-sensitive chemistry teaching).

Die Teilnahme an Naturwissenschaften ist unter den Schülern der Sekundarstufe nach Geschlecht, sozialer Schicht und ethnischer Zugehörigkeit ungleich verteilt. In der vorliegenden Studie wird der Einfluss des häuslichen Umfelds auf das Chemie-Selbstkonzept von Schülerinnen und Schülern als Erklärungsfaktor für Partizipation an Naturwissenschaften untersucht. Dazu wird die soziologische Linse des Chemiekapitals herangezogen. Eine Mixed-Methods-Studie (N=48) wurde mit quantitativen Daten zum Selbstkonzept und verwandten Variablen (Kognitionsbedürfnis, inkrementelle Theorie, Sprachwahrnehmung) und qualitativen Interviewdaten zum Chemiekapital durchgeführt. Die Daten deuten darauf hin, dass das Chemie-Selbstkonzept in quantitativer Hinsicht nicht mit dem Chemiekapital zusammenhängt. Jedoch, Die Untersuchung der qualitativen Dimensionen deutet darauf hin, dass das Chemiekapital im häuslichen Umfeld den Bezugsrahmen verändern könnte, vor dem die Schüler ihre Fähigkeiten interpretieren. Wir schlagen die Interpretation vor, dass Schüler ihre Fähigkeiten in Chemie zu Hause mit bedeutenden anderen vergleichen. Wenn Eltern über Chemiekapital verfügen, kann dies zu negativeren Bewertungen ihrer Fähigkeiten führen, die durch Vergleiche mit Klassenkameraden ausgeglichen werden können. Wenn Eltern kein Chemiekapital besitzen, könnten sich die Schüler als kompetenter wahrnehmen. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um diese Hypothese zu überprüfen. Die Ergebnisse und der integrative Mixed-Method-Ansatz werden diskutiert. Wir schlagen die Interpretation vor, dass Schüler ihre Fähigkeiten in Chemie zu Hause mit bedeutenden anderen vergleichen. Wenn Eltern über Chemiekapital verfügen, kann dies zu negativeren Bewertungen ihrer Fähigkeiten führen, die durch Vergleiche mit Klassenkameraden ausgeglichen werden können. Wenn Eltern kein Chemiekapital besitzen, könnten sich die Schüler als kompetenter wahrnehmen. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um diese Hypothese zu überprüfen. Die Ergebnisse und der integrative Mixed-Method-Ansatz werden diskutiert. Wir schlagen die Interpretation vor, dass Schüler ihre Fähigkeiten in Chemie zu Hause mit bedeutenden anderen vergleichen. Wenn Eltern über Chemiekapital verfügen, kann dies zu negativeren Bewertungen ihrer Fähigkeiten führen, die durch Vergleiche mit Klassenkameraden ausgeglichen werden können. Wenn Eltern kein Chemiekapital besitzen, könnten sich die Schüler als kompetenter wahrnehmen. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um diese Hypothese zu überprüfen. Die Ergebnisse und der integrative Mixed-Method-Ansatz werden diskutiert.

Während die naturwissenschaftlichen Selbstkonzepte von Sekundarschülern beträchtliche Aufmerksamkeit erhalten haben, wurden einige wichtige Aspekte der Chemie-Selbstkonzepte noch nicht verstanden: Geschlechterverhältnisse, der Einfluss des kulturellen Hintergrunds der Schüler und der Einfluss des Chemie-Selbstkonzepts auf Lernprozesse . In der vorliegenden Studie konnten wir unsere Hypothese bestätigen, dass das Chemie-Selbstkonzept stark mit Lernzielorientierungen zusammenhängt. Dieser Teil der Studie baute auf Erkenntnissen aus der Pädagogischen Psychologie auf. Unsere Ergebnisse öffnen das Feld für praktische Interventionen zur Beeinflussung der Selbstkonzepte der Chemie. Wir untersuchten die Geschlechterverhältnisse im Selbstkonzept der Chemie mit besonderem Fokus auf den kulturellen Hintergrund der Studierenden. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das Selbstkonzept der Chemie vom Selbstkonzept der Naturwissenschaften unterscheidet: der traditionell in der Literatur beschriebene Gender Gap konnte nicht gefunden werden. Stattdessen legt die Studie nahe, dass eine Interaktion von Geschlecht und kulturellem Hintergrund das Selbstkonzept der Chemie beeinflussen könnte. Uns interessierte der Einfluss des Kontextes des Chemieunterrichts und der Sprache auf das Selbstkonzept. In Übereinstimmung mit der Literatur fanden wir heraus, dass eine gute Beziehung zum Chemielehrer einen positiven Einfluss auf das Chemie-Selbstkonzept zu haben scheint. Auch die Wahrnehmung der Chemiesprache und der Chemie-Selbstkonzepte waren stark korreliert. Basierend auf diesen Erkenntnissen werden Vorschläge für praktische Interventionen gemacht.