Diagnose und Förderung von naturwissenschaftlicher Begabung im Kita- und Vorschulalter ist seit einigen Jahren ein fester Bestandteil der Bildungspläne der deutschen und österreichischen Bundesländer. Jedoch wurden seither bestehende Programme zur Förderung selten evaluiert, Gelingensbedingungen in Bezug auf die Erzieher*innen kaum untersucht und sehr wenige Diagnoseinstrumente zur Feststellung einer naturwissenschaftlichen Begabung oder des Fachinteresses entwickelt. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die bisherigen Forschungsergebnisse zu dem Themengebiet Diagnose und Förderung von naturwissenschaftlicher Begabung im Kitaalter und zeigt im Anschluss Forschungslücken auf, die es in weiteren Vorhaben zu bearbeiten und zu schließen gilt.

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Obwohl Experimente nachweislich zum Wissenserwerb und Steigerung des Fachinteresses Lernender beitragen, ist die Planung und Durchführung aufgrund materieller und zeitlicher Voraussetzungen im Biologieunterricht nicht immer umsetzbar. Schülerinnen und Schülern wird in virtuellen Laboren die Möglichkeit gegeben, authentische Lernerfahrungen in einem Labor zu sammeln, um dadurch ähnliche Effekte in Bezug auf die (nicht-) kognitiven Fähigkeiten und Kompetenzen der Lernenden zu bewirken. In dieser empirischen Studie wurden in einem Kontrollgruppendesign mit insgesamt N = 94 Schülerinnen und Schüler der Oberstufe zu den Auswirkungen des Simulationsprogramms Labster im Fachbereich Genetik auf unterschiedliche Persönlichkeitsmerkmale untersucht. Die Ergebnisse der Vergleichsstudie zeigen, dass sowohl hinsichtlich des biologischen Selbstkonzepts, der Selbstwirksamkeit in Genetik, der Berufswahl sowie der konstruktiven Prozessmerkmale des gemässigten Konstruktivismus und den prozessbezogenen Kompetenzen im Bereich Erkenntnisgewinnung geschlechterunabhängig positive Effekte zu verzeichnen sind. Lediglich die sozialen Prozessmerkmale des gemässigten Konstruktivismus bringen für die Kontrollgruppe signifikant höhere Ergebnisse hervor, was sich jedoch mit der eingesetzten Interaktionsform begründen lässt. Die Pilotstudie zeigt, dass virtuelle Labore zahlreiche Potenziale für den Biologieunterricht mitbringen könnten, die in Folgestudien mit grösseren Stichproben untersucht werden. Besonders in der aktuellen Zeit, in der Besuche in Laboren oder labortechnische Arbeiten in Schulen nicht durchführbar sind, bieten die virtuellen Labore somit eine gewinnbringende Alternative.