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Professionalisierung für einen digital gestützten Chemieunterricht

Zimmermann, Franziska & Melle, Insa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Auch wenn das deutsche Schulsystem gefordert ist, innovative Informations- und Kommunikationstechnologien in die Lehr- und Lernprozesse zu integrieren, fühlt sich die Mehrheit der Lehrkräfte nicht ausreichend qualifiziert, die an sie gestellten Anforderungen umzusetzen. Demzufolge ist es entscheidend, die digitalen Kompetenzen der Lehrkräfte über entsprechende Qualifizierungsprogramme umfassend zu stärken. Vor diesem Hintergrund wurde ein Universitätsseminar entwickelt und evaluiert, das angehende Chemielehrkräfte für den kompetenten Einsatz digitaler Werkzeuge professionalisiert. Die im Seminar erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten werden im anschließenden Praxissemester von den Studierenden umgesetzt und erprobt. Zudem werden unter anderem die Einstellung und die Selbstwirksamkeitserwartung der Studierenden in Bezug auf den Einsatz digitaler Medien im Chemieunterricht wie auch die Fähigkeiten der Studierenden, Chemieunterricht unter Verwendung digitaler Medien zu planen, erhoben. Im Vortrag werden erste Evaluationsergebnisse vorgestellt und diskutiert.

Referenz:

Zimmermann, Franziska & Melle, Insa (2020). Professionalisierung für einen digital gestützten Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 226). Universität Duisburg-Essen

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TPACK und Einstellungen über digitales Lernen von Lehramtsstudierenden

Küsel, Julian & Markic, Silvija

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Eine der größten Hürden beim Einsatz von digitalen Medien im Unterricht ist das Fehlen von digitalen und mediendidaktischen Kenntnissen bei Lehrpersonen. Ein neu entwickeltes Seminarkonzept soll angehende LehrerInnen der Naturwissenschaften allgemeine und speziell naturwissenschaftliche mediendidaktische Inhalte vermitteln. Basierend auf einem Blended-Learning-Ansatz werden neue organisatorische Möglichkeiten durch und das Unterrichten mit digitalen Medien diskutiert. Im Fokus des Lehrkonzepts steht die Entwicklung, Produktion und Einsatz von Erklärvideos im naturwissenschaftlichen Unterricht.

Neben dem Feedback der Studierenden für die weitere Entwicklung des Seminars, fokussiert die Evaluation auf eine potentielle Änderung der Einstellungen der Studierenden gegenüber dem Lehren mit digitalen Medien und auf das technological pedagogical content knowledge (TPACK). Quantitative und qualitative Methoden werden in einem pre-post-follow-up-Forschungsdesign kombiniert. Die Präsentation wird das Seminarkonzept, die benutzten Methoden und die Ergebnisse der Evaluation vorstellen.

Referenz:

Küsel, Julian & Markic, Silvija (2020). TPACK und Einstellungen über digitales Lernen von Lehramtsstudierenden. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 222). Universität Duisburg-Essen

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Forschendes Lernen – inklusiv und digital unterstützen

Puddu, Sandra, Koliander, Brigitte, Purgaj, Jure & Spitzer, Philipp

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Das Projekt „INQUIRYsteps“ unterstützt die Implementation von Forschendem Lernen in den Chemieunterricht. Die Lernenden führen aktiv Experimente zum Thema „Chemische Reaktionen“ durch, die Lernbegleitung erfolgt durch eine Webseite. Diese unterstützt die Lernenden bei der Bearbeitung der Aufgaben, beim fachlich-inhaltlichen Lernen und bei den Schritten des Forschendes Lernens. Zur Entwicklung der digitalen Lernumgebung wurden in einem ersten Schritt Materialien für Forschendes Lernen auf Level 1 (die Lernenden interpretieren) und Level 2 (die Lernenden entscheiden auch über die Methode) in der 8. und 9. Schulstufe eingesetzt. Die bearbeiteten Laborjournale und Audioaufnahmen wurden hinsichtlich eines Unterstützungsbedarfs analysiert. Diese Erkenntnisse wurden genutzt um eine erste digitale Lernbegleitung zu gestalten. Diese erste Version der Webseite wurde in einer Klasse der 8. Schulstufe pilotiert und im Anschluss daran nochmals überarbeitet und den Bedürfnissen angepasst. Im Vortrag werden die ersten Erkenntnisse und die Webseite vorgestellt.

Referenz:

Puddu, Sandra, Koliander, Brigitte, Purgaj, Jure & Spitzer, Philipp (2020). Forschendes Lernen – inklusiv und digital unterstützen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 218). Universität Duisburg-Essen

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Tablet-gestütztes Experimentieren und Lernen im Chemieunterricht

Kieserling, Mats & Melle, Insa

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die voranschreitende Digitalisierung an deutschen Schulen verspricht großes Potenzial dahingehend, zunehmend heterogene Lerngruppen individualisiert und umfassend zu fördern. Hinsichtlich der Wirksamkeit digitaler Lernformate erstens im Fachunterricht und zweitens im Kontext einer heterogenen Schülerschaft besteht jedoch noch Forschungsbedarf. So wird im Rahmen dieses Projekts eine digitale Lernumgebung zum Thema Stofftrennung für die Sekundarstufe I entwickelt und evaluiert. Ziel ist es zu ermitteln, welche Wirkungen der Einsatz von Tablets in unterschiedlichen Unterrichtsphasen auf das Lernen hat. Dazu werden die Lernenden einer Klasse in zwei vergleichbare Gruppen unterteilt, welche sich dadurch unterscheiden, dass eine Gruppe in der Experimentier- und Theoriephase Tablet-gestützt und die andere Gruppe mit klassischen Arbeitsheften arbeitet. Für die Untersuchung werden u. a. das Fachwissen, die Einstellung sowie der Cognitive Load der Lernenden nach den einzelnen Unterrichtsphasen erhoben. Im Vortrag werden die Lernumgebung, das Studiendesign sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Referenz:

Kieserling, Mats & Melle, Insa (2020). Tablet-gestütztes Experimentieren und Lernen im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 214). Universität Duisburg-Essen

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Steigern der Unterrichtsqualität –
Förderung von Diagnosekompetenzen im Fach Biologie

Kramer, Maria, Förtsch, Christian & Neuhaus, Birgit J.

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Kramer, Maria, Förtsch, Christian & Neuhaus, Birgit J. (2020). Steigern der Unterrichtsqualität –
Förderung von Diagnosekompetenzen im Fach Biologie. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 210). Universität Duisburg-Essen

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(Physikalische?) Unterrichtsqualität von Microteaching-Sequenzen

Korneck, Friederike, Szogs, Michael, Große, André & Krüger, Marvin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Korneck, Friederike, Szogs, Michael, Große, André & Krüger, Marvin (2020). (Physikalische?) Unterrichtsqualität von Microteaching-Sequenzen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 206). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftsspezifische Unterrichtsqualität – ein systematisches Review im Spiegel der Ziele, Inhalte und Methoden der naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer

Heinitz, Benjamin & Nehring, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Heinitz, Benjamin & Nehring, Andreas (2020). Naturwissenschaftsspezifische Unterrichtsqualität – ein systematisches Review im Spiegel der Ziele, Inhalte und Methoden der naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 202). Universität Duisburg-Essen

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Naturwissenschaftsdidaktische Unterrichtsqualitätsforschung zwischen generischen und fachspezifischen Merkmalen

Förtsch, Christian, Neuhaus, Birgit J. & Nehring, Andreas

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Förtsch, Christian, Neuhaus, Birgit J. & Nehring, Andreas (2020). Naturwissenschaftsdidaktische Unterrichtsqualitätsforschung zwischen generischen und fachspezifischen Merkmalen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 198). Universität Duisburg-Essen

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Analog & Digital – dem Geruch auf der Spur

Pflüger-Schmezer, Brigitte, Knemeyer, Jens-Peter & Marmé, Nicole

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Beherrschung von digitalen Medien und Programmierkenntnissen ist auf dem Weg neben Lesen, Schreiben und Rechnen zu Kulturtechniken zu werden. Sachgerechte Bedienung von Computer, Tablets oder Maus sind in der Grundschule längst in den Unterricht implementiert. Bereits in der ersten und zweiten Klasse können Schülerinnen und Schüler durch den Einsatz einfacher Bodenroboter (Bee-Bots) auch mit den ersten Regeln des Programmierens vertraut gemacht werden, so dass in den weiteren Schuljahren ein kumulativer Aufbau von Programmierkompetenzen möglich ist.

Wir stellen in diesem Beitrag eine Sequenz einer Fortbildung der Forscherstation Heidelberg – Klaus-Tschira-Kompetenzzentrum für frühe naturwissenschaftliche Bildung, sowie Materialien für ein Kräuter-Riechmemory vor, die für den Einsatz im Sachunterricht ab der 2. Klasse geeignet sind. Diese bestehen aus sowohl aus analogen als auch digitalen Komponenten. Zentraler Bestandteil ist eine Bodenmatte mit 5×7 Feldern, auf der sich der Lernroboter Bee-Bot bewegen kann.

Referenz:

Pflüger-Schmezer, Brigitte, Knemeyer, Jens-Peter & Marmé, Nicole (2020). Analog & Digital – dem Geruch auf der Spur. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 194). Universität Duisburg-Essen

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Orientierungsrahmen für den Aufbau digitaler Basiskompetenzen

Kremser, Erik, Becker, Sebastian, Bruckermann, Till, Kotzebue, Lena von , Thyssen, Christoph, Thoms, Lars-Jochen & Finger, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Um die schulische Umsetzung der „Kompetenzen in der digitalen Welt“ (KMK 2016) sicherstellen zu können, müssen geeignete Standards für die Lehrerbildung formuliert und in bestehende Curricula integriert werden. Zur Anpassung überfachlicher Rahmenmodelle (z.B. DigCompEdu) an naturwissenschaftliche Kontexte kann sich – analog zur Strukturierung von fachdidaktischem Wissen (PCK; Shulman, 1986) – an einem technologiebezogenen fachdidaktischen Wissen (TPACK) orientiert werden, das über techn. Fachwissen (TCK) und techn. pädagog. Wissen (TPK) hinausgeht (Mishra & Koehler, 2006). So wurden Kompetenzbereiche herausgearbeitet, in denen konkrete Basiskompetenzen identifiziert und beschrieben werden. Beispielhaft wird ein Orientierungsrahmen vorgestellt, der sowohl die Möglichkeit der Erweiterung als auch Anschluss an Fach- bzw. Bildungswissenschaften und die zweite Phase der Lehrerbildung bietet. Der Abschluss des Symposiums dient der Diskussion über einen Rahmen für die naturwiss. Lehrerbildung (B/Ch/P), der Kompetenzen und Wissen im Zusammenhang mit digitalen Medien und Werkzeugen umfasst.

Referenz:

Kremser, Erik, Becker, Sebastian, Bruckermann, Till, Kotzebue, Lena von , Thyssen, Christoph, Thoms, Lars-Jochen & Finger, Alexander (2020). Orientierungsrahmen für den Aufbau digitaler Basiskompetenzen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 190). Universität Duisburg-Essen

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