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Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik

E-BookEPUBePub WasserzeichenE-Book
168 Seiten
Deutsch
StudienVerlagerschienen am11.08.2023
Dieser zehnte Band der Reihe 'Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik' beinhaltet eine Auswahl theoretischer und empirischer Originalarbeiten aus der aktuellen Forschung in der Biologiedidaktik sowie Überlegungen und Diskussion von Round Tables, die 2021 auf der virtuellen Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie im Verband Biologie, Biowissenschaften & Biomedizin in Deutschland (FDdB im VBIO) präsentiert wurden. Im Kontext des Tagungsthemas 'Transfer in Forschung und Praxis' wurden Erkenntnisse, Erfahrungen und Anwendungen biologiebezogenen Lehrens und Lernens präsentiert und diskutiert. Die Bedeutung des Wissenstransfers zwischen Wissenschaft und Gesellschaft wurde nicht erst während der COVID-19-Pandemie deutlich. So ist biologisches Hintergrundwissen für viele persönliche, gesellschaftliche und politische Entscheidungen unerlässlich, u. a. zur Gesundheitsbildung. Auch viele Fragen der Nachhaltigkeit und der Technologieentwicklung können nur unter einer naturwissenschaftlichen Perspektive verstanden werden. Die hier zusammengestellten Beiträge spannen einen Bogen vom Systemischen Denken und Experimentieren über die Lehrkräfteprofessionalisierung bis hin zu außerschulischen Lernorten und Gesundheitsbildung. Wie auch in früheren Jahren wurden alle Beiträge einem Peer-Review unterzogen. Die Herausgeber:innen dieses Jubiläumsbandes hoffen, stellvertretend für die Fachsektion Didaktik der Biologie im VBIO, nicht nur inhaltlich, sondern auch methodisch einen Überblick über ausgewählte Arbeiten im Feld der biologiedidaktischen Lehr- und Lernforschung geben zu können.

Philipp Schmiemann, Prof. Dr., Professor für Didaktik der Biologie an der Universität Duisburg-Essen, Prodekan der Fakultät für Biologie, Vorsitzender der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) von 2017-2021 Sandra Nitz, Prof. Dr., Professorin für Biologiedidaktik an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU), Geschäftsführende Leiterin des Instituts für naturwissenschaftliche Bildung und Prodekanin Forschung, Mitglied des Vorstandes der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) seit 2017mehr
Verfügbare Formate
TaschenbuchKartoniert, Paperback
EUR34,90
E-BookEPUBePub WasserzeichenE-Book
EUR27,99
E-BookEPUBePub WasserzeichenE-Book
EUR27,99
Book on DemandKartoniert, Paperback
EUR34,90

Produkt

KlappentextDieser zehnte Band der Reihe 'Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik' beinhaltet eine Auswahl theoretischer und empirischer Originalarbeiten aus der aktuellen Forschung in der Biologiedidaktik sowie Überlegungen und Diskussion von Round Tables, die 2021 auf der virtuellen Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie im Verband Biologie, Biowissenschaften & Biomedizin in Deutschland (FDdB im VBIO) präsentiert wurden. Im Kontext des Tagungsthemas 'Transfer in Forschung und Praxis' wurden Erkenntnisse, Erfahrungen und Anwendungen biologiebezogenen Lehrens und Lernens präsentiert und diskutiert. Die Bedeutung des Wissenstransfers zwischen Wissenschaft und Gesellschaft wurde nicht erst während der COVID-19-Pandemie deutlich. So ist biologisches Hintergrundwissen für viele persönliche, gesellschaftliche und politische Entscheidungen unerlässlich, u. a. zur Gesundheitsbildung. Auch viele Fragen der Nachhaltigkeit und der Technologieentwicklung können nur unter einer naturwissenschaftlichen Perspektive verstanden werden. Die hier zusammengestellten Beiträge spannen einen Bogen vom Systemischen Denken und Experimentieren über die Lehrkräfteprofessionalisierung bis hin zu außerschulischen Lernorten und Gesundheitsbildung. Wie auch in früheren Jahren wurden alle Beiträge einem Peer-Review unterzogen. Die Herausgeber:innen dieses Jubiläumsbandes hoffen, stellvertretend für die Fachsektion Didaktik der Biologie im VBIO, nicht nur inhaltlich, sondern auch methodisch einen Überblick über ausgewählte Arbeiten im Feld der biologiedidaktischen Lehr- und Lernforschung geben zu können.

Philipp Schmiemann, Prof. Dr., Professor für Didaktik der Biologie an der Universität Duisburg-Essen, Prodekan der Fakultät für Biologie, Vorsitzender der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) von 2017-2021 Sandra Nitz, Prof. Dr., Professorin für Biologiedidaktik an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU), Geschäftsführende Leiterin des Instituts für naturwissenschaftliche Bildung und Prodekanin Forschung, Mitglied des Vorstandes der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) seit 2017
Details
Weitere ISBN/GTIN9783706563512
ProduktartE-Book
EinbandartE-Book
FormatEPUB
Format HinweisePub Wasserzeichen
FormatE101
Erscheinungsjahr2023
Erscheinungsdatum11.08.2023
ReiheLehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik
Reihen-Nr.10
Seiten168 Seiten
SpracheDeutsch
Dateigrösse2036 Kbytes
Artikel-Nr.12605624
Rubriken
Genre9201

Inhalt/Kritik

Leseprobe

Jana-Kim Buschmann, Büsra Gürel & Norbert Grotjohann
Aspekte erfolgreicher Online-Angebote im Schüler*innenlabor teutolab-biotechnologie
Zusammenfassung

Mit Beginn der COVID-19-Pandemie entwickelte das Schüler*innenlabor teutolab-biotechnologie der Universität Bielefeld verschiedene Online-Angebote für Oberstufenschüler*innen in Nordrhein-Westfalen. Die vierstündigen Online-Kurse stellen eine Mischung aus eigenständigem Arbeiten mit interaktiven Inhalten und interaktivem Experimentieren sowie der Arbeit mit Software und dozierten Inhalten dar. Nach Durchführung der Online-Angebote wurden die Schüler*innen in einer offenen Befragung gefragt, was ihnen an diesen am besten bzw. am wenigsten gefallen hat. Die Aussagen wurden mittels qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring (2015) ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schüler*innen vor allem selbstständige Arbeit, authentische Einblicke und Inhalte sowie gute Erklärungen als positiv erleben. Negativ hingegen werden Zeitdruck sowie Zeitmanagement und technische Probleme empfunden.
Abstract

With the beginning of the COVID-19 pandemic, the teutolab-biotechnologie student laboratory at Bielefeld University developed online courses for upper school students in North Rhine-Westphalia. The four hour online courses represent a mixture of independent work with interactive content and interactive experimentation as well as work with software and lectured content. After completing the online courses, the students were asked in an open survey what they liked best or least. The statements were evaluated using qualitative content analysis according to Mayring (2015). The results show that the students experience independent work, authentic insights and content as well as good explanations as positive. On the other hand, time pressure as well as time management and technical problems are perceived negatively.
1   Einleitung

In Deutschland und den deutschsprachigen Nachbarstaaten gibt es über 400 Schüler*innenlabore (LernortLabor, 2021). Schüler*innenlaborbesuche ermöglichen einen Einblick in authentische, lebensweltbezogene naturwissenschaftlich-technische Themenfelder und Arbeitsweisen (Euler, Schüttler & Hausamann, 2015, S. 760) und damit erfahrungsbasiertes Lernen in einem Labor (ebd.). Verschiedenste Studien konnten eine interesse- und motivationsfördernde Wirkung (z. B. Brandt, 2005; Pawek, 2009; Röllke, 2019) eines Schüler*innenlaborbesuchs nachweisen. Auch positive Effekte auf den Wissenserwerb konnten nachgewiesen werden (z. B. Itzek-Greulich et al., 2014; Röllke, 2019). Darüber hinaus können Schüler*innenlaborbesuche einen Beitrag zur Berufsorientierung leisten (Haupt et al., 2013).

Mit Beginn der COVID-19-Pandemie mussten zahlreiche Schüler*innenlabore ihre Präsenzangebote aussetzen. Das teutolab-biotechnologie hat in diesem Zuge die Online-Kurse Molekulargenetische Tierartendifferenzierung und Evolution von Coronaviren entwickelt, um Schüler*innen trotz des nicht realisierbaren Laborbesuchs einen authentischen Einblick in die Laborarbeit und das Bearbeiten lebensweltbezogener biologischer Themen zu ermöglichen. Online-Kurse für Schüler*innenlabore sind allerdings neu und fremdartig, da sie nicht dem eigentlichen Charakter eines Schüler*innenlabors entsprechen.

Um positive Effekte hinsichtlich Motivation und Interesse erreichen zu können, sollten durchgeführte Tätigkeiten positiv erlebt werden (Rheinberg & Engeser, 2018). Daraus ergibt sich die Forschungsfrage, welche Aspekte der Online-Angebote die befragten Schüler*innen als positiv und welche sie als negativ erlebten. Um diese Aspekte herauszuarbeiten, wurden Schüler*innenaussagen mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet, um so Leitlinien für die Planung, Gestaltung und Durchführung sowie Überarbeitung biologischer Lernangebote herauszuarbeiten.
2   Theoretischer Rahmen

Die vom teutolab-biotechnologie entwickelten Online-Angebote stellen nach der Definition von Arnold, Kilian, Thillosen und Zimmer (2018) E-Learning-Angebote dar, welche sich durch eine Zusammenstellung von digitalen Lerninhalten in virtuellen Lernräumen, in Kombination mit (virtuellen) Präsenzphasen, auszeichnen. Die Interaktivität und Multimedialität von digitalen Inhalten ermöglichen motivationsfördernde Autonomie- und Selbstwirksamkeitserfahrungen (ebd.).

Interaktivität meint den individuellen Eingriff in Medien, auf welchen eine Reaktion erfolgt. Dies führt zur Aktivierung der Lernenden und kann dadurch zu einem verbesserten Lernerfolg führen (Balzert, 2016). Multimedialität ist definiert als der vernetzte Einsatz verbaler sowie nonverbaler und statischer sowie dynamischer Medien und dessen interaktiver Steuerung zur Erleichterung des Lernens (ebd.). Mit der Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) stellte Mayer (2014) auf Basis von zahlreichen empirischen Untersuchungen Prinzipien des multimedialen Lernens auf, aus welchen sich Empfehlungen für die Gestaltung multimedialer Lernumgebungen (Rey, 2009, S. 60) ableiten lassen. Durch diese sollen Lerneffekte gefördert und verbessert werden (Mayer, 2014). Diesen Empfehlungen bzw. Prinzipien folgen auch die in diesem Beitrag beschriebenen Online-Angebote: So werden z. B. nach dem Multimedia-Prinzip textbasierte Informationen mit bildlichen kombiniert, nach dem Kontiguitäts-Prinzip zusammengehörige Informationen in räumlicher und/oder zeitlicher Nähe angeordnet und nach dem Kohärenz-Prinzip auf irrelevante Informationen verzichtet - um nur einige Prinzipien anzusprechen (ebd.). Zudem eignet sich Multimedialität besonders gut, [um] komplexe authentische Situationen realitätsnah zu präsentieren (Weidenmann, 2011). Die Relevanz der Authentizität wird auch im Rahmen des konstruktivistisch orientierten Ansatzes des Lernens deutlich. Dieser besagt, dass Wissen nicht unmittelbar durch Lehrende vermittelt wird, sondern nur von Lernenden subjektiv, auf Basis ihres bisherigen Wissens, konstruiert werden kann. Aus diesem Grund ist es wichtig eine Lernsituation zu gestaltet, die dafür die Voraussetzungen bietet (Killermann, Hiering & Starosta, 2013; Loyens & Gijbels, 2008).

Arnold et al. (2018) formulierten konstruktivistische Prinzipien für die Gestaltung von Lernsituationen. Dazu gehört zum einen die Authentizität der Lernumgebung (ebd., S. 126), welche durch den Einbezug eines Anwendungskontextes einen Transfer der Praxis ermöglicht. Auch Loyens & Gijbels (2008) sehen authentische Lernsituationen als ein Merkmal konstruktivistischer Lernumgebungen. Sie schlagen z. B. die Konfrontation der Lernenden mit einem Problem aus der realen Welt vor. Favre & Metzger (2019) sagen zudem, dass die Schaffung von handlungsorientierten Lernsituationen am originalen Objekt in einer authentischen Umgebung zu nachhaltig positiven kognitiven und affektiven Effekten bei den Schüler*innen führen kann.

Arnold et al. (2018) stellen als weitere Prinzipien zum einen Situierte Anwendungskontexte (ebd., S. 126), welche es ermöglichen den Lerngegenstand in einen größeren Zusammenhang einzuordnen und zum anderen Komplexe Ausgangsprobleme (ebd.) vor, welche an den Erfahrungen der Lernenden ansetzen sollen. Loyens & Gijbels (2008) nennen als weitere Merkmale das kooperative Lernen, welches durch soziale Interaktion mit Mitschüler*innen und Lehrkräften zum Wissensaufbau beitragen kann, sowie die Selbstregulation. Diese ist nur wirksam, wenn sich die Schüler*innen selbstständig Ziele setzen und gleichzeitig motiviert sind diese zu erreichen.

Voraussetzung für das Ablaufen kognitiver Prozesse ist das Motiviertsein der Schüler*innen (Killermann et al., 2013). Auch Schiefele & Schaffner (2015) betonen, dass Motivation eine wesentliche Bedeutung für erfolgreiche Lernprozesse hat. Effektives Lernen bedarf intrinsischer Motivation (Deci & Ryan, 1993). Die intrinsische Motivation ist die Absicht eine Handlung aus eigenem Antrieb durchzuführen (Rheinberg & Vollmeyer, 2019). Nach der von Deci & Ryan (1993) aufgestellten Self-Determination Theory (SDT) oder zu Deutsch der Selbstbestimmungstheorie der Motivation sind es vor allem drei menschliche psychologische Grundbedürfnisse, welche im Kontext des soziokulturellen Umfelds motivationsförderlich sind und die Qualität des Lernens positiv beeinflussen können: Kompetenzerfahrungen, das Gefühl von Autonomie und soziale Eingebundenheit. Das Erfahren von Kompetenz, eines der grundlegenden psychologischen Grundbedürfnisse des Menschen, fördert die intrinsische Motivation (Ryan & Deci, 2002). Als Fundament für das Erreichen intrinsischer Motivation sind Selbstwirksamkeits- und Autonomieerfahrungen somit maßgebend (Deci & Ryan, 1985). Auch Autonomieerfahrungen, sprich selbstbestimmte Handlungen, können die intrinsische Motivation fördern (Ryan & Deci, 2002). Die soziale Eingebundenheit fördert die intrinsische Motivation dadurch, dass sie die Bedürfnisse nach Kompetenz- und Autonomieerleben beeinflusst (Deci & Ryan, 1993).
3   Material & Methoden

Im Folgenden werden zunächst die untersuchten Online-Angebote Molekulargenetische Tierartendifferenzierung und...
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Autor

Philipp Schmiemann, Prof. Dr., Professor für Didaktik der Biologie an der Universität Duisburg-Essen, Prodekan der Fakultät für Biologie, Vorsitzender der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) von 2017-2021

Sandra Nitz, Prof. Dr., Professorin für Biologiedidaktik an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU), Geschäftsführende Leiterin des Instituts für naturwissenschaftliche Bildung und Prodekanin Forschung, Mitglied des Vorstandes der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) seit 2017