Abgeschlossene Projekte

Laufzeit
bis 31.12.2023

Förderung
BMBF (Qualitätsoffensive Lehrerbildung – PRONET²)

Projektleitung
Biologie: Prof. Dr. J. Mayer, Dr. K. Ziepprecht
Chemie: Prof. Dr. D.-S. Di Fuccia
Physik: Prof. Dr. R. Wodzinski

Mitarbeiter/innen - Ansprechpartner/innen
Biologie: K. Gimbel
Chemie: Dr. M. Frevert
Physik: A. Bednarek

Link zum Projekt
https://www.uni-kassel.de/einrichtung/zlb/forschung-innovationsprojekte/pronet2/projektbeschreibung/handlungsfeld-iii/p-08

Abstract
Das Projekt „Contemporary Science @ school“ verfolgt das Ziel, bestehende universitäre Seminarkonzepte, die aktuelle fachwissenschaftliche und fachdidaktische Lerninhalte vernetzen, mit dem Fokus auf eine stärkere Vernetzung mit Schule und Unterricht weiter zu entwickeln. Im vorausgegangenen Projekt „Contemporary Science“ konnte gezeigt werden, dass das Verständnis von Nature of Science (NoS) bei Lehramtsstudierenden durch einen authentischen Kontakt mit naturwissenschaftlicher Forschung und durch die Vernetzung fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Studieninhalte erweitert werden kann (u.a. Frevert & Di Fuccia, 2018; Gimbel & Ziepprecht, 2018; Roetger & Wodzinski, 2018). Aufbauend auf den Befunden sollen die Erfahrungen im Projekt „Contemporary Science @ school“ in die Schulpraxis transferiert werden. Die in diesem Rahmen von Studierenden entwickelten Konzepte (z.B. Ideen zur Einbindung von NoS in den Unterricht) werden in Schulpraktika, Lehr-Lern-Laboren und Universitätsbesuchen für Schulklassen erprobt. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Gestaltung von Lehrerfortbildungen, die neben fachlichen und fachdidaktischen Inhalten auch eine Diskussion der entwickelten Unterrichtsideen zur Umsetzung von NoS zum Gegenstand haben. Zudem soll eine digitale Plattform entwickelt werden, die der Verstetigung der Inhalte und dem Austausch von Studierenden, Lehrkräften und Fachwissenschaftler*innen dient, die aktiv den Transfer aktueller Forschung in die Schulen unterstützen.

Laufzeit
bis 31.12.2023

Förderung
BMBF (Qualitätsoffensive Lehrerbildung – PRONET²)

Projektleitung
Biologie: Prof. Dr. J. Mayer, Dr. Monique Meier
Entwicklungsgenetik: Prof. Dr. Arno Müller

Mitarbeiter/innen - Ansprechpartner/innen
Biologie: Daniel Horn
Science Bridge: Dr. Heike Ziegler

Link zum Projekt
https://www.uni-kassel.de/einrichtung/zlb/forschung-innovationsprojekte/pronet2/projektbeschreibung/handlungsfeld-iii/p-30

Abstract

Lernen zu Lehren in didaktisierten, komplexitätsreduzierten und vernetzten Lernumgebungen – Unter diesem Motto zielt das Anliegen in diesem Teilprojekt auf die (Weiter-) Entwicklung der Experimentier-Werkstatt Biologie (FLOX), des Freilandlabors Dönche und des Schüler- und Öffentlichkeitslabors Science Bridge, jeweils angesiedelt am Institut für Biologie, hin zu verstetigten Lehr-Lernlaboren in einer phasenübergreifenden Lehramtsausbildung ab. Gemeinsame, konzeptionelle  Elemente aller drei Labore sind: die vernetzte Aneignung von biologischem Fachwissen und fachdidaktischem Wissen, die Durchführung von Experimenten unter Anwendung von manuellen Fertigkeiten in praktischer Laborarbeit, die fachliche und methodische Diagnostik von Schülerfähigkeiten sowie die Anleitung und Betreuung von Schülergruppen in forschungsbasierten Unterrichtsmodulen (Mikroteaching). Neben dem expliziten Einbezug von Schüler*innen in eine praxisorientierte Lehrerausbildung und einer reflektierten Auseinandersetzung mit der eigenen Lehrtätigkeit nimmt der Einsatz von (Video-)Vignetten als verbindendes Lerninstrument zwischen Theorie und Praxis eine wesentliche Rolle in diesem Teilprojekt ein.

Laufzeit
bis 31.12.2023

Förderung
BMBF (Qualitätsoffensive Lehrerbildung – PRONET²)

Projektleitung
Biologie: Prof. Dr. J. Mayer
Physik: Prof. Dr. R. Wodzinski
Politische Bildung und ihre Didaktik: Prof. Dr. B. Overwien, Prof. Dr. A. Eis
Zentrum für Lehrerbildung: Dr. E. Christoforatou, Dr. K. Ziepprecht

Mitarbeiter/innen - Ansprechpartner/innen
Biologie: N.N.
Politische Bildung und ihre Didaktik: E.-M. Kohlmann

Link zum Projekt
https://www.uni-kassel.de/einrichtung/zlb/forschung-innovationsprojekte/pronet2/projektbeschreibung/handlungsfeld-iii/p-33

Abstract

Das Teilprojekt hat zum Ziel, innovative Lehrveranstaltungen zu BNE/globalem Lernen zu entwickeln, ein kohärentes fächerübergreifendes Angebot über ein Profilstudium strukturell zu verorten und mit dem Schwerpunkt Internationalisierung die Lücke zwischen einer vernetzten globalisierten Welt und der bisher stark auf nationale Bedingungen ausgerichteten Lehrerausbildung zu schließen. Es verfolgt zwei Entwicklungslinien:

In der ersten Projektphase wurde ein Lehrveranstaltungskonzept entwickelt und evaluiert, in dem sich Studierende der Politik mit der unterrichtlichen Praxis einer BNE unter Einbeziehung außerschulischer Lernorte fachspezifisch auseinandersetzen. Es wurde 2017 und 2018 durch den Einbezug der Biologie und Physik um eine fächerübergreifende Perspektive erweitert. Zukünftig sollen sich Studierende der Politik, Biologie und Physik gemeinsam auf ihre Praxisphase vorbereiten und fächerübergreifende Unterrichtseinheiten unter Einbeziehung außerschulischer Lernorte ausarbeiten und erproben.

Darüber hinaus wird seit WS 18/19 ein fachbereichsübergreifendes Profilstudium mit dem Titel „Internationalization and Education for Sustainable Development (InterESD)“ für die Lehrerbildung erprobt und evaluiert. Darin erhalten Studierende aller Lehrämter Gelegenheit, sich vertieft mit Ursachen und Folgen nicht-nachhaltiger Entwicklung auseinanderzusetzen und in internationalen Settings aktuelle globale Entwicklungen kritisch aufzuarbeiten sowie Nachhaltigkeitskompetenzen einzuüben.

Laufzeit
bis 31.12.2023

Förderung
BMBF (Qualitätsoffensive Lehrerbildung – PRONET²)

Projektleitung
Biologie: Dr. F. Grospietsch
Mathematik: Prof. Dr. R. Borromeo Ferri

Mitarbeiter/innen - Ansprechpartner/innen
Biologie: I. Lins
Mathematik: M. Schäfer

Link zum Projekt
https://www.uni-kassel.de/einrichtung/zlb/forschung-innovationsprojekte/pronet2/projektbeschreibung/handlungsfeld-iii/p-42

Abstract

Die Förderung von Lernkompetenzen ist eine fächerübergreifende Aufgabe des Unterrichts. Unterrichtsmodelle wie "Selbstreguliertes Lernen" oder "Lernunterstützung" sind transdisziplinäre Themen in allen Phasen der Lehrerbildung. Strategien und Methoden des nachhaltigen Lernens haben somit in Schule, Universität und Beruf eine große Bedeutung. Angehende Lehrkräfte besitzen jedoch oft ein begrenztes Repertoire an Lerntechniken/-strategien und selbst die Vorstellungen praktizierender Lehrkräfte zum Thema „Nachhaltiges Lernen“ sind durch Alltagsvorstellungen, z.B. Neuromythen, geprägt. Die professionelle Handlungskompetenz könnte dadurch in Bereichen wie z.B. Lernunterstützung limitiert sein. Das Projekt ProKo greift das Thema „Nachhaltiges Lernen“ als transdisziplinären Themenbereich für Studierende, Dozierende sowie praktizierende Lehrkräfte in inhaltlicher und methodischer Hinsicht auf: Es werden universitäre Lehrveranstaltungen durchgeführt und Fortbildungsangebote entwickelt, die Konzepte nachhaltigen Lernens vermitteln. Aufbauend auf den P42-Ergebnissen aus PRONET (1. Förderphase) werden dabei z.B. Generierungsaufgaben und Konzeptwechseltexte als Methode für nachhaltiges Lernen eingesetzt. Ziel des Einsatzes ist die Reflexion über subjektive Vorstellungen zum Thema „Nachhaltiges Lernen“ und ein Konzeptwechsel in Richtung professioneller Vorstellungen. Die entwickelten Produkte (Lernmaterialien, Lernstationen) sowie das didaktische Modell des professionellen Konzeptwechsels werden dabei im Sinne der Vernetzung und Verstetigung in andere Fächer der Lehramtsausbildung transferiert und in einer Lernstationen-Datenbank sowie einem Zertifikat „Lernen lernen“ verstetigt.

Laufzeit
SS2019 - WS2020/21

Förderung
E-Learning Förderlinie Universität Kassel

Projektleitung
Dr. Monique Meier

Mitarbeiter/innen im FG Didaktik der Biologie
Marit Kastaun

Abstract
Mit Videos Vorlesungsinhalte nachbereiten oder auf Klausuren vorbereiten sind für viele Studierende Tätigkeiten ihrer informellen Lernarbeitszeit. Anknüpfend an diese mediengebundenen Zugänge beim Lernen, birgt videogestütztes Lehren in der Hochschuldidaktik viele Potenziale einer praxisorientierten Lehramtsausbildung. Diesem Anspruch nachgehend wird im Projekt ein Blended-Learning-Format umgesetzt, indem informelle und formelle Lernarbeitszeiten miteinander verknüpft werden. In der Schnittstelle zwischen einer Vorlesung in den Grundlagen der Biologiedidaktik und der darauf aufbauenden praktischen Übung bearbeiten die Studierenden in videogestützten Online-Lerneinheiten komplexe Teilthemen, um diese gezielt in der praktischen Präsenzphase (Übung) zu vertiefen. 

Laufzeit
2017-2019

Förderung
Erasmus + Schulbildung

Projektkoordniation
Armin Hottmann (Kulturring in Berlin e.V., Media Education)

Projektpartner
Dr. Monique Meier (Universität Kassel, FG Didaktik der Biologie)
Kristín Norðdahl (University of Iceland, Faculty of Teacher Education)
Yonko Bushnyashki (National Management School, Sofia)
Joel Josephson (Kindersite Ltd., London)

Mitarbeiter/innen im FG Didaktik der Biologie
Marit Kastaun

Abstract
The project vidubiology, supported by the EU program Erasmus+, introduce a way to motivate students by providing new video tools and method for investigation, documentation and reporting in their learning process. The active use of media still plays a minor role in the biology classroom in comparison to the classic textbook and black board. Teachers in general need more support with ideas and pedagogic guidance how to implement digital media into the classroom. vidubiology would like to address this need by providing relevant pedagogical materials of how active video can be included in the biology classroom for the students aged ten to fourteen. The innovative project is all about supporting biology learning, motivating students, support visual language and fostering media competence. 

Laufzeit
12/2020-12/2021

Förderung
Jubiläumsinitiative Wirkung hoch 100 des Stifterverbands

Projektleitung/Ansprechpartnerin
Dr. Finja Grospietsch
 

Link zum Projekt
www.neurodidaktik.digital

Abstract
Mit dem 16.03.2020 befand sich plötzlich das gesamte deutsche Schulsystem im Homeschooling. Lehrkräfte mussten pandemiebedingt nicht nur digitale Lernangebote erschaffen, sondern zugleich Wege finden, um ihre Lernenden in jeder Altersgruppe beim Lernen auf Distanz zu unterstützen. Lernende inklusive ihrer Eltern waren wiederum auf sich allein gestellt, wenn sich beim selbstregulierten Lernen der Schüler*innen ungeahnte Schwierigkeiten ergaben. Heutzutage ist das Internet eine der meistgenutzten Informationsquellen. Eine Google-Recherche bietet rund 153.000 Antworten auf die Frage „Wie lerne ich besser?“. Dabei sind es vor allem Tipps wie „Bleib cool!“, „Beachte deinen Lerntypen!“ oder „Wasser ist wichtig!“, auf die Lehrkräfte, Schüler*innen und Eltern stoßen, wenn sie sich im Internet zum Thema Gehirn, Lernen und Gedächtnis informieren. Solch allgemeine Tipps sind bei konkreten Lernschwierigkeiten wenig hilfreich. Aus wissenschaftlicher Perspektive verbergen sich hinter einigen plakativen Empfehlungen sogar sogenannte „Neuromythen“ (OECD, 2002). Zahlreiche empirische Studien zeigen sowohl bei der breiten Öffentlichkeit als auch bei angehenden und praktizierenden Lehrkräften eine hohe Verbreitung dieser Fehlvorstellungen zum Thema Gehirn und Lernen (vgl. z. B. Dekker et al., 2012; Ferrero et al., 2016). Selbst Schulleiter*innen, preisgekrönte Lehrkräfte und Hochschullehrende stimmen Neuromythen wie Lernen im Schlaf, Existenz von Lerntypen oder Effektivität von Brain-Gym in hohem Maße zu (Horvath et al., 2018; Zhang et al., 2019). Problematisch ist dies zum einen, weil Lehrende so falsche kognitionspsychologische und neurowissenschaftliche Inhalte und/oder unwirksame Lernstrategien an Lernende weitergeben. Zum anderen könnten „money, time and effort” (Dekker et al., 2012, S. 1) des Bildungssystems verschwendet und sowohl Lehrenden als auch Lernenden die Möglichkeiten genommen werden, diese Ressourcen für wirkungsvollere Theorien und Methoden aufzubringen (z. B. Vermittlung von Lernstrategien oder kognitive Aktivierung). Das Projekt Neurodidaktik digital bietet Lehrenden, Lernenden und ihren Eltern eine wissenschaftlich fundierte Konzeption von Neurodidaktik sowie eine explizite Thematisierung und Widerlegung von Neuromythen. Entwickelt wird eine Lernplattform, die die verschiedenen Zielgruppen über Erklärvideos, Selbsttests und Lernmaterialien darin schult, zwischen Neuromythen und Neurofakten zu unterscheiden und das (eigene) Lernen bzw. Lehren neurodidaktisch fundiert zu optimieren.

Laufzeit
02/2021-12/2021

Förderung
Zentrale Forschungsförderung der Universität Kassel

Projektleitung / Ansprechpartnerin
Dr. Finja Grospietsch

Abstract
Konzeptwechseltexte (Wang & Andre, 1991) sind ein konstruktivistisches Lehr-Lern-Material. Sie kontrastieren alternative Vorstellungen mit wissenschaftlich angemessenen, indem sie die Fehlvorstellungen zunächst aufgreifen und anschließend durch Widerlegungsimpulse (z.B. ‚Doch das stimmt nicht!‘) und die Erklärung der wissenschaftlich angemessenen Vorstellungen explizit widerlegen. Zusätzlich zeichnen sie sich durch sogenannte metakonzeptuelle Elemente aus. Damit sind beispielweise schriftliche Arbeitsaufträge vor und nach Lesen der Texte gemeint, durch die Lernende ihre bisherigen Vorstellungen abrufen und/oder nach dem Lesen erweitern sollen. Durch metakonzeptuelle Elemente sollen die bisherigen Vorstellungen aktiviert und ein Bewusstsein für die Unterschiede zwischen naiver und fachlich angemessener Vorstellung geschaffen werden. D.h. Konzeptwechseltexte gehen über das reine Präsentieren logischer Argumente für wissenschaftlich angemessene Vorstellungen und das Lesen und Verstehen von Textinformationen hinaus. Es geht vielmehr um eine Interaktion zwischen Lesendem und Text. In bisherigen Studien erwiesen sich Konzeptwechseltexte als wirkungsvolles Lehr-Lern-Material. Durch die analoge Umsetzung und handschriftliche Bearbeitung ist ihre Reichweite jedoch beschränkt. Ziel des Projekts „Von Neuromythen zu Neurowissenschaft mit Konzeptwechselvideos“ (NEUzuNEU) ist es, bestehende Konzeptwechseltexte zu Neuromythen (= Fehlvorstellungen zum Thema Gehirn und Lernen) in das heutzutage häufig zum Lehren und Lernen genutzte Format von Videos zu überführen und damit die mentale Vorstellungskraft von Rezipienten noch besser zu unterstützen.

Laufzeit:
2015-2018

Förderung:
LOEWE (Landesoffensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz)

Projektleitung:
Prof. J. Mayer

Mitarbeiterin/Ansprechpartnerin:
Irina Streich (geb. Kaiser)

Kooperationen:
Prof. Dr. Rita Borromeo Ferri (Didaktik der Mathematik)
Prof. Dr. Mirjam Ebersbach (Entwicklungspsychologie)
Prof. Dr. Hänze (Pädagogische PSychologie)
Prof. Dr. Lipowsky (Empirische Schul- und Unterrichtsforschung)
Prof. Dr. Kristin Mitte (Psychologische Diagnostik)
Prof. Dr. Marc-André Reinhard (Sozialpsychologie)
Prof. Dr. Richter (Allgemeine Psychologie); wissenschaftlicher Koordinator

Abstract:
In der Regel wird davon ausgegangen, dass didaktische Maßnahmen stets darauf abzielen sollten, das Lernen zu erleichtern, indem sie den kognitiven Aufwand für die Lernenden möglichst gering halten. Aus kognitionspsychologischer Sicht ist dieser Grundgedanke allerdings zweifelhaft: Der Ansatz der wünschenswerten Erschwernisse (desirable difficulties) basiert auf der Annahme, dass nachhaltiges und flexibles Lernen erst dann ermöglicht werden kann, wenn der Lernvorgang gezielt erschwert wird (Bjork, 1994).
In der Gedächtnispsychologie wurden verschiedene Typen wünschenswerter Erschwernisse entdeckt. Zu ihnen gehört u.a. der sogenannte Generierungseffekt, mit dem sich das vorgestellte Projekt beschäftigt.
Im Rahmen von drei Teilstudien sollen nachhaltige Effekte aktiver Wissensgenerierung in tatsächlichen Unterrichtssituationen, im Besonderen in naturwissenschaftlichen Kontexten, die über das Instruktionsmodell des Forschenden Lernens vermittelt werden, in der Jahrgangsstufe 7 (N_ges.= 700) untersucht werden. Ziel der Forschung ist es, einen praktischen Nutzen zur Förderung nachhaltiger Lernprozesse an Schulen zu gewinnen.
Das Projekt ist Teil des interdisziplinären LOEWE-Schwerpunkts der Universität Kassel: Wünschenswerte Erschwernisse beim Lernen: Kognitive Mechanismen, Entwicklungsvoraussetzungen und effektive Umsetzung im Unterricht.

Laufzeit:
2014-2017

Förderung:
Promotionsstipendium der Universität Kassel

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Mitarbeiterinnen:
Anne Cohonner (geb. Erichsen)

Ansprechpartnerin:
Anne Cohonner (Email)

Abstract:
Basis des Projektes bilden Forschungsbefunde aus der Kognitionspsychologie, die Gestaltungsprinzipien von Lerndesigns zum Aufbau von nachhaltigen Wissensrepräsentationen identifizieren. Da diese Prinzipien den unmittelbaren Lernprozess zunächst kognitiv erschweren, allerdings den langfristigen Zugriff auf Wissen erhöhen, werden sie als wünschenswerte Erschwernisse bezeichnet. Ein solches Lernprinzip ist der Testeffekt in Kombination mit Feedback (Feedbacktests), bei dem Lerninhalte nach einer Lernaneignungsphase durch Testformate gefestigt werden. Obwohl die Befundlage darauf hindeutet, dass solche intentionalen Festigungsformate eine Bereicherung für Lernprozesse sein können, werden diese für komplexe naturwissenschaftliche Lerninhalte sowie für Lernumgebungen zum Forschenden Lernen bislang nicht eingesetzt. Daher wird in dem Forschungsprojekt im Rahmen einer Experimentalstudie untersucht, ob und unter welchen Bedingungen die Integration von intentionalen Festigungsformaten in Form von Feedbacktests im Kontext des Forschenden Lernens den Aufbau von nachhaltigen, naturwissenschaftlichen Wissensrepräsentationen befördern.

Publikationen:
Erichsen, A. & Mayer, J. (2014). Förderung der nachhaltigen Lerneffektivität beim forschenden Lernen durch Testen mit Feedback. In D. Chernyak, A. Möller, A. Dittmer, P. Schmiemann (Hrsg.), 16. Internationale Frühjahrsschule der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB) im Verband für Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBiO) (S. 60-61). Abstract zur Posterpräsentation. Trier: Universität Trier. Verfügbar unter: http://www.uni-trier.de/fileadmin/fb6/BUD/FJS/Inhalte/Tagungsband_FJS_2014_Trier_FINAL.pdf.

Erichsen, A. & Mayer, J. (2014). Nachhaltiges Lernen ermöglichen – Der Einsatz von Feedbacktests beim Forschenden Lernen. Posterpräsentation auf der 79. Tagung der Arbeitsgruppe für Empirische Pädagogische Forschung, Hamburg, 15.-17.09.2014.

Laufzeit
bis 31.12.2018

Förderung
BMBF (Qualitätsoffensive Lehrerbildung – PRONET)

Projektleitung
Biologie: Prof. Dr. Jürgen Mayer
Chemie: Prof. Dr. David-S. Di Fuccia
Physik: Prof. Dr. Rita Wodzinski

Mitarbeiter/innen - Ansprechpartner/innen
Biologie: Dr. K. Ziepprecht, K. Gimbel
Chemie: M. Frevert
Physik: R. Roetger

Abstract
Ziel des Projekts ist die Förderung der Professionsentwicklung von Studierenden naturwissenschaftlicher Lehrämter. Dazu werden in Kooperation mit ausgewählten Fachgebieten bzw. Forschungsgruppen der Fächer Biologie, Chemie und Physik aktuelle naturwissenschaftliche Forschungsgegenstände identifiziert, die Anknüpfungspunkte für den naturwissenschaftlichen Unterricht bieten. In einer Lehrveranstaltung befassen sich die Studierenden in einer ersten Phase gemeinsam mit Forschern aus fachwissenschaftlicher Perspektive mit dem Forschungsgegenstand, bevor sie in einer zweiten Phase aus fachdidaktischer Perspektive die Möglichkeit einer Begegnung mit dem Forschungsgegenstand im Unterricht erarbeiten. Im Fokus der empirischen Untersuchung stehen das Fachwissen, das fachdidaktische Wissen sowie die Überzeugungen der Studierenden. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Lernumgebung das fachliche und das fachdidaktische Wissen sowie die Überzeugung, dass das Wissen über Nature of Science eine wichtige Grundlage für das Lernen von Schülerinnen und Schülern im Biologieunterricht ist, gesteigert werden konnten. Durch eine vernetzte Vermittlung fachlicher und fachdidaktischer Lerninhalte nahm das fachdidaktische Wissen stärker zu, verglichen mit einer fachlich und fachdidaktisch nicht vernetzten Lerninhaltsvermittlung (Gimbel, Ziepprecht & Mayer, 2017; Gimbel & Ziepprecht, 2018 im Druck). „Contemporary Science“ ist in das Projekt „Professionalisierung durch Vernetzung“ (PRONET) eingebunden und Teil der Qualitätsoffensive Lehrerbildung.
Weitere Infornmationen finden Sie unter:
https://www.uni-kassel.de/themen/pronet/projektbeschreibung/handlungsfeld-iii/projekt-8.html

Laufzeit
bis 31.12.2018

Förderung
BMBF (Qualitätsoffensive Lehrerbildung – PRONET)

Projektleitung
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Mitarbeiterin - Ansprechpartnerin
Dr. Monique Meier
 

Abstract
Im Mittelpunkt des vorliegenden Projekts steht die Messung und Förderung von Diagnosekompetenz von Studierenden mit Fokus auf die Schülerfähigkeiten zum Experimentieren und wissenschaftlichen Denken. In diesem Zusammenhang besuchen die Studierenden eine Lehrveranstaltung, die auf die Förderung von diagnostischer Kompetenz als bedeutsame Facette der Lehrerprofession abzielt. Das Konzept zu dieser Lehrveranstaltung beinhaltet verschiedene diagnostische Lehr-/Lernelemente, wie z. B. Videovignetten und diagnostische Lernaufgaben, die in eine Lernumgebung im Rahmen der Studienwerkstatt FLOX eingebettet werden. In der Lehrveranstaltung bauen die Studierenden im ersten Schritt Wissen auf pädagogischer und fachdidaktischer Ebene zur Diagnose von Schülerfähigkeiten auf, um diese in einem zweiten Schritt in einer realen Schülergruppe anwenden zu können. Es handelt sich um ein Teilprojekt, welches in das Projekt „Professionalisierung durch Vernetzung (PRONET)“ eingebunden und Teil der Qualitätsoffensive Lehrerbildung ist.

Laufzeit
bis 31.12.2018

Förderung
BMBF (Qualitätsoffensive Lehrerbildung – PRONET)

Projektleitung
Biologie: Prof. J. Mayer
Mathematik: Prof.in R. Borromeo-Ferri

Mitarbeiter/innen - Ansprechpartner/innen
Biologie: F. Grospietsch
Mathematik: M. Schäfer

Abstract

„Auch Lernen will gelernt sein!“ – Doch wie lernt man nachhaltig? Und wie können sowohl Lehramtsstudierende als auch ihre späteren Schülerinnen und Schüler zum „richtigen“ Lernen angeleitet werden? Im Projekt Kognitionspsychologische Konzepte zur Förderung von nachhaltigem Lernen und Transfer in Biologie und Mathematik(KoKo) werden fachdidaktische Lehrveranstaltungen entwickelt und erforscht, die kognitionspsychologische Konzepte zu Lernen und Gedächtnis aufgreifen.

Im Teilprojekt Biologie wird eine Lernumgebung entwickelt und evaluiert, die sich der Einbettung kognitionspsychologischer Konzepte (KoKos) in die Lehrerbildung annimmt. Im Seminar Gehirngerechtes Lernen – Konzept oder Mythos? befassen sich Studierende nicht nur mit der fachdidaktischen und neurobiologischen Sicht auf das Thema Lernen und Gedächtnis, sondern erstmals auch mit der kognitionspsychologischen. Biologiespezifische Unterrichtsinhalte (z. B. Bau und Funktion des Gehirns) werden so aus drei Perspektiven beleuchtet: Fach, Fachdidaktik und Pädagogik/Psychologie. Durch die Verschränkung dieser drei Facetten professionellen Wissens wird sich ein Ertrag für die professionelle Handlungskompetenz der angehenden Lehrkräfte in Bezug auf die effektive Gestaltung von Lernumgebungen versprochen. Ein Methodenmix aus quantitativen und qualitativen Testinstrumenten soll einen Einblick in den Verständnisprozess der Studierenden bezüglich verschiedener Professionsfacetten zum Thema Gehirn und Lernen geben und so einen potenziellen Konzeptwechsel vom persönlich-biografischen Lernverständnis zu einem professionellen Blick auf das Lernen im Biologieunterricht dokumentieren. Im Fokus der empirischen Untersuchung stehen das Fachwissen, das fachdidaktische und pädagogisch-psychologische Wissen sowie die Überzeugungen der Studierenden zum Thema Lernen und Gedächtnis. „Kognitionspsychologische Konzepte zur Förderung von nachhaltigem Lernen und Transfer“ ist in das Projekt „Professionalisierung durch Vernetzung“ (PRONET) eingebunden und Teil der Qualitätsoffensive Lehrerbildung.

Laufzeit
02/2016-12/2016

Förderung
Zentrale Forschungsförderung für Einzelprojekte (ZFF-Projekt) der Universität Kassel

Projektleitung
Dr. Nicole Wellnitz

Ansprechparterin
Dr. Nicole Wellnitz (Email)

Abstract
In dem Projekt werden verschiedene Lernaufgabenvarianten für Schülerinnen und Schüler mit  unterschiedlichen Lern- und Leistungsvoraussetzungen entwickelt und getestet. Grundlage der Entwicklung stellt ein Lernaufgabenindividualisierungsraster dar, mit dem inhaltliche (z. B. Kontext), kognitionsbezogene (z. B. Anforderungsbereich) und formale Aufgabenmerkmale (z. B. Sprachniveau) systematisch, zur gezielten Steuerung der Aufgabenschwierigkeit, kombiniert werden. Auf Basis der erprobten Unterrichtsmaterialien werden situierte Lerngelegenheiten für Studierende geschaffen, um Kenntnisse, Fähigkeiten und Haltungen im Umgang mit Heterogenität im inklusiven Fachunterricht zu fördern.

Laufzeit:
07/2013-06/2016

Förderung:
DFG

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer (Universität Kassel)

Kooperation:
Prof. Dr. Elke Sumfleth (Universität Duisburg-Essen)
Prof. Dr. Maik Walpuski (Universität Duisburg-Essen)
Vanessa Pupkowski (Universität Duisburg-Essen)

Mitarbeiterinnen:
Dr. Nicole Wellnitz (Universität Kassel)
Mariella Roesler (Universität Kassel)

Ansprechpartnerin:
Mariella Roesler (E-Mail)

Abstract
Im Rahmen dieses Projektes werden motivationale Einflüsse auf schriftliche Testleistungen im Fach Biologie in den Kompetenzbereichen Fachwissen und Bewertung analysiert. Um kognitive Kompetenzen und motivationale Einflussfaktoren erfassen zu können, werden neben einem Kompetenztest (Paper-Pencil-Test) standardisierte Fragebögen (Interessensfaktoren nach dem Münchner-Interessenmodell, Motivationsfaktoren nach dem Erwartungs-mal-Wert-Modell) von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I bearbeitet. Zusätzlich werden als Kontrollvariablen das Leseverständnis, die kognitiven Grundfähigkeiten und der Cognitive Load erhoben.
Das Projekt wird in Kooperation mit der Didaktik der Chemie der Universität Duisburg-Essen durchgeführt. Hier finden die gleichen Untersuchungen, bezogen auf das Fach Chemie, statt.
Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, den Anteil von Leistungsvarianz in den Fächern und zwischen den Kompetenzbereichen (Fachwissen, Bewertung) sowie zwischen den Fächern (Biologie, Chemie) durch kognitive und motivationale Determinanten gemeinsam aufzuklären.

Publikationen

Pupkowski, V., Roesler, M., Mayer, J., Sumfleth, E., Walpuski, M. & Wellnitz, N. (2016). Der Einfluss von Kontexten in Testsituationen in Biologie und Chemie. 4. Jahrestagung der Gesellschaft für Empirische Bildungsforschung (GEBF) – Abstracts Symposien (S. 30-31). Berlin. Verfügbar unter http://www.gebf2016.de/aktuelles/abtracts-im-download-verfuegbar.html.

Roesler, M., Wellnitz, N. & Mayer, J. (2014). Motivationale Einflüsse auf schriftliche Testleistungen im Fach Biologie. In D. Krüger, P. Schmiemann, A. Dittmer & A. Möller (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik 13 (S. 179-195). Trier: Universitätsdruckerei Kassel. Verfügbar unter http://www.bcp.fu-berlin.de/biologie/arbeitsgruppen/didaktik/Erkenntnisweg/2014/index.html.

Laufzeit:
2013-2018

Projektleitung:
Dr. Nicole Wellnitz

Ansprechpartnerin:
Dr. Nicole Wellnitz (E-Mail)

Abstract:
Um Kompetenzen sukzessive kumulativ fördern zu können, werden domänenspezifische Entwicklungsmodelle zur Beschreibung von Lern- und Entwicklungsprozessen benötigt. Diese sollen Hinweise darüber liefern, inwiefern Kompetenzzuwächse bei Lernenden zu verzeichnen sind, wie Prozesse des Lernens und Lehrens verbessert werden können und welche unterrichtlichen Maßnahmen gezielt an bestehende Kompetenzniveaus anknüpfen und deren Weiterentwicklung systematisch ermöglichen.
Zu diesem Zweck wird das empirisch geprüfte Kompetenzmodell „Naturwissenschaftliche Erkenntnismethoden“ um weitere Teilkompetenzen (Kompetenzstruktur) und Ausprägungen (Kompetenzniveaus) zur Beschreibung von Entwicklungsverläufen für die Sekundarstufe I mit Anbindung zur Oberstufe erweitert und empirisch validiert. Dies ist mit dem Ziel verbunden Interventionsmaßnahmen zur Optimierung von Lehr-Lernprozesse abzuleiten.

Laufzeit:
2012-2014

Förderung:
Institut für Qualitätsentwicklung im Bildungswesen

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer (E-Mail)

Laufzeit:
10/2011-09/2014

Förderung:
Otto-Braun-Fonds

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Mitarbeiterinnen:
Dr. Julia Schwanewedel (seit 04/2013 Juniorprofesorin am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik, IPN Kiel) (E-Mail)
Kathrin Ziepprecht

Ansprechpartnerin:
Kathrin Ziepprecht (E-Mail)

Abstract:
Fachspezifische Texte, Zeichnungen, Diagramme und Tabellen (Repräsentationen) spielen eine wichtige Rolle für das Verstehen naturwissenschaftlicher Inhalte. Untersuchungsgegenstand des Projektes sind die bei Lernenden der Sekundarstufe I verfügbaren Kompetenzen biologische Informationen aus unterschiedlichen Repräsentationen zu erschließen. Diese werden in einem theoriebasierten Kompetenzstrukturmodell ausdifferenziert und abgebildet. Außerdem wird der Frage nachgegangen welche Strategien die Lernende beim Verstehen von Repräsentationen in Biologie anwenden und wie diese differenziert werden können. Im Fokus der empirischen Untersuchung steht neben der Prüfung des Kompetenzstrukturmodells der Zusammenhang zwischen den Strategien, die Lernende beim Verstehen verschiedener Repräsentationen anwenden und ihren Kompetenzen im Bereich biologische Informationen erschließen.

Publikationen:
Ziepprecht, K., Schwanewedel, J. & Mayer, J. (in Druck). Strategien und Fähigkeiten von Lernenden beim Erschließen von biologischen Informationen aus Texten, Bildern und Bild-Text-Kombinationen. In M. Hammann, J. Mayer & N. Wellnitz (Hrsg.), Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik. Band 6. Innsbruck: Studienverlag.

Klöpfel, K., Schwanewedel, J., & Mayer, J. (2014). Biologische Informationen aus unterschiedlichen Repräsentationen erschließen. Entwicklung und Überprüfung eines Testinstruments. In D. Krüger, A. Upmeier zu Belzen, P. Schmiemann, A. Möller, & J. Zabel (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik 12. Kassel: Universitätsdruckerei. Verfügbar unter http://www.bcp.fu-berlin.de/biologie/arbeitsgruppen/didaktik/Erkenntnisweg/2013/Kloepfel.pdf?1393503758

Klöpfel, K., Schwanewedel, J. & Mayer, J. (2013). Processing information from biological texts, pictures and text-picture-combinations: A quantitative study on students’ abilities and strategies. Vortrag auf der „13th ESERA Conference“. Universität Nicosia, Nicosia, 02.09. – 07.09.2013.

Laufzeit:
04/2011-10/2014

Förderung:
Universität Kassel (Promotionsstipendium)

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer (E-Mail)

Mitarbeiterinnen:
Dr. Julia Schwanewedel (seit 04/2013 Juniorprofessorin am Leibnitz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik, IPN Kiel) (E-Mail)
Melanie Werner

Ansprechpartnerin:
Melanie Werner (E-Mail)

Abstract:
Im Projekt wird untersucht, ob und in welcher Weise Kontext-Bereiche (Gesundheit, Medizin, Tiere, Um­welt & Nachhaltigkeit) und Kontext-Personen-Valen­zen (Bekanntheit, Alltags- und Gesellschaftsrelevanz und Interessantheit) Einfluss auf die Bewertungskompetenz von Lernenden haben. Weiterhin wird untersucht, welche Hinweise zur Entwicklung und Förderung von Bewertungskompetenz im Biologieun­terricht aus den Ergebnissen abgeleitet werden kön­nen. Ein im Projekt ESNaS entwickeltes Kompetenz­strukturmodell bildet die Grundlage für die empiri­sche Erfassung. Auf Basis des Modells wurde ein auf­gabenbasiertes Testinstrument entwickelt, das die Fähigkeit von Lernenden bioethische Sachverhalte zu bewerten sowohl in Abhängigkeit vom Kontext als auch von den Kontexteigenschaften via embedded-measures erfasst.

Publikationen:
Werner, M., Schwanewedel, J. & Mayer, J. (2014). Does the context make a difference? Students’ ability in decision-making and the influence of contexts. In C. P. Constantinou, N. Papadouris & A. Hadjigeorgiou (Hrsg.), E-Book Proceedings of the ESERA 2013 Conference: Science Education Research For Evidence-based Teaching and Coherence in Learning. Part 8 (S. 81-89). Nicosia, Cyprus: European Science Education Research Association.

Laufzeit:
2007 - 2014

Förderung:
Institut zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen (IQB), Humboldt-Universität zu Berlin

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Kooperationspartner:
Institut zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen (IQB), Humboldt-Universität zu Berlin
Prof. Dr. Hans E. Fischer (Universität Duisburg-Essen)
Prof. Dr. Elke Sumfleth (Universität Duisburg-Essen)
Prof. Dr. Maik Walpuski (Universität Duisburg-Essen)
Prof. Dr. Alexander Kauertz (Universität Koblenz-Landau)

Mitarbeiter/innen:
Julia Arnold, Erkenntnisgewinnung
Kathrin Ziepprecht, Kommunikation
Prof. Dr. Kerstin Kremer, Erkenntnisgewinnung
Dr. Nicola Mittelsten Scheid (†), Bewertung
Dr. Julia Schwanewedel, Bewertung  und Kommunikation
Dr. Stefan Hartman, Fachwissen und Erkenntnisgewinnung
Dr. Nicole Wellnitz, Fachwissen und Erkenntnisgewinnung
Melanie Werner, Bewertung

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jürgen Mayer (E-Mail)

Abstract:
Im Rahmen der Gesamtstrategie der KMK zum Bildungsmonitoring sollen zentrale ländervergleichende Überprüfungen des Erreichens von Bildungsstandards erfolgen. Im Kooperationsprojekt ESNaS werden Testinstrumente zu den Kompetenzbereichen der naturwissenschaftlichen Fächer (Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Bewertung, Kommunikation) der Sekundarstufe I  entwickelt und validiert. Dem Fachgebiet Didaktik der Biologie an der Universität Kassel obliegt die fachdidaktische Leitung im Bereich Biologie. Grundlage der Aufgabenentwicklung ist ein dreidimensionales Kompetenzmodell, mit dem die Kompetenzbereiche in allen drei naturwissenschaftlichen Fächern abgebildet und theoriebasiert sowie international anschlussfähig modelliert werden. Auf Basis des entwickelten Kompetenzmodells erarbeiten bundesweit abgeordnete Lehrkräfte ca. 800 Testaufgaben für das Fach Biologie, die in Präpilotierungs-, Pilotierungs- und Normierungsstudien validiert werden. Außerdem werden Lernumgebungen zum kompetenzorientierten Unterrichten entwickelt und für die Implementation bereitgestellt.

Publikationen:
Mayer, J., Wellnitz, N., Klebba, N. & Kampa, N. (2013). Kompetenzstufenmodelle für das Fach Biologie. In H. A. Pant, P. Stanat, U. Schroeders, A. Roppelt, T. Siegle & C. Pöhlmann (Hrsg.), IQB-Ländervergleich 2012. Mathematische und naturwissenschaftliche Kompetenzen am Ende der Sekundarstufe I (S. 74-83). Waxmann: Münster.

Wellnitz, N., Fischer, H. E., Kauertz, A., Mayer, J., Neumann, I., Pant, H. A., Sumfleth, E. & Walpuski, M. (2012). Evaluation der Bildungsstandards – eine fächerübergreifende Testkonzeption für den Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 18, 261-291.

Hostenbach, J., Fischer, H. E., Kauertz, A., Mayer, J., Sumfleth, E. & Walpuski, M. (2011). Modellierung der Bewertungskompetenz in den Naturwissenschaften zur Evaluation der Nationalen Bildungsstandards. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 17, 261-288.

Kremer, K., Fischer, H. E., Kauertz, A., Mayer, J., Sumfleth, E., & Walpuski, M. (2011). Assessment of Standards-based Learning Outcomes in Science Education: Perspectives from the German Project ESNaS. In S. Bernholt, K. Neumann & P. Nentwig (Hrsg.), Making it Tangible – Learning Outcomes in Science Education (S. 217-235). Münster: Waxmann.

Kauertz, A., Fischer, H. E., Mayer, J., Sumfleth, E. & Walpuski, M. (2010). Standardbezogene Kompetenzmodellierung in den Naturwissenschaften der Sekundarstufe I. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 16, 135-153.

Laufzeit:
2010-2014

Förderung:
Eigenmittel
Rudolf und Ursula Lieberum Stiftung

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer (E-Mail)

Mitarbeiterinnen:
Dr. Kerstin Kremer (seit 04/2014 Professorin an der RWTH Aachen) (E-Mail)
Julia Arnold

Ansprechpartnerin:
Julia Arnold (E-Mail)

Abstract:
Was die Methode des Forschenden Lernens für den Erwerb von Fachwissen leisten kann, ist seit Jahren Gegenstand von Forschung. Ihr Wert für den Erwerb fachwissenschaftlicher Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung hingegen wird erst seit kurzem erforscht. Zudem bleiben konkrete Fragen der unterrichtsmethodischen Umsetzung, die Offenheit und Schülerselbständigkeit betreffend, offen. Im Rahmen des Projekts werden verschiedene Möglichkeiten der Lernunterstützung des Forschenden Lernens im Rahmen einer Interventionsstudie in der Oberstufe auf ihre Wirksamkeit für den Erwerb von Fachwissen und wissenschaftsmethodische Kompetenzen hin untersucht.

Publikationen:
Arnold, J., Kremer, K., & Mayer, J. (2014). Understanding students’ experiments – What kind of support do they need in inquiry tasks? International Journal of Science Education. doi: 10.1080/09500693.2014.930209. Verfügbar unter http://www.tandfonline.com/eprint/TbadattwthWnbxCk9arN/full.

Arnold, J., Kremer, K., & Mayer, J. (2014). Schüler als Forscher – Experimentieren kompetenzorientiert unterrichten und beurteilen. Mathematisch und naturwissenschaftlicher Unterricht (MNU), 67(2), 83-91.

Arnold, J., Kremer, K., & Mayer, J. (2013). Wissenschaftliches Denken beim Experimentieren – Kompetenzdiagnose in der Sekundarstufe II. In D. Krüger, A. Upmeier zu Belzen, P. Schmiemann, A. Möller & D. Elster (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik 11 (S. 7-20). Kassel: Universitätsdruckerei. Verfügbar unter www.bcp.fu-berlin.de/biologie/arbeitsgruppen/didaktik/Erkenntnisweg/2012/Arnold.pdf

Laufzeit:
2010-2014

Förderung:
Förderung: Netzwerk „Empirische Unterrichts und Bildungsforschung (EUBi)“, Justus-Liebig-Universität Gießen

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Mitarbeiterin:
Monique Meier

Ansprechpartnerin:
Monique Meier (E-Mail)

Abstract:
Der selbständigen Durchführung von naturwissenschaftlichen Untersuchungen kommt bei der Vermittlung, Beurteilung und Förderung von Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung eine besondere Rolle zu. Lernstand und Lernerfolg in diesem Kompetenzbereich werden jedoch sowohl auf summativer als auch auf formativer Ebene in Leistungstests, Vergleichs- und Klassenarbeiten vorrangig über schriftliche Aufgaben erhoben. Welchen Beitrag ein praktisches, offenes Aufgabendesign für die Diagnose von wissenschaftsmethodischen Kompetenzen leistet, soll in der vorliegenden Studie nachgegangen werden. Dazu wurden 13 Schülergruppen (2-3 Schüler/Gruppe) bei der Bearbeitung einer offenen, experimentellen Aufgabenstellung videographiert. Ergebnisse einer kategoriengeleiteten Videoanalyse machen deutlich, dass die praktische Durchführung von z. B. Experimenten über spezifische handlungsbezogene Teilfähigkeiten beschrieben werden kann. Weiterführend konnten über quantifizierende inhaltsanalytische Techniken drei Typen von Handlungsverläufen im Erkenntnisprozess identifiziert werden.

Publikationen:
Meier, M. (2014). Wie lassen sich Experimentierfähigkeiten von Schülerinnen und Schülern diagnostizieren und beschreiben? In A. Fischer, C. Hößle, S. Jahnke-Klein, H. Kiper, M. Komorek, J. Michaelis, V. Niesel & J. Sjuts (Hrsg.), Diagnostik für lernwirksamen Unterricht. (S. 127-143). Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren.

Meier, M. & Mayer, J. (2014). Selbständiges Experimentieren: Entwicklung und Einsatz eines anwendungsbezogenen Aufgabendesigns. Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht, 67(1), 4-10.

Meier, M., & Mayer, J. (2012). Experimentierkompetenz praktisch erfassen – Entwicklung und Validierung eines anwendungsbezogenen Aufgabendesigns. In U. Harms & F. X. Bogner (Hrsg.), Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik, Band 5 (S. 81-98). Innsbruck: StudienVerlag.

Meier, M. & Mayer, J. (2011). Gewusst Vee! Ein Diagnoseinstrument zur Erfassung von Konzept- und Methodenwissen im Biologieunterricht. In A. Füchter & K. Moegling (Hrsg.), Diagnostik und Förderung. Teil II: Beispiele aus der Unterrichtspraxis (S. 121-139). Band 15, Theorie und Praxis der Schulpädagogik. Immenhausen: Prolog Verlag.

Laufzeit:
2008-2012

Förderung:
BMBF

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Kooperationspartner:
Prof. Dr. Claudia von Aufschnaiter (Justus-Liebig-Universität Gießen, Didaktik der Physik)
Prof. Dr. Rudolf Sträßer (Justus-Liebig-Universität Gießen, Didaktik der Mathematik)
Prof. Dr. Marco Ennemoser (Justus-Liebig-Universität Gießen, Päd. Psychologie)
Prof. Dr. Joachim Stiensmeier-Pelster (Justus-Liebig-Universität Gießen, Päd. Psychologie)

Mitarbeiterin:
Dr. Gabi Dübbelde

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jürgen Mayer (E-Mail)

Abstract:
Im Rahmen des Projektes sollen Ansätze für eine auf Diagnose und Förderung ausgerichtete vernetzte Lehrerausbildung erprobt und evaluiert werden. Auf der inhaltlichen Ebene soll in der Abstimmung von mathematisch-naturwissenschaftlicher Fachdidaktik, Pädagogischer Psychologie und schulpraktischen Anteilen ein Ausbildungs- und Untersuchungskonzept entstehen, das sowohl über die Fächergrenzen hinweg („horizontal“) als auch innerhalb der einzelnen Teildisziplinen („vertikal“) Diagnose- und Förderkompetenzen als eine zentrale Säule der Lehrerbildung etabliert und die darauf bezogene Professionsentwicklung analysiert. Auf der Basis des im Projekt entwickelten Lernmaterials und Lernumgebungen wird untersucht, wie die Lernenden horizontale und vertikale Vernetzung selbst herstellen, welche Lernangebote dabei wirksam sind und auf welchen Wegen sich dabei der Aufbau von Diagnose- und Förderkompetenz vollzieht.

Publikationen:
Dübbelde, G. (2013). Diagnostische Kompetenzen angehender Biologie-Lehrkräfte im Bereich der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung. Verfügbar unter

Dübbelde, G., Mayer, J., Möller, A. & Aufschnaiter, C. v. (2010). Diagnosekompetenz von Biologie-Lehramtsstudierenden zum Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung. In D. Krüger, A. Upmeier zu Belzen & S. Nitz (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik 9. (S. 119-134). Neumünster: Universitätsdruckerei Kassel.

Aufschnaiter, C. v., Dübbelde, G., Cappell, J., Ennemoser, M., Mayer, J., Stiensmeier-Pelster, J., et al. (2009). Professionsorientierte Lehrerbildung - Horizontale und vertikale Vernetzung fachdidaktischer, pädagogisch-psychologischer und schulpraktischer Ausbildungsanteile zum Aufbau diagnostischer Kompetenzen. SEMINAR - Lehrerbildung und Schule, 3, 77-86.

Laufzeit:
2009-2011

Förderung:
BMBF

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Kooperation:
Institut für Qualitätssicherung im Bildungswesen (IQB), Humboldt Universität Berlin

Mitarbeiterin:
Dr. Nicole Wellnitz

Ansprechpartnerin:
Dr. Nicole Wellnitz (E-Mail)

Abstract:
Ziel des Forschungsprojektes ist die empirische Fundierung des wissenschaftlichen Arbeitens im Biologieunterricht. Dazu soll der Teilbereich „Naturwissenschaftliche Untersuchungen“ innerhalb der Bildungsstandards Erkenntnisgewinnung modelliert und empirisch validiert werden. Dabei wird insbesondere der Frage nachgegangen, inwieweit sich verschiedene Untersuchungsmethoden wie Beobachten, Vergleichen, Ordnen und Experimentieren in einem theoriebasierten Kompetenzstrukturmodell zum wissenschaftlichen Denken als Subkompetenzen abbilden lassen und zur Ausdifferenzierung von Kompetenzunterschieden dienen können. Dazu werden die Untersuchungsmethoden hinsichtlich ihrer spezifisch hypothetisch-deduktiven Erkenntnislogik modelliert und in das Kompetenzstrukturmodell zur „Evaluation der Standards in den Naturwissenschaften für die Sekundarstufe I (ESNaS)“ eingepasst. An zwei Stichproben von Schülerinnen und Schülern, Jg. 9/10 (N=3000) werden Mittels eines standardbasierten (Aufgaben)-Testinstrumentes Kompetenzen, bzw. Subkompetenzen der Erkenntnisgewinnung erhoben. Die Ergebnisse des Vorhabens dienen der wissenschaftlichen Fundierung domänenspezifischer Kompetenzmodelle.

Publikationen:
Wellnitz, N. & Mayer, J. (2013). Erkenntnismethoden in der Biologie – Entwicklung und Evaluation eines Kompetenzmodells. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 19, 315-345.

Wellnitz, N. (2012). Kompetenzstruktur und -niveaus von Methoden naturwissenschaftlicher Erkenntnis-gewinnung. Berlin: Logos.

Wellnitz, N. & Mayer, J. (2012). Beobachten, Vergleichen und Experimentieren: Wege der Erkenntnisgewinnung. In U. Harms & F. X. Bogner (Hrsg.), Lehr- und Lernforschung in der Biologie-didaktik. Band 5 (S. 63-79). Innsbruck: StudienVerlag.

Laufzeit:
2006 - 2009

Förderung:
Studienstiftung des deutschen Volkes

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Mitarbeiterin:
Sandra Sprenger (geb. Hof) (seit 2013 Professorin an der PH Ludwigsburg)

Ansprechpartnerin:
Prof. Dr. Sandra Sprenger (E-Mail)

Abstract:
Ziel des Projektes ist die empirische Prüfung eines Modells zum Forschenden Lernen innerhalb des naturwissenschaftlichen Unterrichts. In diesem Unterrichtsmodell wird der Lernprozess konsequent am Prozess des wissenschaftlichen Vorgehens ausgerichtet, d. h. an den einzelnen Phasen von der Fragestellung über Hypothesen bis zur Erklärung der Befunde. Damit wird der Lernprozess der Schülerinnen und Schüler weitgehend mit dem Prozess wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung parallelisiert. Zentrale Forschungsfrage ist, welchen Effekt offenes versus angeleitetes forschendes Lernen auf den Erwerb von Fachwissen sowie Kompetenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung hat. Dazu werden auf der Basis eines Modells wissenschaftsmethodischer Kompetenzen innerhalb einer Interventionsstudie relevante Unterrichtsvariablen systematisch variiert bzw. mittels Erhebungen kontrolliert. In einem Pre-post-design werden Kompetenz- und Wissenszuwachs sowie Interessantheit der Lernumgebung erhoben. Von dem Forschungsprojekt wird einen Beitrag zur Entwicklung von Lehr-Lernmodellen zur Förderung naturwissenschaftsmethodischer Kompetenzen erwartet.

Publikationen:
Hof, S. (2011). Wissenschaftsmethodischer Kompetenzerwerb durch Forschendes Lernen: Entwicklung und Evaluation einer Interventionsstudie. Kassel: Kassel University Press.

Hof, S. & Mayer, J. (2009). Förderung von wissenschaftsmethodischen Kompetenzen durch Forschendes Lernen. Ein Vergleich zwischen direkter Instruktion und Guided-Scientific-Inquiry. In D. Krüger, A. Upmeier zu Belzen, A., T. Riemeier & K. Niebert (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik 7 (S. 69-83). Kassel: Universitätsdruckerei.

ein Programm zur Kompetenzförderung von Schülerinnen und Schülern durch Kontextorientierung im Biologieunterricht sowie zur Unterstützung der Lehrerprofessionalisierung

Laufzeit:
2005 - 2009

Förderung:
BMBF (2005-2008)

Mitarbeiterinnen:
Dr. Christiane Specht (geb. Grube), Prof. Dr. Andrea Möller

Laufzeit:
2002 - 2009

Förderung:
Hessisches Kultusministerium
Justus-Liebig-Universität Gießen

Kooperation:
Universität Dortmund
Universität Siegen

Mitarbeiterin:
OSt.R.in H. Wiench

Sicherung der Qualität des naturwissenschaftlichen Unterrichts

Laufzeit:
2005 - 2007

Förderung:
Hessisches Kultusministerium
BLK

Kooperation:
Staatliche Schulämter
Amt für Lehrerbildung Hessen

Mitarbeiter:
Dr. Hagen Kunz (Uni Gießen)

Teilprojekt Gießen „Gestaltung und Evaluation forschend-problemorientierter Lernumgebungen im naturwissenschaftlichen Unterricht“

Laufzeit:
2004 - 2006

Förderung:
BMBF

Kooperation: 
Kooperationsverbund der Universitäten Gießen, Marburg, Kassel, Darmstadt und Frankfurt

Mitarbeiterin:
Prof. Dr. Andrea Möller

Laufzeit:
2008 - 2010

Förderung:
Hessisches Kultusministerium/AfL

Projektleitung:
Prof. Dr. Jürgen Mayer

Kooperation:
Amt für Lehrerbildung, Frankfurt
Universität Darmstadt
Universität Gießen

Mitarbeiter:
Dr. Hagen Kunz

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jürgen Mayer (E-Mail)

Abstract:
Mit der Einführung der nationalen Bildungsstandards haben sich die Bundesländer im Rahmen einer KMK-Vereinbarung zu deren Implementation zum Schuljahr 2005/06 verpflichtet. Die Unterstützung der Lehrerprofessionalität im Bereich Erkenntnisgewinnung ist Gegenstand des Projektes „Kompetentorientiertes Unterrichten in Mathematik und Naturwissenschaften“. Darin werden fachwissenschaftliche, pädagogische und fachdidaktische Inhalte systematisch in Modulen zur Lehrfortbildung entwickelt, in Bausteinen konkretisiert und deren Wirkung durch Begleitforschung evaluiert. Fortbildungsmodule sind (1) Erkenntnisgewinnung im naturwissenschaftlichen Unterricht, (2) Kompetenzorientiert lehren und lernen und (3) Diagnostizieren und Fördern im naturwissenschaftlichen Unterricht. Die Fortbildungsmodule zeigen Wege eines systematischen, kumulativen Kompetenzerwerbs zur Implementation der Bildungsstandards im naturwissenschaftlichen Unterricht auf. Unter anderem bieten Schülerexperimente und Beobachtungssituationen Ansatzpunkte für praktisches naturwissenschaftliches Arbeiten.

Publikationen:
Kunz, H. (2011). Professionswissen von Lehrkräften der Naturwissenschaften im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung. Verfügbar unter https://kobra.bibliothek.uni-kassel.de/bitstream/urn:nbn:de:hebis:34-2012012040403/9/DissertationHagenKunz.pdf.