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Diese Arbeit eröffnet Einblicke in das spezifische Design von fachdidaktischen Erklärvideos, um die Kluft zwischen Theorie und Praxis in der Lehrkräftefortbildung zu überwinden. Vorgestellt werden Gestaltungsprinzipien auf didaktischer, lernpsychologischer, filmisch-visueller und verarbeitungstechnischer Gestaltungsebene, die speziell für die videobasierte Lehrerfortbildung in der Sekundarstufe 1 eingesetzt wurden. Für die Entwicklung der Videoinhalte wurden sowohl praxisorientierte als auch theoretisch fundierte, didaktische Wissensfacetten für die Unterrichtsplanung für Lehrpersonen, die einen differenzierenden Mathematikunterricht mit offenen Aufgaben gestalten möchten, gezeigt. Die gesamte Konzeption wird erklärt am Beispiel der Mathematikaufgabe „Schokolade gerecht aufteilen“. Entwickelt wurden dazu vier Videos mit unterschiedlichen Perspektiven: Blickwinkel der Lernenden, Sicht der Lehrperson, Materialperspektive und Blick auf den Lerngegenstand). Die Videos wurden anschließend in den Bereichen inhaltliche Relevanz, Übertragbarkeit, Nützlichkeit und Lernzuwachs evaluiert - jeweils aus der subjektiven Perspektive von Lehrpersonen. Die Analysen zeigen, dass spezifische Gestaltungselemente wie Dauer, Geschwindigkeit, Verständlichkeit, Authentizität, Theorie-Praxis-Verbindung, Videostruktur und Visualisierungsdesign positive Wirkungen auf Lehrpersonen haben. Diese Elemente haben möglicherweise Einfluss auf die hohe Akzeptanz der theoriebezogenen Wissenselemente.

Modern Education for Sustainable Development aks for a transformation of STEM teaching and learning. The EU Open Schooling project MOST at the centre of this article provides powerful insights into innovative methods to support an action-oriented, collaborative, interdisciplinary and empowering educational transformation.

In dieser Arbeit werden die Effekte zweier Interventionen berichtet, die die Förderung von zwei wesentlichen Aspekten des Lernens bei Schülerinnen und Schülern bzw. Lehramtsstudierenden in naturwissenschaftlichen Kontexten untersuchen. Insbesondere in den Naturwissenschaften werden bei Schülern oft Lernschwierigkeiten festgestellt, deren Ursache häufig Fehlvorstellungen sind. In einer Interventionsstudie im Kontrollgruppendesign wurde untersucht, wie sich eine Unterrichtseinheit, in der empirisch erhobene Schülervorstellungen intensiv berücksichtigt werden, auf die Zufriedenheit mit dem Gelernten und die Beschäftigung mit den eigenen Vorstellungen sowie den Lernerfolg und die Veränderung der Wissensstrukturen von Schülern der achten Klasse Realschule auswirkt. Mit Hilfe von Prä-, Post- und Follow-up-Tests wurden die psychometrischen Daten sowie die Schülervorstellungen erhoben und Concept Maps erstellt. In der Auswertung zeigten sich keine signifikanten Unterschiede bezüglich der Lernzufriedenheit zwischen Experimental- und Kontrollgruppe. Die Concept Maps wurden für jeweils eine Klasse ausgewertet und wiesen im Follow-up-Test in strukturellen Parametern hochsignifikante Unterschiede zwischen den Gruppen auf. In der quasi-experimentellen Prä-Post-Follow-up-Studie „SysThema“ wurden die Effekte von Seminaren, die sich in der fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Ausrichtung unterscheiden, auf das systemische Denken von Lehramtsstudierenden untersucht. Hierfür wurde ein Messinstrument zur Erfassung systemischen Denkens bei Lehramtsstudierenden entwickelt, das in der Interventionsstudie SysThema mit dem Ziel eingesetzt wurde, die Effekte fachwissenschaftlich und fachdidaktisch unterschiedlich ausgerichteter Seminare auf die Fähigkeit systemischen Denkens bei Lehramtsstudierenden zu untersuchen. Die Kenndaten des Messinstruments zur Erfassung systemischen Denkens zeigen, dass es gelungen ist, wichtige Teilfähigkeiten systemischen Denkens in ökologischen Kontexten bei Lehramtsstudierenden mit einem objektiven, validen und zeitlich gut zu bearbeitenden (bis 60 Minuten) Messinstrument zu erfassen. Die Testergebnisse nach der Intervention zeigen, dass systemisches Denken bei Lehramtsstudierenden der Biologie und Geographie sowohl in Lehrveranstaltungen mit fachwissenschaftlichen Inhalt als auch in Lehrveranstaltungen mit überwiegend fachdidaktischem Schwerpunkt gefördert werden kann.

Im Jahre 2010 bot die Hochschule Offenburg ein Medizintechnikstudium mit dem Schwerpunkt ’Kardiologie, Elektrophysiologie und elektronische kardiologische Implantate’ als Bachelor- und später auch Masterstudiengang an. Ziel des auf diesen Schwerpunkt ausgelegten didaktischen Lehrkonzeptes ist die Vermittlung sofort anwendungsbereiten theoretischen Wissens und praktischen Könnens, welches die Absolventinnen und Absolventen in ihrer künftigen Berufsausübung in der Industrie oder als technische Partner der behandelnden Ärztinnen und Ärzte in hochspezialisierten klinischen Einrichtungen benötigen. Aufgrund fehlender kommerzieller Angebote ist zur Umsetzung dieses Lehrkonzeptes die ingenieurtechnische Realisierung geeigneter Lehrmittel zwingend erforderlich. Dies betrifft die hard- und softwareseitige Erstellung visueller Demonstrationsmöglichkeiten für pathologische und implantatinduzierte Herzrhythmen, sowie die synthetische Bereitstellung originalgetreuer elektrokardiographischer Ableitsignale aus der klinischen Routine. Des Weiteren den Aufbau von in-vitro Trainingssystemen zu Therapien mit elektronischen kardiologischen Implantaten sowie zur Hochfrequenz-Katheterablation. Insbesondere die Wahlfächer ’Programmierung von Herzschrittmachern’ und ‚Programmierung von Defibrillatoren’, deren Besuch den Teilnehmenden einen besonders raschen Berufseinstieg ermöglichen sollte, wurden in didaktischer Hinsicht in engem Bezug zum 4-Komponenten-Instruktionsdesign-Modell der Lehre gestaltet. Durch den kontinuierlichen Einsatz der Instrumente der formativen Evaluation gelangen sowohl deutliche Verbesserungen am Gesamtkonzept der Lehrveranstaltungen als auch an den dort eingesetzten, selbst realisierten Lösungen des benannten speziellen Lehr- und Trainingsequipments. Eine summative Evaluation des Lehrkonzeptes ist aufgrund seines Alleinstellungsmerkmals schwierig. Aus diesem Grund erschien die quantitative Prüfung des Einflusses eines Besuchs des praktisch orientierten Wahlfachs ’Programmierung von Herzschrittmachern’ auf die Note der kombinierten Abschlussklausur in den Fächern ’Elektrokardiographie’ und ’Elektrostimulation’ sinnvoll. In diese Evaluation eingeschlossen wurde eine Kohorte von 221 Studierenden, 76 Frauen und 145 Männer, von denen 93 am Wahlfach nicht teilnahmen und 128 die es besucht hatten. Über 7 zusammengefasste Studienjahre zeigte sich, dass die praktische Ausbildung im Wahlfach ’Programmierung von Herzschrittmachern’ das Leistungsniveau der Studierenden der Medizintechnik in der kombinierten Abschlussprüfung ’Elektrokardiographie und Elektrostimulation’ deutlich beeinflusste. Das im Rahmen dieser Arbeit mitgestaltete Lehrkonzept, die realisierten Lehrmaterialien und Lehrumgebungen wurden im Bachelor- und Masterstudiengang der Medizintechnik an der Hochschule Offenburg in den Praktika, Seminaren und Vorlesungen des Schwerpunktes ’Kardiologie, Elektrophysiologie und elektronische kardiologische Implantate’ vielfältig genutzt. Sie ermöglichten die Gestaltung interaktiver praktischer Weiterbildungsveranstaltungen für ärztliches und mittleres medizinisches Personal und für auf diesen Gebieten tätige medizintechnische Firmen.

Hintergrund: Das Forschungsprojekt L.E.G.O. (Lernen ernährungswissenschaftlicher Grundlagen online) konzipiert und evaluiert eine Online-Lernplattform für Studierende ausgewählter Studiengänge der Pädagogischen Hochschule Freiburg – zur eigenständigen Aufarbeitung individueller Wissenslücken. Methodik: Die Bereitstellung erfolgte über das Learning-Management-System ILIAS. Die Konzeption beruht auf ausgewählten Lerntheorien. Evaluiert wurde über eine Vollerhebung der Studierendengruppen mittels quantitativer Fragebögen – fokussierend auf deskriptive Berechnungen sowie explorative Faktorenanalysen. Ergebnisse: 83 % der Studierenden bearbeiteten die Selbstlernplattform, dabei war die Nutzungsfrequenz hauptsächlich „gelegentlich“ bzw. „weniger intensiv“. Studierende „ohne ausreichende Vorkenntnisse“ nutzten diese vermehrt. Die Aspekte „Wissen vertieft“ und „Grundlagen erlernt“ spiegeln den erhaltenen Nutzen wider. Einer Nutzung entgegen stand fehlende Zeit. Die Benutzerfreundlichkeit wurde hauptsächlich als „zutreffend“ bis „teilweise zutreffend“ bewertet. Über beide Evaluationszeiträume hinweg veränderte sich das Nutzungsverhalten nicht bzw. wurde „weniger intensiv“. Der Nutzungsgrund entwickelte sich hin zu „Interesse am Fachthema“. Diskussion: Die Online-Lernplattform zentral auf ILIAS zu verorten, wird durch aktuelle Literatur gestützt (Schäffer und Osterhagen 2016). Zudem fand dies Zustimmung bei den Studierenden. Die fehlende Zeit zur Nutzung ist ambivalent zu bewerten – eventuell obliegt dieser Antworten eine Priorisierung zuungunsten der Lernmöglichkeit – wird jedoch durch aktuelle Literatur gestützt (Schmidt 2007). Die Abnahme des Nutzungsverhaltens lässt sich u. a. auf den in der Literatur beschriebenen Neuigkeitseffekt (Nistor 2013) zurückführen. Möglicherweise nutzten die Studierenden zudem lediglich Inhalte, die ihrem spezifischem Interesse entsprechen (Cheng und Chau 2016). Ausblick: Dadurch dass die Implementierung eines Blended-Learning-Konzeptes einen lohnenswerten Mehraufwand für die Initiatoren bewirkt (Mürner et al. 2015), sollten Kohärenzen genutzt werden (Koch et al. 2010). L.E.G.O. zeigte, dass Studierende diese Lernmöglichkeit akzeptieren und diese somit zukünftig auf weitere Studiengänge der Hochschule ausgeweitet werden kann.