Zeitschrift für Didaktik der Biologie (ZDB) - Biologie Lehren und Lernen (Universität Bielefeld)
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Kernkompetenzen von Lehrkräften für das Unterrichten in einer digitalisierten Welt: Veranschaulichung des Rahmenmodells am Beispiel einer Unterrichtseinheit aus der Biologie
Full text linkWill man Lehrkräfte systematisch dabei unterstützen, digitale Medien lernförderlich im Unterricht einzusetzen, benötigt man ein Modell medienbezogener Kompetenzen von Lehrkräften. Der vorliegende Beitrag stellt das Rahmenmodell „Kernkompetenzen von Lehrkräften für das Unterrichten in einer digitalisierten Welt“ (DCB, 2017) vor, welches sich im Vergleich zu anderen Ansätzen zur Systematisierung und Operationalisierung medienbezogener Kompetenzen von Lehrkräften dadurch auszeichnet, dass es besonders klar auf die konkreten medienbezogenen Handlungskompetenzen von (angehenden) Lehrkräfte im schulischen Unterricht Bezug nimmt und auf die Anregung von qualitätsvollen schülerseitigen Lernaktivitäten mit digitalen Medien eingeht. Am Beispiel eines konkreten Szenarios aus dem Biologieunterricht zum Thema „Die Honigbiene im Kontext des Klimawandels und der Temperaturregulation“ wird aufgezeigt, wie das Modell der Kernkompetenzen produktiv dazu verwendet werden kann, die für einen erfolgreichen medienbasierten Unterricht erforderlichen Wissensbereiche und Handlungskompetenzen von (angehenden) Lehrkräften zu identifizieren. Damit wird ein Beitrag geleistet zur systematischen Beschreibung medienbasierter Unterrichtsszenarien unter dem Gesichtspunkt der Qualität des Einsatzes digitaler Medien sowie der hierfür erforderlichen medienbezogenen Wissensarten und Handlungskompetenzen von (angehenden) Lehrkräften
Den globalen Wandel verstehen: Vorstellungen zur Stabilität und Instabilität der Erdsysteme
Full text linkDas Modell der planetaren Belastungsgrenzen ist der Versuch globale Umweltveränderungen wissenschaftsbasiert zu erfassen und zu bewerten. In dem Modell wurden neun planetare Belastungsgrenzen identifiziert, deren Überschreitung zur Destabilisation der jeweiligen Erdsysteme führen kann. Damit das Modell für die unterrichtliche Vermittlung genutzt werden kann, fragt dieser Beitrag danach, wie Wissenschaftler/innen und Schpler/innen die Stabilität und Instabilität verschiedener erdsystemarer Prozesse konzeptualisieren. Der Vergleich der wissenschaftlichen Vorstellungen und Vorstellungen der Schüler/innen zeigt, dass die beiden Gruppen in ihren Grundsätzen die Menschen als Ursache für die Instabilität der Erdsyseme sehen. Dennoch zeigen sich Unterschiede in den Vorstellungen bei der Definition von erdsystemarer Stabilität sowie den Folgen der Instabilität der Erdsysteme. Auch nehmen die Wissenschaftler/innen eine dezidiert anthropozentrische Sichtweise im Bezug zu den globalen Umweltveränderungen im Gegensatz zur ökologischen Sichtweise der Lernenden ein.
Abstract
The planetary boundary framework enables us to describe global environmental changes based on scientific evidence. Transgression of the planetary boundaries could lead to destabilization of the Earth System. In order to prepare the planetary boundary framework for teaching, this paper addresses the question how scientists and learners understand the stability and instability of global Earth System processes. The comparison of the conceptions shows that on the basis both students and scientists conceptualize humanity as cause of Earth System instability. Main differences in the conceptions between students and scientists are shown regarding their understanding of Earth System stability as well as the consequences of Earth System instability. Furthermore, the analysis reveals that scientists take a strong anthropocentric view towards global environmental changes in comparison to the rather ecological view of the students.
 
Thermoregulation und Temperaturschwankungen – zum Umgang mit Fachbegriffen im Ökologieunterricht
Full text linkoai:biejournals.de:article/1625Das Verständnis der Terminologie einer Naturwissenschaft ist essentiell für eine erfolgreiche Teilnahme am Unterricht. Fachspezifische Begriffe sollen dabei nicht additiv, sondern am konkreten Fall gelernt werden. Der vorliegende Beitrag gibt zunächst eine problemorientierte Übersicht über Aufgaben und Lösungsvorschläge zu dem Phänomen der Thermoregulation bei Lebewesen und zeigt, wie uneinheitlich die dabei verwendeten Fachbegriffe homoiotherm/poikilotherm bzw. endo- und ektotherm in verschiedenen Lehrbüchern und Lehrmaterial präsentiert werden. Daran anschließend wird kurz diskutiert, unter welchen Bedingungen diese Begriffe im Unterricht eingeführt werden sollten und wobei es darauf zu achten gilt
Welche Unterrichtsprinzipien sollten für den Aufbau von Kompetenzen zum Experimentieren Beachtung finden? Eine Ableitung auf Basis multiperspektivisch begründeter Unterrichtsziele
Full text linkDem Experimentieren kommt als Methode zum Erkenntnisgewinn eine große Bedeutung zu. Diese wird auf curricularer Ebene durch entsprechende Kompetenzformulierungen in den Bildungsstandards aufgegriffen. Aber nicht nur fachlich-disziplinäre und curriculare Begründungen weisen das Experimentieren als wichtige Erkenntnismethode für Lernende und daher als expliziten Unterrichtsgegenstand aus. Auch aus den Perspektiven der Bildungs- und Lerntheorie, die in diesem Artikel bei der Ableitung von Unterrichtsprinzipien zusätzlich zu den fachlich-disziplinären und curricularen Perspektiven Beachtung finden, bildet Experimentieren einen wichtigen Lerngegenstand. Entsprechend kommt der Frage des Vorgehens beim Unterrichten, d. h. der Methodik, große Relevanz zu. Für das Unterrichten sind Maßstäbe zur methodischen Orientierung wichtig: dies sind Unterrichtsprinzipien. Unterrichtsprinzipien sind didaktische Grundsätze, welche das Unterrichtsplanen und -handeln leiten sowie Bezugspunkte für die didaktische Forschung darstellen. Die multiperspektivische Begründung des Experimentierens bildet den ersten Schritt bei der Formulierung von Lehr-Lern-Zielen. Aus den Zielen werden danach Unterrichtsprinzipien abgeleitet. Als Unterrichtsprinzipien [P] werden identifiziert: (P1) ‚Teilprozesse des Experimentierens berücksichtigen‘, (P2) ,Experimentieren als expliziter Unterrichtsgegenstand‘, (P3) ‚Experimentieren üben‘, (P4) ‚Experimentieren zum Problemlösen einsetzen‘, (P5) ‚Prozessreflektierend experimentieren‘, (P6) ‚Grenzen von Experimenten ansprechen‘, (P7) ‚wissenschaftliche Strenge walten lassen‘ und (P8) ‚Selbsttätigkeit der Lernenden beim Experimentieren‘
Du denkst Zukunft! Ergebnisse eines fächerübergreifenden Schulprojekts zu Morbus Alzheimer
Full text linkDas vorgestellte Gesundheitsbildungsprojekt „Du denkst Zukunft!“ hat zum Ziel, Jugendliche an das aktuelle Thema Morbus Alzheimer heranzuführen und sie über medizinische, naturwissenschaftliche und gesellschaftliche Aspekte dieser weitverbreiteten Demenzform aufzuklären. Mittels eines Projekttages an Schulen sowie einem fakultativen anschließenden Praxistag in wissenschaftlichen oder medizinischen Einrichtungen soll das Interesse der Schülerinnen und Schüler geweckt sowie erste thematische und berufsorientierende Einblicke in das Themenfeld ermöglicht werden. Die Evaluation des Projekts, für die 325 Schülerinnen und Schüler der Oberstufe befragt wurden, fokussiert in erster Linie auf das Interesse an medizinischen Aktivitäten, gemessen mit einem adaptierten RIASEC-Ansatz, sowie auf das Wissen über die Demenzform Alzheimer, die Einschätzung der Relevanz für die Gesellschaft, den Berufswunsch sowie die Bereitschaft, sich zukünftig ehrenamtlich im Bereich Alzheimer zu engagieren. Die Ergebnisse zeigen neben einem gesteigerten Wissen insbesondere positiven Zuwachs in einzelnen Interessensdimensionen, ein gefestigtes Interesse, nach der Schule einen medizinischen (aber nicht einen naturwissenschaftlichen) Beruf zu ergreifen, sowie auffallende Geschlechterunterschiede.
Abstract
The presented health literacy project “Du denkst Zukunft!” aims to introduce young adults to the current topic of morbus Alzheimer and to explain medical, scientific, and societal aspects of this widespread form of dementia. Using a project day in schools and an optional practical day in scientific or medical institutions, students’ interest should be aroused by giving first thematic and vocational insights into the field. The project’s evaluation with 325 students focuses first and foremost on the interest in medical activities (measured with an adapted RIASEC-approach) as well as on knowledge gain about morbus Alzheimer, assessment of societal relevance, career aspirations, and the future willingness to volunteer in this area. The results show significant knowledge gains as well as gains in specific interest dimensions, a strengthened interest in medical careers (but not in science careers), and remarkable gender differences
Biologie lernen durch Concept Mapping: Bedeutung eines Lernstrategietrainings für kognitive Belastung, kognitive Prozesse und Lernleistung – Kurzdarstellung des DFG–Projekts
Full text linkZUSAMMENFASSUNGDie Beschäftigung mit Biologie erfordert ein Denken in Zusammenhängen. Concept Maps veranschaulichen Zusammenhänge durch Begriffe, die durch beschriftete Pfeile semantisch sinnvoll verbunden sind. Traditionell wird davon ausgegangen, dass die Anfertigung von Concept Maps (sog. Concept Mapping) deshalb lernwirksam ist, weil mit ihr anspruchsvolle kognitive Prozesse der Organisation und Elaboration einhergehen. In jüngster Zeit wurde diese etablierte Vorstellung erschüttert, indem vor allem der Abruf von Informationen aus dem Langzeitgedächtnis für die Lernwirksamkeit des Concept Mapping verantwortlich gemacht wurde. Moniert werden kann, dass in den zugrundeliegenden Studien ausschließlich Lernmaterialien geringen Umfangs verwendet und Concept Mapping nicht trainiert wurde. Das geplante Projekt zielt darauf ab, die berichteten Befunde vor dem Hintergrund dieser beiden Monita kritisch zu prüfen. Aus einer biologiedidaktischen Perspektive dient es der evidenzbasierten Entwicklung eines wirksamen Concept Mapping-Trainings. Aus Perspektive der psychologischen Grundlagenforschung gewährt es Einblick in die kognitiven Prozesse, die die Lernwirksamkeit des Concept Mapping bedingen.ABSTRACTLearning biology is characterized by thinking about interrelationships. Concept maps represent interrelationships through concepts connected to each other with labelledarrows. Traditionally, researchers assume that the construction of concept maps (so-called concept mapping) fosters learning by initiating organization and elaboration as complex cognitive processes. Recently, the cognitive basis of the learning efficacy of concept mapping has been questioned as some researchers reasoned that retrieval of information from long-term memory underlies the efficacy of concept mapping. We criticize that the texts to be learned in these studies were comparatively short. Moreover, participants had not been specifically trained in using concept mapping. Our project aims at examining the robustness of the findings reported above. With regard to biology education, we will devise an effective and evidence-based training in concept mapping. From a psychological perspective, the findings will give insight into the cognitive processes that underlie the efficacy of concept mapping as a learning strategy
„Mehr als nur Bestäubung“ – Schülervorstellungen zur Bestäubungsbiologie und deren Implikationen für den Unterricht
Full text linkZUSAMMENFASSUNGDer Prozess der Bestäubung stellt einen wichtigen Abschnitt in der sexuellen Vermehrung höherer Pflanzen dar und ist auch essentiell für das Verständnis der Vielfalt der Blütenpflanzen. Darüber hinaus wird der Bestäubungsbiologie aufgrund der aktuellen Diskussionen rund um das Bienensterben eine besondere Aktualität beigemessen. Eine Erforschung der Schülervorstellungen zu diesem Thema ist somit von großem fachdidaktischem Interesse. In der vorliegenden qualitativen Studie wurden deshalb Schülervorstellungen von sieben Schüler_innen der 5. Schulstufe zur Bestäubungsbiologie mithilfe von leitfadenorientierten Interviews erhoben und in einer qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass Lernende nur mangelhaft zwischen Bestäubung und Samenausbreitung unterscheiden und Bestäu-bung häufig als beabsichtigte Handlung der Insekten sehen. Außerdem zeigen die Vorstellungen über den Zusammenhang von Blüten und Besuchern, dass bereits zu Beginn der 5. Schulstufe Vorstellungen zu Anpassung und Angepasstheit vorhanden sind, die im Unterricht zur Evolution berücksichtigt werden müssen. Diese erhobenen Schülervorstellungen werden mit der fachlichen Perspektive in Beziehung gesetzt und daraus ableitbare fachdidaktische Implikationen diskutiert.ABSTRACTThe process of pollination plays a major role in the lifecycle of plants and is important for understanding the variety of flowering plants. Pollination is also a current issue due to the colony collapse disorder of honeybees. Therefore, investigating students’ conceptions about pollination is highly relevant. The present study investigates conceptions of seven students from 5th grade using guided interviews with regard to pollination biology. Results show that students have serious difficulties differentiating between pollination and seed dispersal. Furthermore, there are differences between students’ conceptions and scientific con-ceptions as students often see pollination as a deliberate act of insects. Students’ conceptions about adaptations of flowers and their pollinators indicate that students’ from 5th grade use evolutionary conceptions which have to be considered when teaching evolution. Students’ conceptions will be discussed in relation to the scientific perspective to derive implications for teaching
Sprachliche Kompetenzen im biologischen Fachunterricht. Eine Analyse der niedersächsischen Kerncurricula
No full textZUSAMMENFASSUNGFachliche Inhalte werden im Unterricht immer durch Sprache transportiert und vermittelt. Daher muss der biologische Fachunterricht die Schülerinnen und Schüler immer auch zu einem kompetenten Umgang mit der fachspezifischen Sprache befähigen. Da Kerncurricula einen wichtigen Orientierungsrahmen bei der Unterrichtsplanung - und gestaltung darstellen, sollte die fachspezifische Sprache entsprechend in den Kompetenzbeschreibungen wiederzufinden sein.Die ´Kommunikation´ wird in den Kerncurricula als prozessbezogene Kompetenz verortet. Dies suggeriert zunächst die Relevanz die der Rezeption und Produktion der fachspezifischen Sprache zugesprochen wird. Allerdings nimmt dieser Kompetenzbereich einen verhältnismäßig kleinen Anteil im Kerncurriculum ein. Die Analyse der explizit sprachlichen Handlungsanforderungen zeigt, dass diese hingegen einen wesentlichen Bestandteil, vor allem in den inhaltsbezogenen Kompetenzen, einnehmen. Dies bestätigt den untrennbaren Zusammenhang der (fach-) sprachlichen und der fachlichen Inhalte und legitimiert zudem die Umsetzung eines sprachsensiblen Fachunterrichts.ABSTRACTTechnical contents in lessons are primarily transmitted and communicated by language. Therefore, biology lessons should always aim at enabling pupils to cope professionally with subject-specific language. This competence doesn’t represent an additional goal but it is rather inherently included in the subject’s learning target. As the core curriculum displays an important orientation factor for the planning and the arrangement of lessons, the subject specific language should be contained in the competence description accordingly. The intention of this present article is to show the relevance and implementation of language supporting measures based on an exemplary analysis of the Lower Saxon core curriculum.´Communication´ is classified as a process-oriented competence in the Lower Saxon core curriculum. Initially, this suggests the relevance that the reception and production the subject-specific language is ascribes to. However, this competence field merely takes up a small part of the core curriculum. In contrast, the analysis of the explicit language requisition of action shows that language requirements take up an essential part especially in the content-related competences. This confirms the correlation between linguistic and technical contents and, furthermore, it legitimizes the implementation of language sensitive teaching also in other federal states
Lehr- und Lernvorstellungen angehender Biologielehrender im Kontext des Praxissemesters
Full text linkZUSAMMENFASSUNGLehr- und Lernvorstellungen (LLV) konstituieren u. a. das Lehrerprofessionswissen. Die naturwissenschaftliche, universitäre Lehramtsausbildung ist v.a. durch konstruktivistische Paradigmen geprägt. An Schulen finden sich vielfach eher transmissive LLV. Praxisphasen innerhalb der Lehramtsausbildung könnten voruniversitäre transmissive LLV der Lehrkräfte stärken. An der Universität Bielefeld wird das gerade eingeführte halbjährige Praxissemester stark mit Elementen Forschenden Lernens verknüpft. In der vorliegenden Studie interessierte, ob diese Elemente die Ausprägung der Zustimmung zu den LLV zwischen den Gruppen vor und nach dem Praxissemester beeinflussen. 105 Studierende (MAlter = 24.90 Jahre, SDAlter = 2.07 Jahre, 73,30 % weiblich) des Fachs Biologie wurden bezüglich der Wirkung des Praxissemesters auf ihre generalisierten LLV transmissiv und konstruktivistisch sowie ihre fachspezifischen LLV zu Vernetzung und Präkonzepten im Fach Biologie untersucht. Die Ergebnisse dieser Trendstudie zeigen eine überraschende Wirkung des Praxissemesters: Transmissive LLV sind nach dem Praxissemester besonders gering ausgeprägt. Möglicherweise könnte dies auf eine gelingende Theorie-Praxis-Verknüpfung zurückzuführen sein.ABSTRACTTeacher beliefs about learning constitute i. a. professional competence in teaching. The science teacher training at university is characterized by constructivist paradigms in particular. Most often, teacher beliefs at school are transmissive. Practical phases during teacher training at university could strengthen the teacher trainees’ pre-university transmissive beliefs. The currently established six-month practical semester at the Bielefeld University is strongly linked to elements of research-based learning. The present study investigated if these elements of theoretical reflection influence the consent to the beliefs between the groups before and after the practical phase. Therefore, the effects of the practical phase on the general beliefs about transmissive and constructivist learning as well as the science-specific beliefs about connectivity and preconcepts in biology of 105 teacher trainees (MAge = 24.90 years, SDAge = 2.07 years, 73,30 % female) were examined. Results of the trend study hint that the practical phase had a surprising effect: Transmissive beliefs are remarkably weak after the practical phase. This may be ascribed to a successful conjunction of theory and practice
Vorstellungen von Grundschüler/-innen der vierten Klassenstufe zur Entstehung der Welt, des Lebens und des Menschen. Erschwert eine religiöse Sozialisation grundsätzlich den Erwerb von naturwissenschaftlichen Konzepten?
Full text linkZUSAMMENFASSUNGUm einen wirksamen schülerorientierten Unterricht zum Themenfeld Evolution, Schöpfung, Erdgeschichte und Entstehung der Welt gestalten zu können, ist es wichtig, vorhandene Schülervorstellungen zu kennen. Das Ziel der vorliegenden Studie ist eine quantitative Erhebung von Vorstellungen von 89 Viertklässlern zur Entstehung der Welt, des Lebens und des Menschen sowie zu Evolution und Schöpfung. Es wurde ein Fragebogen mit 16 Items konstruiert und getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schülervorstellungen zum genannten Themenfeld soziokulturell geprägt sind und sich in Abhängigkeit von der religiösen Sozialisation (d.h. der Religions- bzw. Konfessionszugehörigkeit) unterscheiden. Dabei ist es aber weder so, dass alle Kinder mit einer Zugehörigkeit zu einer Religionsgemeinschaft grundsätzlich einer gemeinsamen Abstammung kritisch gegenüberstehen, noch so, dass Kinder ohne Religionszugehörigkeit die Vorstellung eines Schöpfergottes (einer Schöpfung) pauschal ablehnen. Die in dieser Studie vorgestellten Erkenntnisse sind wichtig in Bezug auf die zu erwartenden Herausforderungen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht. Dieser erfordert ein hohes Maß an Sensibilität im Hinblick auf die unterschiedlichen Vorstellungen sowie die weltanschauliche Vielfalt und muss gleichzeitig das Ziel verfolgen, fachlich belastbares Wissen zu vermitteln.ABSTRACTIn order to design a student-orientated teaching in themes of evolution, creation, geological history and the origin of the world, existing students` conceptions must become transparent. The aim of the present study is the quantitative survey of conceptions of 89 fourth graders concerning the origin of the earth, of life and of man as well as evolution and creation. For this purpose, a questionnaire with 16 items was constructed and tested. The results show that the pupils’ conceptions on the mentioned topic are socio-cultural shaped and differ depending on religious socialization (i.e. religious affiliation). However, it is not the case that all children belonging to a religious community would fundamentally be critical of a common descent. Nor is it the case that children without religious affiliation would flatly reject the idea of a creator god (a creation). The findings presented in this study are important in relation to the expected challenges in science education and religious education. Such instruction requires a high degree of sensitivity with regard to the different ideas and the underlying worldviews. Nevertheless, the goal must be to provide the relevant scientific knowledge about the origin of the world and of life