Mit digitalen Medien experimentelle Kompetenzen fördern und komplexe Datenauswertungen schulen
Das Lehrvorhaben zielt darauf ab, den Einsatz digitaler Medien in den bestehenden Lehrveranstaltungen zum schulbezogenen Experimentieren zu optimieren. Erworbene Kenntnisse werden in einer speziellen Lehrveranstaltung des Wahlpflichtbereichs vertieft.
Das Curriculum der bestehenden Lehrveranstaltungen wird dazu um den Einsatz ferngesteuerter Experimente, den Einsatz von 3D-Druck im Physik-unterricht und um weitere multimediale Inhalte ergänzt. Dies geschieht in den Seminaren zum schulbezogenen Experimentieren für das Lehramt an Gymnasien sowie in denen für das Lehramt an Realschulen. In den zugehö-rigen Begleitseminaren zum Lernen und Lehren im Physikunterricht werden die lehr-lernpsychologischen Grundlagen von Multimedia anhand konkreter Beispiele vermittelt.
In einer neu konzipierten Wahlpflichtveranstaltung zu speziellen Fragestellungen zum Lernen und Lehren von Physik werden multicodierte und multimodale Repräsentationen komplexer Messdaten erstellt. Außerdem gestalten die Studierenden in diesem Seminar interaktive Lern- und Arbeitsmaterialien für Schülerinnen und Schüler. Dabei stehen die adressatengerechte Auswahl, Bereitstellung und Nutzung verschiedener Visualisierungen im Vordergrund.
Inhalte
Im Rahmen des Seminars beschäftigen sich die Studierenden wöchentlich mit verschiedenen Themen u. a. aus den Bereichen
- didaktische Aspekte des Lernens mit Multimedia,
- digitale Medien im Physikunterricht,
- digitale Messwerterfassung in realen, ferngesteuerten und virtuellen Experimenten,
- zwei- und dreidimensionale Darstellungen von Messwerten sowie
- interaktives Lern- und Lernmaterial.
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Die Studierenden lernen verschiedenen Typen multimedialer Anwendungung sowie deren Vor- und Nachteile kennen. Des Weiteren werden Gütekriterien für Animationen und ein etabliertes Bewertungsschema zur Analyse der Anwendungen bezüglich motivationaler Aspekte, Inhalte und Methodik vorgestellt.
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Die Möglicheiten digitaler Messwerterfassung im Physikunterricht sind durch den technologischen Fortschritt der letzten Jahre immens erweitert worden. Angehende Lehrkräfte sollten über eine breite Kenntnis der zur Verfügung stehenden Methoden und der damit einhergehenden spannenden und interessanten neuen Möglichkeiten für die Durchführung von Experimenten, die Erfassung von Messwerten sowie die anschließende Auswertung verfügen.
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Die moderne Technologie bietet neue innovative Möglichkeiten, Versuchsergebnisse sowohl zwei- als auch dreidimensional darzustellen. In dem Seminar werden verschiedene Visualisierungen von experimentell gewonnen Daten diskutiert und ausprobiert.
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Mit Hilfe eines Learning-Management-Systems können interaktive Aufgabenformate organisiert, strukturiert und bereitgestellt werden. Dies aktiviert Lernende und fördert sie individuell. Bei der Erstellung der verschiedenen Lernumgebungen stehen die adressatengerechte Auswahl, Bereitstellung und Nutzung verschiedener Visualisierungen im Vordergrund.
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Am 08.09.2020 durften wir unser Lehrkonzept noch einmal auf der Fachtagung "Digitale Basiskompetenzen in der universitären Lehramtsausbildung für die Naturwissenschaften" vorstellen. In unserem Workshop haben wir insbesondere zu den in den einzelnen Modulen adressierten Kompetenzbereichen Bezug genommen.
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Wir danken der Joachim Herz Stiftung für die Aufnahme in das Kolleg Didaktik:digital und die damit verbundene Förderung unseres Lehrvorhabens.
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Veröffentlichungen im Zusammenhang mit dem Projekt sowie weiterführende Literaturhinweise
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