370 Bildung und Erziehung
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Schülerlabor Künstliche Intelligenz – Verhaltensforschung im Biologieunterricht mit neuen Methoden
(2023)
Die Verhaltensbiologie ist ein wichtiger Inhalt im Biologieunterricht. Das zielgerichtete, forschende Beobachten bereitet den Schüler/-innen jedoch häufg Schwierigkeiten und sollte vor allem praktisch eingeübt werden. Das Schülerlabor KILab bietet dafür eine innovative Möglichkeit.
Nowadays, teachers are facing a more and more digitized world, as digital tools are being used by their students on a daily basis. This requires digital competencies in order to react in a professional manner to individual and societal challenges and to teach the students a purposeful use of those tools. Regarding the subject (e.g., STEM), this purpose includes specific content aspects, like data processing, or modeling and simulations of complex scientific phenomena. Yet, both pre-service and experienced teachers often consider their digital teaching competencies insufficient and wish for guidance in this field. Especially regarding immersive tools like augmented reality (AR), they do not have a lot of experience, although their willingness to use those modern tools in their lessons is high. The digital tool AR can target another problem in science lessons: students and teachers often have difficulties with understanding and creating scientific models. However, these are a main part of the scientific way of acquiring knowledge and are therefore embedded in curricula. With AR, virtual visualizations of model aspects can be superimposed on real experimental backgrounds in real time. It can help link models and experiments, which usually are not part of the same lesson and are perceived differently by students. Within the project diMEx (digital competencies in modeling and experimenting), a continuing professional development (CPD) for physics teachers was planned and conducted. Secondary school physics educators were guided in using AR in their lessons and their digital and modeling competencies for a purposeful use of AR experiments were promoted. To measure those competencies, various instruments with mixed methods were developed and evaluated. Among others, the teachers’ digital competencies have been assessed by four experts with an evaluation matrix based on the TPACK model. Technological, technical and design aspects as well as the didactical use of an AR experiment were assessed. The teachers generally demonstrate a high level of competency, especially in the first-mentioned aspects, and have successfully implemented their learnings from the CPD in the (re)design of their AR experiments.
Die kognitive Aktivierung ist eine der drei Basisdimensionen der Unterrichtsqualität (Klieme, 2019) und findet mittlerweile Eingang in international angelegte Modelle der Unterrichtsqualität (Bell et al., 2019; Charalambous & Praetorius, 2020). Die Dimension wurde bereits in einer Vielzahl von Studien, in verschiedenen Schulfächern und über verschiedene Schulformen hinweg empirisch untersucht (Praetorius et al., 2018). Dabei wurde die kognitive Aktivierung im Rahmen von Angebots-Nutzungs-Modellen (Fend, 2019) überwiegend als ein angebotsseitiges Potenzial der Lehrperson für die Schüler*innen operationalisiert (Denn et al., 2019). Hingegen ist bislang wenig darüber bekannt, wie kognitive aktivierende Impulse in der Interaktion zwischen Lehrperson und den Schüler*innen hergestellt und bearbeitet werden (Renkl, 2015; Vieluf, 2022).
In dieser Studie werden mithilfe der wissenssoziologisch fundierten Dokumentarischen Methode (Bohnsack, 2021) und ihrer Spezifizierung für die Analyse von Unterrichtsvideographien (Asbrand & Martens, 2018) die im Unterricht kommunizierten und handlungsleitenden, implizierten Wissensbestände rekonstruiert, die die Hervorbringung von kognitiver Aktivierung in der Interaktion bedingen. Es wird danach gefragt, wie kognitive Aktivierung in der Interaktion zwischen Lernenden und Lehrenden hergestellt und prozessiert wird. Als Datengrundlage dienen überwiegend Videos aus dem Mathematikunterricht der neunten Klasse zum Thema quadratische Gleichung aus der TALIS Videostudie Deutschland (Grünkorn et al., 2020).
Als Ergebnis ließen sich drei unterschiedlichen Formen der Aktivierung rekonstruieren. Typ I: Aktivierung zu Reproduktion ist durch ein instruktivistisches Verständnis der Lehrkraft geprägt, in dem aktivierende Impulse die Schüler*innen überwiegend zur Reproduktion von Wissen anregen. Typ II: Aktivierung zu unsystematischem Probieren wird durch ein vermittelndes Verständnis der Lehrperson bestimmt, bei dem die Impulse nicht an das bestehende Wissen der Schüler*innen anschließen und die Bearbeitung im Rahmen eines unsystematischen Probierens erfolgt. Typ III: Aktivierung zu fachlicher Konstruktion ist durch ein konstruktivistisches Unterrichtsverständnis der Lehrkraft gekennzeichnet und Impulse werden in einem ko-konstruktiven Prozess von den Schülern*innen in Zusammenarbeit mit der Lehrkraft bearbeitet.
The success of the increasing use of technology in education is highly dependent on learner acceptance. Although the Technology Acceptance Model (TAM) is dominant in research for surveying acceptance of technology, it does not allow the prediction of a successful first time use of technology. The successful first time use can be determined with the survey of technology affinity, as it corresponds to the expression of certain personality traits of users and is thus detached from the specific technology. Since there are no measurement instruments for the educational sector so far and existing instruments for measuring technology affinity do not meet the specific requirements for use in the educational context (e.g., limited time for questioning), we present the single item Inclusion of Technology Affinity in Self-Scale (ITAS). In study 1 we provide evidence of convergent and discriminant validity within the general population so that a generalization of its applicability is possible. In study 2 we subsequently tested ITAS in the actual target group, the educational sector. The high correlations of the ITAS with the ATI and the control instrument TA-EG (ranging from rs = 0.679 to rs = 0.440) show that ITAS is suitable for use in research. Furthermore, the newly developed instrument convinces with its low complexity, the graphical component, which requires little text understanding and the high time saving. This research thus can contribute to the investigation of technology affinity in the educational sector helping educators to conduct technical activities with their learning group, to predict possible difficulties and adjust their planning accordingly.
Bilder stellen auf vielfältige Weise Bezüge zu Räumen und raumbezogenen Praktiken her. Als humangeographische Forschungsmethode fragt die Bildanalyse nach der Wirklichkeit und der Wirkungsweise von Bildern im Verhältnis von Gesellschaft und Raum. Der Beitrag führt fachlich und methodisch in die humangeographische Bildanalyse ein und diskutiert ihren Beitrag zur geographischen Bildungsforschung im Hinblick auf die Vermittlung von Bild(lese)kompetenz und den mündigen Umgang mit medialer Bildlichkeit. Als Unterrichtsbeispiel wird eine Analyse visuellen Materials für eine differenzierte Auseinandersetzung mit dem Problem Müll vorgestellt.
Die dritte universitätsweite Studierendenbefragung fand zwischen Ende November 2022 und Ende Januar 2023 statt und setzte damit den fünfjährigen Turnus der Befragung fort (Wintersemester 2012/13, Wintersemester 2017/18). Im vorliegenden Bericht werden die Informationen des Basisbogens der Studierendenbefragung 2023 dargestellt, wobei vornehmlich einzelne (univariate) Fragestellungen deskriptiv betrachtet und die Ergebnisse als Grafiken und/oder Tabellen dargestellt werden.