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Gerade nach den jüngsten Gewaltvorfällen hat die Frage nach den Möglichkeiten von Prävention erneut an Brisanz zugenommen. Betroffen hiervon sind nicht nur öffentliche Einrichtungen, Betriebe oder Unternehmen, sondern insbesondere Schulen. Als effektiver Ansatz wird die Implementierung von Krisenteams an Schulen als Teil des Bedrohungsmanagements bereits seit 2002 in Deutschland umgesetzt. Bislang lag allerdings der Fokus dieser Fortbildungen auf der Wissensvermittlung in klassischen Präsenzformaten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die spezifische Blended Learning-Struktur der Fortbildung von KomPass plus die Handlungskompetenz der schulischen Krisenteams fördern kann und welche positiven Einflussfaktoren sich in einer solchen Lernumgebung identifizieren lassen.
Carolina Staiger entwickelt in ihrer Dissertation ein erstes Konzept eines dynamischen Testverfahrens für den Bereich der Mathematikdidaktik und erprobte das Verfahren am Beispiel ausgewählter Themen der Bruchrechnung zu Beginn von Klasse 6.
Dynamische Testverfahren basieren auf Lew Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, deren Ziel es ist, neben dem aktuellen Leistungsstand eines Lernenden vor allem dessen Leistungspotenzial einzuschätzen. Die Idee ist es, dieses Potenzial durch den Einsatz elaborierten Feedbacks mit gestuftem Unterstützungsgrad (z. B. Hinweise auf metakognitive, kognitive Strategien oder über das Angebot von Lösungsschritten) zu evozieren. Staiger untersuchte in ihrer Arbeit speziell, welche (meta-)kognitiven Prozesse durch die Vergabe von gestuften Feedbackkomponenten bei den Schülerinnen und Schülern hervorgebracht werden können.
Die Autorin gibt zu Beginn der Arbeit unter anderem Einblick in Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, in die Grundzüge der Dynamischen Testdiagnostik, in die Feedbacktheorie sowie Feedbackforschung und leitet daraus ein auf die Bruchrechnung bzw. Mathematikdidaktik anwendbares Verfahren ab. Staiger arbeitet erstmals verschiedene Konzeptionen gestufter Unterstützungsmaßnahmen vor allem unter Betrachtung ihrer Wirksamkeit auf das Lernen auf und führt sie für die Umsetzung in einem dynamischen Testverfahren zusammen. In der Aufarbeitung zentraler mathematikdidaktischer und lernpsychologischer Modelle und Untersuchungen legt die Autorin offen, dass es bisher wenig forschungsbasierte Aussagen über die Wirkung gestufter Unterstützungsmaßnahmen gibt, woraus sie folgende zentrale Forschungsfrage in ihrer Dissertation bearbeitet: „Welche Wirkungsweise, speziell welche (meta-)kognitiven Prozesse lassen sich durch Vergabe der gestuften Hilfen (hier als Feedbackkomponenten benannt) in den ausgewählten Themenbereichen der Bruchrechnung und bei ausgewählten Sechstklässlern hervorbringen?
Staiger wählt ein qualitatives Forschungsdesign mit kategoriengeleitetem Auswertungsverfahren. Im Zentrum steht dabei die qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring. Sie gibt einen ersten differenzierten Einblick in die metakognitiven und kognitiven Prozesse von Sechstklässlerinnen und Sechstklässlern einer baden-württembergischen Realschule im Umgang mit den exemplarisch konzipierten Feedbackkomponenten, die wiederum Rückschlüsse auf das Leistungspotenzial der Lernenden geben. Daraus entwickelte Beispielschülerprofile zeigt sie am Ende ihrer Arbeit auf.
Die Arbeit wendet sich an Studierende und Lehrer des Faches Physik in der Sekundarstufe I und verfolgt didaktische und methodische Ziele. Ein didaktisches Ziel ist es, die Genese physikalischer Begriffe sichtbar werden zu lassen. So wird an ausgewählten Beispielen gezeigt, wie man auch ohne die Kenntnis einer Maßeinheit und eines ausgereiften Messverfahrens zu quantitativen Aussagen gelangen kann. Die Frage nach der Rechtfertigung dieser Vorgehensweise führt zu der Einsicht, dass die Erarbeitung naturwissenschaftlichen Wissens ein steiniger Weg ist und dass die erworbenen Kenntnisse nie endgültig sind, sondern immer nur vorläufig sein können. Neue experimentelle Ergebnisse können stark veränderte Vorstellungen erfordern - wie Quantentheorie und Relativitätstheorie eindrucksvoll belegen.
Ein weiteres didaktisches Problem stellt im Unterricht der Gebrauch der Sprache dar; sie ist ein höchst einflussreiches Medium, und viele Lernschwierigkeiten sind darauf zurück zu führen, dass ein und dieselbe Vokabel in der Alltagssprache und in der Fachsprache des Physiklehrers jeweils eine ganz unterschiedliche Bedeutung besitzt. Dies kann eine präzise Begriffsbildung erschweren oder sogar blockieren, lässt sich aber bei Kenntnis dieser Probleme durchaus vermeiden.
Auf methodischem Gebiet wird ein Einstieg in die Elektrik über den historischen Weg - also über den Begriff der elektrischen Ladung - vorgestellt. Diese Entscheidung geht von der Überzeugung aus, dass es für Lerner der Sekundarstufe I leichter ist, den Zugang zur Elektrik nur über einen einzigen Begriff - den einer bestimmten "Menge an Elektrizität" - zu gehen als über den Begriff der Stromstärke, welcher die gleichzeitige Erfassung und die mathematische Verknüpfung von zwei Begriffen - den der elektrischen Ladung und den der Zeit - erfordert.
Bei einem weiteren Problem - nämlich der Deutung der Übertragungsgeschwindigkeit der elektrischen Energie von der Quelle zum angeschlossenen Elektrogerät - wird eine Modellvorstellung entwickelt, welche bewusst auf den Begriff der elektrischen Feldstärke verzichtet und dennoch das bestehende Phänomen zutreffend beschreibt.
Im Anhang wird durch eine vergleichende Betrachtung von elektrischen und magnetischen Feldern einerseits und dem Gravitationsfeld andererseits gezeigt, wie durch einen Analogieschluss ein schwieriges Problem in übersichtlicher Weise gelöst werden kann.
In schulbuchgemäßen Unterrichtsgängen zur Linsenabbildung und Spektroskopie werden optische Phänomene und das Strahlenmodell nur unzureichend aufeinander bezogen. Zudem trennen viele Lernende kaum zwischen dem Modell des Lichtstrahls und dem Phänomen des Lichtbündels.
In modellorientiertem Unterricht zu Linsen, Prismen und Gittern wird das Strahlenmodell axiomatisch eingeführt. Nichtsdestotrotz wird das Strahlenmodell anhand des Phänomens eines Lichtbündels veranschaulicht. Die eigentlichen Phänomene (nämlich optische Bilder) kommen dabei oft zu kurz. Zudem wird das Strahlenmodell zu stark vom Wellenmodell abgegrenzt.
In phänomenbasiertem Unterricht werden die optischen Bilder ausgiebig beobachtet. Hierbei werden meist einzelne Bildpunkte betrachtet. Dies entspricht jedoch nicht der ganzheitlichen Sicht der Lernenden. Zudem wird das Strahlenmodell weitestgehend gemieden.
Vor diesem Hintergrund wird ein bildbasierter Zugang zur Linsenabbildung und Spektroskopie vorgestellt. Ausgehend von ganzen Bildern führt dieser Zugang zum Strahlenmodell und darüber hinaus zum Wellenmodell.
Der bildbasierte Zugang wird gemäß dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion auf die Sicht der Forschenden und die Sicht der Lernenden abgestimmt. Für die fachliche Klärung werden Texte von Johannes Kepler und Vaibhav Vaish, von Isaac Newton und Matthias Rang, von Joseph Fraunhofer und José Lunazzi sowie von Albrecht Dürer analysiert. Für die Erfassung der Lernerperspektive werden bisherige Studien zusammengetragen und eigene Vermittlungsexperimente (Teaching experiments) durchgeführt. Für die didaktische Strukturierung werden die phänomenologische Methode und die Modellmethode zu einer phänomenbasierten Modellmethode zusammengeführt. Dadurch wird ein schrittweiser Übergang von der Phänomenwelt zur Modellwelt ermöglicht.
Der bildbasierte Zugang erfolgt in sechs Schritten: 1. Alltagsnahe Phänomene der Linsenabbildung und Spektroskopie beobachten. 2. Innerhalb des Linsenbildes und Spektrums ganze Einzelbilder offenbaren. 3. Linsenabbildung und Spektroskopie als Überlagerung von Einzelbildern betrachten. 4. Die räumliche Verteilung der Einzelbilder anhand von Verbindungslinien übersichtlich darstellen. 5. Die Verbindungslinien anwenden, um die Überlagerung der Einzelbilder zum Gesamtbild vorherzusagen. 6. Das Modellhafte dieser so genannten Strahlen besprechen.
Auf diese Weise werden Phänomenwelt und Modellwelt klar voneinander getrennt. Gleichzeitig werden die beobachtbaren Bilder und die hinzugedachten Strahlen klar aufeinander bezogen.
In Vermittlungsexperimenten mit Siebtklässlern und Studierenden konnte der bildbasierte Zugang genutzt werden, um die Lernenden von ihrem holistischen Standpunkt zum analytischen Standpunkt der Forschenden zu begleiten.
Darüber hinaus hat der bildbasierte Zugang zu fachwissenschaftlichen Erkenntnissen geführt. Diese werden ebenso dargestellt. Für die Linsenabbildung wird eine bildbasierte Konstruktionsmethode entwickelt. Sie enthält die herkömmliche Konstruktionsmethode als Spezialfall. Im Bereich der Spektroskopie wird ein einfaches Verfahren zur Spektralsynthese beschrieben (Superposition of Newtonian Spectra, SNS) und spektral kodierte Bildprojektion vorgestellt (Projected-Image Circumlineascopy, PICS). Analog dazu wird Newtons experimentum crucis umgedeutet. Zudem wird die abbildungsoptische Beschreibung des Spektroskops erweitert und eine hyperspektrale Bildgebungstechnik namens spatiospectral scanning eingeführt. An diesen Beispielen wird gezeigt, wie Didaktische Rekonstruktion zur wissenschaftlichen Konstruktion beitragen kann.
Trotz Schulpflicht gibt es auch in Deutschland Menschen, die das Lesen und Schreiben nicht ausreichend beherrschen, um uneingeschränkt am gesellschaftlichen Leben teilhaben zu können. Volkshochschulen und andere Bildungsträger bieten seit vielen Jahren Alphabetisierungskurse an, die von engagierten, stets um die Qualität des Unterrichts bemühten, Lehrkräften geleitet werden. Offen ist allerdings, wie sich die Lehrenden selbst, ihr Wissen aktuell halten und ihr Lehren professionalisieren, da es weder verbindliche Standards noch einheitliche Regelungen oder gesetzliche Bestimmungen gibt. Deshalb wird der Frage nachgegangen, wie sich Lehrende in der Weiterbildung im Berufsalltag Wissen aneignen. In diesem Kontext ist die Frage nach der Praxis in der Alphabetisierungsarbeit interessant.
Die Studie Effizienz von Weiter- und Fortbildung in der Alphabetisierung und Grundbildung, insbesondere der Diagnose- und Förderkompetenz im Schriftspracherwerb, aus der Perspektive der Lehrenden, ist eine aktuelle empirische Untersuchung zum Weiterbildungsverhalten von Lehrenden in Alphabetisierungskursen.
Nach einer allgemeinen Einführung in die Alphabetisierungsarbeit und einem kurzen Abriss der Schreibprozessforschung in Deutschland, wird auf die Teilaspekte der Förderung und Diagnostik eingegangen.
Auf Grundlage eines qualitativen Forschungsdesigns wird auf der Ebene der praktischen Umsetzung in der Förderung, die Effizienz von Weiterbildung für die Lehrenden selbst, aus der Sicht der Lehrenden, beschrieben.
Es werden 1428 im Jahr 2013 verfügbare Neufahrzeugtypen hinsichtlich des
CO2-Ausstoßes und der Fahrzeugparameter analysiert.
Die gewonnenen Daten werden mit der CO2-Klassifizierung
nach der PKW-EnVKV sowie den
CO2-Flottenzielvorgaben nach EU-Verordnung 443/2009 verglichen.
Unter Verwendung dimensionsanalytischer Methoden wird der
Zusammenhang zwischen Kraftstoffverbrauch, Fahrzeugparametern
wie Fahrzeugmasse, Höchstgeschwindigkeit und Beschleunigung
aufgezeigt und physikalisch begründet.
Durch Analyse der Kennzahlen lassen sich Fahrzeugtypen
und Technologien mit hohem spezifischen Verbrauch identifizieren. Es
wird deutlich, welche Technologien zu geringen spezifischen Verbräuchen
führen.
Die dimensionslosen Kennzahlen werden verwendet, um eine Abschätzung
des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen nach heutigem Technologiestand
zu machen.
Die Notwendigkeit, Dringlichkeit und vor allem auch die Alternativlosigkeit der digitalen Transformation ist hinreichend bekannt. Mit der Customer Company Matrix existiert bereits ein Ansatz, welches den Einfluss digitaler Technologien holistisch erfasst und mittels der Dimensionen Kundennutzen (Customer) und Effizienz der Leistungserzeugung (Company) abbildet. Mit dem hier vorgestellten i4X-Framework erweitern wir diesen Ansatz und zeigen wie Organisationen im Durchlaufen der vier Phasen insight, ignite, innovate und implement digitale Transformation erfolgreich bewerkstelligen können.
Geschäftliche Vorgänge werden zunehmend mit Hilfe des Internets abgewickelt. Die eindeutige Identifizierung der Kommunikationspartner muss dabei gewährleistet sein. Die Möglichkeit, eine fremde Identität anzunehmen oder eine Unterschrift zu fälschen, muss ausgeschlossen werden. Insbesondere muss eine nachträgliche Abänderung eines unterschriebenen Textes von den Kontrollmechanismen bemerkt werden. Hierfür dient die elektronische oder digitale Signatur. Im Sinne des Signaturgesetzes sind <elektronische Signaturen> Daten in elektronischer Form, die anderen elektronischen Daten beigefügt oder logisch mit ihnen verknüpft sind und die zur Authentifizierung dienen. [SIGG] Eine Chipkarte oder Smartcard bietet eine geeignete Hardware für die elektronische Signatur. In der vorliegenden Arbeit geht es um die Integration von Chipkarten in das Online Bestellwesen der FH Ravensburg-Weingarten. Für die digitale Signatur ist eine zentrale Kontrollstelle, eine Certification Authority (CA), unbedingt notwendig. Für das Bestellwesen-System wurde daher eine eigene CA aufgebaut. Zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Chipkarten, wurde ein Programm entwickelt. Mit Hilfe dieses Programmes ist es möglich die Kommunikationsabläufe von einzelnen Kommunikationsschritten darzustellen.
Die Entwicklung von TPACK bei angehenden Lehrkräften durch medienbezogene Lernprozesse im Makerspace
(2022)
Um Technologien zielgerichtet und lernwirksam in den modernen Unterricht integrieren zu können, müssen Lehrkräfte heutzutage über komplexes technologisches, pädagogisches und inhaltsbezogenes Wissen (TPACK) verfügen (Mishra & Koehler, 2006). TPACK sollte deshalb frühzeitig als Teil der universitären Lehrerkräftebildung gefördert werden. Hierfür scheint die projektbezogene Arbeit in einem pädagogischen Makerspace vielversprechend, da er eine konstruktivistische Lehr-Lernumgebung zur selbstgesteuerten, technologie-gestützten Konzeption und Erstellung (digitaler) Lehr-Lernmaterialen für den Fachunterricht darstellt. Allerdings wurde die potentielle TPACK-Förderung durch projektbezogenes Arbeiten in einem Makerspace bislang nur unzureichend empirisch untersucht.
Die vorliegende Dissertation leistet daher einen wichtigen Beitrag zum bisherigen Forschungsstand, insb. der TPACK-Forschung in der Lehrkräftebildung, indem evaluiert werden sollte, inwieweit sich (1) ein pädagogischer Makerspace für die Entwicklung von TPACK – auch unter Berücksichtigung möglicher personeller Kontextfaktoren – bei angehenden Lehrkräften eignet, (2) wie aussagekräftig die in der Forschung hauptsächlich verwendeten standardisierten Selbsteinschätzungsskalen zur Messung des anwendungsbezogenen TPACK sind und (3) auf welche Herausforderungen angehende Lehrkräfte bei der Arbeit im pädagogischen Makerspace stoßen.
Um diese Ziele zu verfolgen und abgeleitete Forschungsfragen zu beantworten, wurde das Arbeiten im Makerspace als Intervention mit mehreren Kohorten angehender Lehrkräfte der Naturwissenschaften realisiert. TPACK wurde als Prä-Post-Variable einerseits mittels einer standardisierten Selbsteinschätzungsskala und andererseits mittels eines selbst entwickelten vignettenbasierten Leistungstest auf Basis von Fremdeinschätzungen gemessen. Darüber hinaus dienten prozessbegleitete Interviews der Identifikation wahrgenommener Herausforderungen und Problemlösestrategien der Studienteilnehmer.
Insgesamt zeigen die der Dissertationsarbeit zugrundeliegenden Studien einen pädagogischen Makerspace als vielversprechende Umgebung zur Förderung von TPACK auf. Außerdem lassen die vorliegenden Ergebnisse aus der Triangulation der Selbst- und Fremdeinschätzung von TPACK darauf schließen, dass Selbsteinschätzungsskalen mit Bedacht verwendet und im Rahmen empirischer Forschung um ein objektives Maß ergänzt werden sollten um die Validität der Schlussfolgerungen zu erhöhen. Die Ergebnisse werden unter Berücksichtigung sowohl der pandemiebedingten Einschränkungen als auch der von den angehenden Lehrkräften wahrgenommenen Herausforderungen während der Studiendurchführung hinsichtlich des Potenzials eines pädagogischen Makerspace kritisch diskutiert, und Empfehlungen zur Optimierung dieses Unterstützungspotenzials abgeleitet.