Entwicklung und Erprobung von digital angereichertem natur-wissenschaftsbezogenem Sachunterricht in digitalen Lehr-Lern-Laboren und Uni-Klassenzimmern (EEdnaS)

Projektleitung: Prof. Dr. Kim Lange Schubert
Doktorand: Karl Wollmann

Ziel der Maßnahme

Ziel der Maßnahme ist die Verzahnung der Förderung von professionellen Kompetenzen im Sinne des zuvor grundgelegten Technological Pedagogical And Content Knowledge (TPACK)  von (angehenden) Lehrpersonen mit der Entwicklung, Erprobung, Beforschung und Distribution von digitalen Lernumgebungen zur Verbesserung der Unterrichtsqualität von naturwissenschaftlichem Sachunterricht.

Theoretische Einbettung

Professionelle Kompetenzen von Lehrpersonen sind von großer Bedeutung für die Unterrichtsqualität und den Lernerfolg von Schüler:innen. Die Frage, wie Lehrkräfte professionelle Kompetenzen entwickeln, ist eine wichtige Frage empirischer Bildungsforschung, an die mit dem vorliegenden Projekt angeschlossen werden soll – in Erweiterung zum bisherigen Forschungsstand (z.B. T-KnoX-Projekt) werden dabei digitalisierungsbezogene Kompetenzen fokussiert. In der Teilstudie EEdnaS werden Bedingungen für die Entwicklung digitalisierungsbezogener professioneller Kompetenzen anhand einer experimentellen Studie untersucht.

Forschungsfragen:

  • Wie müssen Seminare gestaltet sein, um professionelle Kompetenzen (Einstellungen und Haltungen sowie Professionswissen (TPACK)) von Lehramtsstudent:innen hinsichtlich des Einsatzes von digitalen Medien im (zukünftigen) Unterricht positiv zu beeinflussen.
  • Welche Bedingungen in der Präsentation der Inhalte (Fachwissen, Fachdidaktisches Wissen, Pädagogisches Wissen und technologie-/digitalisierungsbezogenes Wissen) beeinflussen die Entwicklung positiv?
  • Welchen Einfluss hat die eigene Auswahl eines Inhaltsbereichs (Content) für die Entwicklung von naturwissenschaftlichem Sachunterricht im Seminar für die Entwicklung professioneller Kompetenzen (TPACK)?
  • Welchen Einfluss hat die Begleitevaluation der Erprobungen durch Student:innen auf die Entwicklung ihrer professionellen Kompetenzen (TPACK)?
  • Welche Struktur weist die professionelle Kompetenz hinsichtlich des Einsatzes von digitalen Medien auf?
  • Welche Zusammenhänge bestehen zwischen Einstellungen und Haltungen und dem Professionswissen? Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den Wissensbereichen?
  • Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den professionellen Kompetenzen und der Qualität der Unterrichtsentwürfe sowie der Unterrichtsqualität?
  • Wie verändert sich die Unterrichtsqualität in Bezug auf den naturwissenschaftlichen Unterricht?

Inhalt des Forschungsprojekts

Beschreibung der Maßnahme: Die Student:innen entwickeln mit Lehrpersonen und wissenschaftlichen Mitarbeiter:innrn der Universität im Rahmen des fachdidaktischen Abschluss-Seminars (05-GSD-SACH04) in digitalen Lehr-Lern-Laboren der Grundschuldidaktik naturwissenschaftlichen Sachunterricht u. b. B. von digitalen Medien. Bei der Entwicklung der Lernumgebungen stehen Fragen nach dem fachspezifischen Einsatz von digitalen Medien zur Adressierung heterogener Lernvoraussetzungen (Schülervorstellungen, Lernschwierigkeiten) sowie zur Anreicherung des Unterrichts durch multiple digitale Repräsentationsmöglichkeiten und fachspezifische Möglichkeiten der digitalen Leistungserfassung und –rückmeldung im Vordergrund. Der so entwickelte Unterricht wird in speziellen Uni-Klassenzimmern im Feld erprobt, videographiert und verbessert. Dies führt zur sofortigen Implementation im Feld. Die entwickelten digitalen Lernumgebungen werden im Sinne des Upscalings weiteren Akteuren zugänglich gemacht (Open Educational Resources im Netzwerk der Universität Leipzig EDUdigitaLE (https://oer.uni-leipzig.de/); Fortbildungen).

Beschreibung des Forschungsprojektes: Im Teilprojekt EEdnaS werden Bedingungen für die Entwicklung digitalisierungsbezogener professioneller Kompetenzen angehender Lehrpersonen anhand einer experimentellen Studie untersucht (Forschungsfragen siehe oben). Im Rahmen der Studie nehmen angehende Lehrkräfte an unterschiedlich gestalteten Seminaren teil, wobei alle Seminare die Entwicklung und Erprobung bzw. Begleitforschung von digital angereichertem Sachunterricht umfassen. Die Student:innen werden den Treatments zufällig zugeordnet und werden vor, und nach der Teilnahme am Seminar mit Hilfe von Fragebögen und Interviews befragt. Aufgrund der zeitlichen Nähe zu Referendariat und Eintritt in den LehrerInnenberuf, ist ebenfalls eine Nacherhebung geplant (Prä-Post-follow-up Design). Im Vordergrund steht die Erfassung und Beschreibung der Veränderung des TPACKs sowie die Entwicklung der Einstellungen und Haltungen in Bezug auf die fachspezifische Implementation von digitalen Medien. Die Kontrastierung erfolgt nicht nur zwischen den einzelnen Treatmentgruppen, sondern auch mit der Kompetenzentwicklung der Student:innen, die im Modul 05-GSD-SACH04 ähnliche Seminarangebote belegen, sollen als Kontrollgruppe fungieren. Voraussetzung für die Durchführung dieser Forschung ist die (Weiter-)Entwicklung von messinvarianten Fragebögen und Interviewleitfäden zur Kompetenzerfassung auf Ebene der (angehenden) Lehrpersonen und der Schüler:innen (Vorarbeiten liegen vor). Eine zweite Forschungslinie stellt die fachdidaktische Entwicklungsforschung dar: Der entwickelte Unterricht als auch der Seminaraufbau werden unter Einbezug aller beteiligten Entwickler:innen im Design-Based Research Ansatz (z.B. Euler 2014) kontinuierlich beforscht und verbessert.

Aktueller Stand der Arbeit

Stand Oktober 2021:

  • Die Umsetzung der 3 geplanten Treatments wurde an 3 Grundschulen im Leipziger Stadtgebiet mit Student:innen und Schüler:innen der dritten Klassenstufe in 6 Klassen erfolgreich abgeschlossen.
    Die Treatments wurden als eTeaching-Stunden in den Grundschulen umgesetzt, wobei die unterrichtenden Student:innen digital mit dem Klassenzimmer verbunden waren.

Stand September 2020:

  • Die Pilotierung der drei geplanten Treatments inkl. Erhebungsinstrumente ist in Vorbereitung.
    Akquise der teilnehmenden Grundschulen / Lehrkräfte - Prüfung der Teilnahmebedingungen für Lehrkräfte.
    Erstellung des Forschungsdatenmanagementplans u.a. mit dem Ziel, die gewonnenen Daten für den videobasierten Unterricht nutzbar zu machen (Lehrer:innenbildung in allen Phasen der Lehrer:innenausbildung).
    Entwicklung der Testinstrumente in Abstimmung mit dem Gesamtprojekt.