Das vorliegende Buch behandelt mit einem innovativen Ansatz kompetenzorientiert die Grundlagen der Biologie- und Chemiedidaktik. Zentrale Fragestellungen der Naturwissenschaftsdidaktik werden mit ausgearbeiteten Lösungsbeispielen und Lernaufgaben besprochen und mit informativen Texten ergänzt. Um die didaktische Arbeit für Schule und Unterricht Schritt für Schritt zu erleichtern, können die Lösungsbeispiele als konkretes Muster angewendet und auf neue didaktische Fragestellungen übertragen werden. Mit diesem Buch lernt der Leser, die vielen verschiedenen Aspekte von gutem Biologie- und Chemieunterricht sinnvoll zu variieren und bei der Planung neu zu kombinieren, um sicher in die naturwissenschaftliche Unterrichtspraxis einzusteigen. Damit eignet sich dieses Buch sowohl zum Selbststudium als auch zur Prüfungsvorbereitung und richtet sich an angehende Lehrer und Lehrerinnen in den Naturwissenschaften und auch an Hochschullehrkräfte, die wiederum Lehramtsstudierende mit Schwerpunkt Biologie und Chemie betreuen.

In diesem Open Access Buch finden Sie Anregungen für die praktische und schülergerechte Umsetzung molekularbiologischer Methoden an ausgewählten Themenbeispielen für den Biologieunterricht. Biotechnologische Methoden wie die DNA - Analyse werden an Schulen hauptsächlich theoretisch unterrichtet und nicht experimentell erarbeitet. In einem Exkurs zu der Umsetzung eines Schüler*innen Seminars in einem S1 - Labor zeigen wir beispielhaft, wie ein längerfristiges Kooperationsmodell zwischen Schule und Universität gelingen kann. Die praktische Umsetzung kann dabei sowohl das Verständnis für komplexe Themen sowie biologische Basiskonzepte fördern, die sich mithilfe molekularbiologischer Methoden bearbeiten lassen, als auch das wissenschaftsmethodische Verständnis schulen und somit tiefere Einblicke in den Berufsalltag eine*r Laborant*in bzw. Wissenschaftler*in geben. Darüber hinaus findet man konzeptuelle Ideen für die Lehrerbildung und -fortbildung, damit sich auch (angehende) Lehrkräfte bei der Vermittlung und praktischen Umsetzung dieser Inhalte sicher fühlen bzw. Dozierende an Universitäten frühzeitig die Bedürfnisse einer modernen Lehrerbildung im Unterrichtsfach Biologie erkennen und berücksichtigen können. Alle hier vorgestellten Arbeitstechniken und Experimente sind so konzipiert, dass sie ohne zusätzliche Sicherheitsregularien außerhalb von professionellen Forschungslaboren an Schulen durchgeführt werden können.

Eine verbesserte Zusammenarbeit und Abstimmung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik, Bildungswissenschaften und schulpraktischen Lernorten ist einer der Förderbereiche der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“. Zahlreiche der geförderten Projekte haben für dieses Handlungsfeld im Bereich Vernetzung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Bildungswissenschaften hochschulspezifische Maßnahmen konzipiert und umgesetzt. Der vorliegende Tagungsband beinhaltet Beiträge von 15 entsprechenden Projekten, von denen sieben anlässlich von zwei standortübergreifenden Projekt-Tagungen in Hannover und Potsdam vorgestellt und in Workshops diskutiert wurden. Insgesamt geben die Beiträge einen theoretisch fundierten und gleichzeitig praxisorientierten Überblick über aktuelle Ansätze und Konzepte zur besseren Vernetzung fachwissenschaftlicher, fachdidaktischer und bildungswissenschaftlicher Studienanteile im Lehramtsstudium. Dargestellt werden Projektarbeiten der Hochschulen, die auf verschiedenen Ebenen wirksam werden (curricular-inhaltliche Ebene, kollegiale Ebene, hochschul-strukturelle Ebene). Die Maßnahmen sind so beschrieben, dass sie als Grundlage für einen Transfer auf andere Fächer bzw. andere Standorte genutzt werden können. Die Beiträge richten sich an alle Lehrenden im Bereich der Lehramtsbildung sowie sonstige Akteure im Bereich der Lehr- und Qualitätsentwicklung an den Universitäten. Sie alle können den beschriebenen Konzepten und Umsetzungsformaten transferierbare Ideen und Impulse entnehmen.

Abstract: Digitale Medien werden im MINT-Unterricht als Lern- oder künftige Arbeitsmedien in naturwissenschaftlich-technischen Berufsfeldern eingesetzt. Diese innovativen Techniken sind Bestandteil naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen, z.B. bei der Sequenzierung von Genomabschnitten, automatischer Messwerterfassung oder der Datenauswertung von naturwissenschaftlichen Experimenten. Darüber hinaus bieten digitale Medien die Möglichkeit, MINT-Unterricht stärker konstruktivistisch orientiert zu gestalten und aktive bzw. reflexive Lernprozesse zu fördern. Damit steigen auch die Anforderungen an die Schüler*innen, so dass der Einsatz digitaler Medien nicht nur Erfolg verspricht, sondern ohne geeignete Instruktion auch zu schlechteren Lernergebnissen führen kann. Ausgehend von diesen fachspezifisch zu erwerbenden Kompetenzen der Schüler*innen im Umgang mit digitalen Medien wird auch reflektiert, welche zusätzlichen Anforderungen sich für eine zeitgemäße Lehrerbildung der ...

Abstract: Die Entwicklung einer scientific literacy for all stellt die Zielsetzung eines inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts dar, in dem Lernende neben Fachinhalten auch fächerübergreifende Kompetenzen erwerben. Insbesondere der Prozess der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung, der einhergeht mit dem Erwerb und der Anwendung naturwissenschaftstypischer Denk- und Arbeitsweisen, eröffnet vielfältige Nutzungsmöglichkeiten für digitale Medien, um im Prozess immanente Barrieren zu minimieren. Ausgehend vom NinU-Schema wird das didaktische Wirkungsfeld digitaler Medien im inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht mit Fokus auf das Experimentieren in diesem Beitrag theoretisch umrissen sowie Einstellungen und die resultierende Unterrichtspraxis von Lehrkräften innerhalb dieses Feldes dargestellt. Die Ergebnisse verschiedener Projekte zeigen, dass, obwohl der Einsatz digitaler Medien beim Experimentieren bereits Einzug in die naturwissenschaftliche Unterrichtspraxis ...