Verfügbarkeit: Die Zukunft des MINT-Lernens

Die Zukunft des MINT-Lernens:

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Weitere Verfasser:	Roth, Jürgen 1969- (HerausgeberIn), Baum, Michael 1983- (HerausgeberIn), Eilerts, Katja 1977- (HerausgeberIn), Hornung, Gabriele 1961- (HerausgeberIn), Trefzger, Thomas 19XX- (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin Springer Berlin 2023 Springer Spektrum 2023
Schlagworte:	Lehrer MINT-Fächer Bildung Lehrerbildung Unterricht MINT-Beruf Computerunterstützter Unterricht digitaler MINT-Unterricht im 21. Jahrhundert MINT-Lehrkräftebildung Perspektiven auf digitalen MINT-Unterricht Lehramtsstudium MINT MINT-Lernen digital Computational Thinking Open Access
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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 DIE ZUKUNFT DES MINT-LERNENS - HERAUSFORDERUNGEN UND LOESUNGSANSAETZE ................................................................................... 1 JUERGEN ROTH, KATJA EILERTS, MICHAEL BAUM, GABRIELE HORNUNG UND THOMAS TREFZGER 1.1 WORUM GEHT ES BEI DER ZUKUNFT DES MINT-LERNENS? ................... 3 1.2 KOMPETENZEN ..................................................................................... 5 1.3 DIGITALE TECHNOLOGIEN UND DIGITALE WERKZEUGE ............................... 21 1.4 DIGITALE LERNUMGEBUNGEN ALS RAHMEN FUER DAS MINT-LERNEN ... 27 1.5 AUSBLICK AUF DIE INHALTE DES DOPPELBANDES ................................... 34 LITERATUR .......................................................................................................... 37 2 CRITICAL THINKING - GELEGENHEIT FUER MINT-LERNEN IN DER ZUKUNFT? ....................................................................................... 43 JASMIN ANDERSEN, MICHAEL BAUM, CHRISTIAN DICTUS, ANDRE GREUBEL, LYNN KNIPPERTZ, JOHANNA KRUEGER, IRENE NEUMANN, BURKHARD PRIEMER, STEFAN RUZIKA, JOHANNES SCHULZ, HANS-STEFAN SILIER UND RUEDIGER TIEMANN 2.1 EINLEITUNG ............................................................................................ 44 2.2 THEORETISCHE BETRACHTUNG DES BEGRIFFES CRITICAL THINKING ............ 45 2.3 RELEVANZ VON CRITICAL THINKING IM MINT-BEREICH ......................... 47 2.4 ABGRENZUNG GEGEN ANDERE KONSTRUKTE .............................................. 48 2.5 PRAXISANBINDUNG .................................................................................. 50 2.6 FAZIT .................................................................................................... 55 LITERATUR .......................................................................................................... 56 3 DIE ZUKUNFT DES MINT-UNTERRICHTS AUS DER PERSPEKTIVE DER SCHULPRAXIS ................................................................................................. 59 MINA GHOMI, STEFAN SORGE UND ANDREAS MUEHLING 3.1 EINLEITUNG ............................................................................................ 59 3.2 DAS RAHMENMODELL DIGCOMPEDU .................................................... 61 3.3 METHODIK UND DATENERHEBUNG .......................................................... 63 3.4 ERGEBNISSE .......................................................................................... 66 3.5 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION .................................................. 68 3.6 AUSBLICK UND FAZIT ............................................................................. 70 LITERATUR .......................................................................................................... 71 VII VIII INHALTSVERZEICHNIS 4 ENTWICKLUNG VON LERNUMGEBUNGEN ZUM COMPUTATIONAL THINKING IM MATHEMATIKUNTERRICHT UND IHR EINSATZ IN LEHRKRAEFTEFORTBILDUNGEN ........................................................................... 73 STEVEN BEYER, ULRIKE DREHER, FREDERIK GRAVE-GIERLINGER, KATJA EILERTS UND STEPHANIE SCHULER 4.1 EINLEITUNG ............................................................................................. 74 4.2 THEORETISCHER HINTERGRUND ................................................................. 74 4.3 POTENZIAL EINER LERNUMGEBUNG ZUM COMPUTATIONAL THINKING ... 79 4.4 FORTBILDUNG ZUM COMPUTATIONAL THINKING IM MATHEMATIKUNTERRICHT ........................................................................ 84 4.5 IMPLIKATIONEN DER ERGEBNISSE ............................................................. 87 LITERATUR .......................................................................................................... 88 5 EINE UNTERSUCHUNG DER SELBSTWIRKSAMKEITSERWARTUNG VON LEHR AMTSSTUDIERENDEN BEZOGEN AUF DEN EINSATZ DIGITALER TECHNOLOGIEN IM MATHEMATIKUNTERRICHT AUS PERSPEKTIVE DER CONTROL-VALUE THEORY 91 FREDERIK GRAVE-GIERLINGER, LARS JENSSEN UND KATJA EILERTS 5.1 EINLEITUNG ............................................................................................ 92 5.2 THEORETISCHER HINTERGRUND .................................................................. 93 5.3 ANLIEGEN DER STUDIE ........................................................................... 95 5.4 METHODEN ............................................................................................ 95 5.5 ERGEBNISSE .......................................................................................... 96 5.6 DISKUSSION .......................................................................................... 98 LITERATUR ........................................................................................................... 101 6 UNTERSUCHUNG VON USABILITY UND DESIGN VON ONLINE LERNPLATTFORMEN AM BEISPIEL DES VIDEO-ANALYSETOOLS VIVIAN ........... 105 CHRISTIAN ALEXANDER SCHERB, MARC RIEGER UND JUERGEN ROTH 6.1 ENTWICKLUNG UND EVALUATION EINER ONLINE-LERNPLATTFORM .............. 106 6.2 KONZEPTION UND DURCHFUEHRUNG DER USABILITY-EVALUATION .............. 109 6.3 BEFUNDE ZUR NUTZUNG ......................................................................... 112 6.4 DISKUSSION UND AUSBLICK ................................................................... 118 LITERATUR ........................................................................................................... 120 7 EIN BEISPIELANSATZ ZUR VERMITTLUNG VON DIGITALER KOMPETENZ IM MINT-LEHRAMTSSTUDIUM ...................................................................... 123 CLARISSA LACHMANN, MINA GHOMI UND NIELS PINKWART 7.1 EINLEITUNG ............................................................................................ 123 7.2 DIGITALE KOMPETENZ UND PROFESSIONSSPEZIFISCHE KOMPETENZMODELLE ........................................................................... 124 7.3 BERUFSBEZOGENE DIGITALE KOMPETENZEN LEHRAMTSSTUDIERENDER ... 125 7.4 DOKUMENTENANALYSE ............................................................................ 126 7.5 KONZEPTION UND EVALUATION EINES SEMINARS ZUR FOERDERUNG DER BERUFSBEZOGENEN DIGITALEN KOMPETENZEN VON LEHRAMTSSTUDIERENDEN ...................................................................... 128 INHALTSVERZEICHNIS IX 7.6 DISKUSSION UND AUSBLICK .................................................................. 135 LITERATUR .......................................................................................................... 136 8 FAEHIGKEIT ZUR BEURTEILUNG DYNAMISCHER ARBEITSBLAETTER - WIE LAESST SIE SICH FOERDERN? ............................................................... 139 ALEX ENGELHARDT, SUSANNE DIGEL UND JUERGEN ROTH 8.1 EINLEITUNG ............................................................................................ 140 8.2 THEORETISCHER HINTERGRUND ................................................................ 140 8.3 DAS LEHR-LERN-LABOR-SEMINAR AN DER UNIVERSITAET IN LANDAU .... 146 8.4 FORSCHUNGSFRAGEN ............................................................................... 146 8.5 STUDIENDESIGN ..................................................................................... 147 8.6 FALLBEISPIEL .......................................................................................... 149 8.7 DISKUSSION UND IMPLIKATIONEN FUER DAS LEHR-LERN LABOR-SEMINAR .................................................................................. 152 8.8 AUSBLICK .............................................................................................. 153 LITERATUR .......................................................................................................... 153 9 DIGITALE LERNANGEBOTE SELBST GESTALTEN ................................................... 155 SASCHA HENNINGER UND TANJA KAISER 9.1 AUSGANGSLAGE ..................................................................................... 155 9.2 DER KLOOC YYDIGITALE LERNANGEBOTE SELBST GESTALTEN .................. 157 9.3 AUS DEM KLOOC ENTSTANDENE LERNANGEBOTE .................................. 165 9.4 FAZIT .................................................................................................... 166 LITERATUR .......................................................................................................... 166 10 VORBEREITUNG AUF EIN PHYSIKLEHREN IN DER DIGITALEN WELT: WEITER ENTWICKLUNG EINES LEHRAMTSSPEZIFISCHEN ELEKTRONIKPRAKTIKUMS .... 169 JASMIN ANDERSEN, DIETMAR BLOCK, IRENE NEUMANN, KNUT NEUMANN UND ARNE VOLKER 10.1 EINLEITUNG .......................................................................................... 169 10.2 KONZEPTION DES ELEKTRONIKPRAKTIKUMS ............................................ 171 10.3 BEFORSCHUNG DES ELEKTRONIKPRAKTIKUMS .......................................... 174 10.4 FAZIT ................................................................................................... 178 10.5 FOERDERHINWEIS UND DANKSAGUNG .................................................... 179 LITERATUR .......................................................................................................... 179 11 BLICKDATENANALYSE BEI DER INTERPRETATION LINEARER GRAPHEN IM MATHEMATISCHEN UND PHYSIKALISCHEN KONTEXT .............................. 181 SEBASTIAN BECKER, LYNN KNIPPERTZ, JOCHEN KUHN, LENA KUNTZ UND STEFAN RUZIKA 11.1 EINLEITUNG .......................................................................................... 182 11.2 THEORIE .............................................................................................. 183 11.3 FORSCHUNGSFRAGE ................................................................................ 185 11.4 METHODIK .......................................................................................... 186 11.5 RESULTATE UND DISKUSSION ................................................................. 188 11.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK .................................................... 190 LITERATUR .......................................................................................................... 191 X INHALTSVERZEICHNIS 12 ERSTE SCHRITTE ZUR AUTOMATISIERTEN GENERATION VON ITEMS IN EINEM WEBBASIERTEN TRACINGSYSTEM ..................................................... 193 MORTEN BASTIAN UND ANDREAS MUEHLING 12.1 EINLEITUNG ........................................................................................... 194 12.2 BISHERIGE FORSCHUNG ........................................................................ 195 12.3 TESTSYSTEM ......................................................................................... 197 12.4 VORSTUDIE ........................................................................................... 198 12.5 HAUPTSTUDIE ....................................................................................... 201 12.6 AKTUELLE STUDIE .................................................................................. 202 12.7 DISKUSSION ......................................................................................... 205 12.8 EINSCHRAENKUNGEN .............................................................................. 208 12.9 FAZIT UND AUSBLICK ............................................................................ 208 LITERATUR .......................................................................................................... 209 13 FEEDBACKORIENTIERTE LERNUMGEBUNGEN ZUR GESTALTUNG OFFENER AUFGABENSTELLUNGEN MIT MACHINE LEARNING, AR UND 3D-DRUCK .... 211 TIM LUTZ 13.1 AUTOMATISIERTES FEEDBACK IN DER MATHEMATIKDIDAKTIK ................. 211 13.2 FEEDBACK - EINE DEFINITION .............................................................. 212 13.3 DESIGNENTSCHEIDUNGEN ...................................................................... 214 13.4 FELDER MATHEMATIKDIDAKTISCHER FEEDBACKFORSCHUNG FUER DIE ZUKUNFT .................................................................................... 217 13.5 FAZIT .................................................................................................... 224 LITERATUR .......................................................................................................... 224 GLOSSAR ................................................................................................................... 227 LITERATURVERZEICHNIS ZUM GLOSSAR .................................................................... 233 STICHWORTVERZEICHNIS ........................................................................................... 235
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 DIE ZUKUNFT DES MINT-LERNENS - HERAUSFORDERUNGEN UND LOESUNGSANSAETZE . 1 JUERGEN ROTH, KATJA EILERTS, MICHAEL BAUM, GABRIELE HORNUNG UND THOMAS TREFZGER 1.1 WORUM GEHT ES BEI DER ZUKUNFT DES MINT-LERNENS? . 3 1.2 KOMPETENZEN . 5 1.3 DIGITALE TECHNOLOGIEN UND DIGITALE WERKZEUGE . 21 1.4 DIGITALE LERNUMGEBUNGEN ALS RAHMEN FUER DAS MINT-LERNEN . 27 1.5 AUSBLICK AUF DIE INHALTE DES DOPPELBANDES . 34 LITERATUR . 37 2 CRITICAL THINKING - GELEGENHEIT FUER MINT-LERNEN IN DER ZUKUNFT? . 43 JASMIN ANDERSEN, MICHAEL BAUM, CHRISTIAN DICTUS, ANDRE GREUBEL, LYNN KNIPPERTZ, JOHANNA KRUEGER, IRENE NEUMANN, BURKHARD PRIEMER, STEFAN RUZIKA, JOHANNES SCHULZ, HANS-STEFAN SILIER UND RUEDIGER TIEMANN 2.1 EINLEITUNG . 44 2.2 THEORETISCHE BETRACHTUNG DES BEGRIFFES CRITICAL THINKING . 45 2.3 RELEVANZ VON CRITICAL THINKING IM MINT-BEREICH . 47 2.4 ABGRENZUNG GEGEN ANDERE KONSTRUKTE . 48 2.5 PRAXISANBINDUNG . 50 2.6 FAZIT . 55 LITERATUR . 56 3 DIE ZUKUNFT DES MINT-UNTERRICHTS AUS DER PERSPEKTIVE DER SCHULPRAXIS . 59 MINA GHOMI, STEFAN SORGE UND ANDREAS MUEHLING 3.1 EINLEITUNG . 59 3.2 DAS RAHMENMODELL DIGCOMPEDU . 61 3.3 METHODIK UND DATENERHEBUNG . 63 3.4 ERGEBNISSE . 66 3.5 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION . 68 3.6 AUSBLICK UND FAZIT . 70 LITERATUR . 71 VII VIII INHALTSVERZEICHNIS 4 ENTWICKLUNG VON LERNUMGEBUNGEN ZUM COMPUTATIONAL THINKING IM MATHEMATIKUNTERRICHT UND IHR EINSATZ IN LEHRKRAEFTEFORTBILDUNGEN . 73 STEVEN BEYER, ULRIKE DREHER, FREDERIK GRAVE-GIERLINGER, KATJA EILERTS UND STEPHANIE SCHULER 4.1 EINLEITUNG . 74 4.2 THEORETISCHER HINTERGRUND . 74 4.3 POTENZIAL EINER LERNUMGEBUNG ZUM COMPUTATIONAL THINKING . 79 4.4 FORTBILDUNG ZUM COMPUTATIONAL THINKING IM MATHEMATIKUNTERRICHT . 84 4.5 IMPLIKATIONEN DER ERGEBNISSE . 87 LITERATUR . 88 5 EINE UNTERSUCHUNG DER SELBSTWIRKSAMKEITSERWARTUNG VON LEHR AMTSSTUDIERENDEN BEZOGEN AUF DEN EINSATZ DIGITALER TECHNOLOGIEN IM MATHEMATIKUNTERRICHT AUS PERSPEKTIVE DER CONTROL-VALUE THEORY 91 FREDERIK GRAVE-GIERLINGER, LARS JENSSEN UND KATJA EILERTS 5.1 EINLEITUNG . 92 5.2 THEORETISCHER HINTERGRUND . 93 5.3 ANLIEGEN DER STUDIE . 95 5.4 METHODEN . 95 5.5 ERGEBNISSE . 96 5.6 DISKUSSION . 98 LITERATUR . 101 6 UNTERSUCHUNG VON USABILITY UND DESIGN VON ONLINE LERNPLATTFORMEN AM BEISPIEL DES VIDEO-ANALYSETOOLS VIVIAN . 105 CHRISTIAN ALEXANDER SCHERB, MARC RIEGER UND JUERGEN ROTH 6.1 ENTWICKLUNG UND EVALUATION EINER ONLINE-LERNPLATTFORM . 106 6.2 KONZEPTION UND DURCHFUEHRUNG DER USABILITY-EVALUATION . 109 6.3 BEFUNDE ZUR NUTZUNG . 112 6.4 DISKUSSION UND AUSBLICK . 118 LITERATUR . 120 7 EIN BEISPIELANSATZ ZUR VERMITTLUNG VON DIGITALER KOMPETENZ IM MINT-LEHRAMTSSTUDIUM . 123 CLARISSA LACHMANN, MINA GHOMI UND NIELS PINKWART 7.1 EINLEITUNG . 123 7.2 DIGITALE KOMPETENZ UND PROFESSIONSSPEZIFISCHE KOMPETENZMODELLE . 124 7.3 BERUFSBEZOGENE DIGITALE KOMPETENZEN LEHRAMTSSTUDIERENDER . 125 7.4 DOKUMENTENANALYSE . 126 7.5 KONZEPTION UND EVALUATION EINES SEMINARS ZUR FOERDERUNG DER BERUFSBEZOGENEN DIGITALEN KOMPETENZEN VON LEHRAMTSSTUDIERENDEN . 128 INHALTSVERZEICHNIS IX 7.6 DISKUSSION UND AUSBLICK . 135 LITERATUR . 136 8 FAEHIGKEIT ZUR BEURTEILUNG DYNAMISCHER ARBEITSBLAETTER - WIE LAESST SIE SICH FOERDERN? 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