Die Zukunft des MINT-Lernens: Band 1 Perspektiven auf (digitalen) MINT-Unterricht und Lehrkräftebildung
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Berlin
Springer Berlin
2023
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Inhaltsverzeichnis 1 2 3 Die Zukunft des MINT-Lernens - Herausforderungen und Lösungsansätze. 1 Jürgen Roth, Katja Eilerts, Michael Baum, Gabriele Hornung und Thomas Trefzger 1.1 Worum geht es bei der Zukunft des MINT-Lernens?. 1.2 Kompetenzen. 1.3 Digitale Technologien und digitale Werkzeuge. 1.4 Digitale Lernumgebungen als Rahmen für das MINT-Lernen . 1.5 Ausblick auf die Inhalte des Doppelbandes. Literatur. 3 5 21 27 34 37 Critical Thinking - Gelegenheit für MINT-Lernen in der Zukunft?. 43 Jasmin Andersen, Michael Baum, Christian Dietus, André Greubel, Lynn Knippertz, Johanna Krüger, Irene Neumann, Burkhard Priemer, Stefan Ruzika, Johannes Schulz, Hans-Stefan Silier und Rüdiger Tiemann 2.1 Einleitung. 2.2 Theoretische Betrachtung des BegriffesCritical Thinking . 2.3 Relevanz von Critical Thinking im MINT-Bereich. 2.4 Abgrenzung gegen andere Konstrukte. 2.5 Praxisanbindung. 2.6
Fazit. Literatur. 44 45 47 48 50 55 56 Die Zukunft des MINT-Unterrichts aus der Perspektive der Schulpraxis. Mina Ghomi, Stefan Sorge und Andreas Mühling 3.1 Einleitung. 3.2 Das Rahmenmodell DigCompEdu. 3.3 Methodik und Datenerhebung. 3.4 Ergebnisse. 3.5 Zusammenfassung und Diskussion. 3.6 Ausblick und Fazit. Literatur. 59 59 61 63 66 68 70 71 VII
VIII 4 Inhaltsverzeichnis Entwicklung von Lernumgebungen zum Computational Thinking im Mathematikunterricht und ihr Einsatz in Lehrkräftefortbildungen. 73 Steven Beyer, Ulrike Dreher, Frederik Grave-Gierlinger, Katja Eilerts und Stephanie Schuler 4.1 Einleitung. 4.2 Theoretischer Hintergrund. 4.3 Potenzial einer Lernumgebung zum Computational Thinking . 4.4 Fortbildung zum Computational Thinking im Mathematikunterricht. 4.5 Implikationen der Ergebnisse. Literatur. 74 74 79 84 87 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 OnlineLernplattformen am Beispiel des Video-Analysetools ViviAn. 105 Christian Alexander Scherb, Marc Rieger und Jürgen Roth 6.1 Entwicklung und Evaluation einer Online-Lernplattform. 6.2 Konzeption und Durchführung der Usability-Evaluation. 6.3 Befunde zur Nutzung. 6.4 Diskussion und Ausblick. Literatur. 7 Ein Beispielansatz zur Vermittlung von digitaler Kompetenz im MINT-Lehramtsstudium. 123 Clarissa Lachmann, Mina Ghomi und Niels Pinkwart 7.1 Einleitung. 7.2 Digitale Kompetenz und professionsspezifische Kompetenzmodelle. 7.3 Berufsbezogene digitale Kompetenzen Lehramtsstudierender . 7.4
Dokumentenanalyse. 7.5 Konzeption und Evaluation eines Seminars zur Förderung der berufsbezogenen digitalen Kompetenzen von Lehramtsstudierenden. 106 109 112 118 120 123 124 125 126 128
Inhaltsverzeichnis 7.6 Diskussion und Ausblick. Literatur. 8 10 11 135 136 Fähigkeit zur Beurteilung dynamischer Arbeitsblätter Wie lässt sie sich fördern?. 139 Alex Engelhardt, Susanne Digel und Jürgen Roth 8.1 Einleitung. 8.2 Theoretischer Hintergrund. 8.3 Das Lehr-Lern-Labor-Seminar an der Universität in Landau . 8.4 Forschungsfragen. 8.5 Studiendesign. 8.6 Fallbeispiel. 8.7 Diskussion und Implikationen für das Lehr-LernLabor-Seminar . 8.8 Ausblick. Literatur. 9 IX 140 140 146 146 147 149 152 153 153 Digitale Lernangebote selbst gestalten. 155 Sascha Henninger und Tanja Kaiser 9.1
Ausgangslage. 9.2 Der KLOOC „Digitale Lernangebote selbst gestalten“. 9.3 Aus dem KLOOC entstandene Lernangebote. 9.4 Fazit. Literatur. 155 157 165 166 166 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. 10.2 Konzeption des Elektronikpraktikums. 10.3 Beforschung des Elektronikpraktikums. 10.4 Fazit. 10.5 Förderhinweis und Danksagung. Literatur. 169 171 174 178 179 179 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. 11.2 Theorie. 11.3 Forschungsfrage. 11.4 Methodik. 11.5 Resultate und Diskussion. 11.6 Zusammenfassungund Ausblick. Literatur. 182 183 185 186 188 190 191
x 12 13 Inhaltsverzeichnis Erste Schritte zur automatisierten Generation von Items in einem webbasierten Tracingsystem. 193 Morten Bastian und Andreas Mühling 12.1 Einleitung. 12.2 Bisherige Forschung. 12.3 Testsystem. 12.4 Vorstudie. 12.5 Hauptstudie. 12.6 Aktuelle Studie. 12.7 Diskussion. 12.8 Einschränkungen. 12.9 Fazit und Ausblick. Literatur. 194 195 197 198 201 202 205 208 208 209 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 für die Zukunft. 217 13.5 Fazit. 224 Literatur. 224 Glossar. 227 Literaturverzeichnis zum Glossar. 233 Stichwortverzeichnis. 235 |
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Inhaltsverzeichnis 1 2 3 Die Zukunft des MINT-Lernens - Herausforderungen und Lösungsansätze. 1 Jürgen Roth, Katja Eilerts, Michael Baum, Gabriele Hornung und Thomas Trefzger 1.1 Worum geht es bei der Zukunft des MINT-Lernens?. 1.2 Kompetenzen. 1.3 Digitale Technologien und digitale Werkzeuge. 1.4 Digitale Lernumgebungen als Rahmen für das MINT-Lernen . 1.5 Ausblick auf die Inhalte des Doppelbandes. Literatur. 3 5 21 27 34 37 Critical Thinking - Gelegenheit für MINT-Lernen in der Zukunft?. 43 Jasmin Andersen, Michael Baum, Christian Dietus, André Greubel, Lynn Knippertz, Johanna Krüger, Irene Neumann, Burkhard Priemer, Stefan Ruzika, Johannes Schulz, Hans-Stefan Silier und Rüdiger Tiemann 2.1 Einleitung. 2.2 Theoretische Betrachtung des BegriffesCritical Thinking . 2.3 Relevanz von Critical Thinking im MINT-Bereich. 2.4 Abgrenzung gegen andere Konstrukte. 2.5 Praxisanbindung. 2.6
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VIII 4 Inhaltsverzeichnis Entwicklung von Lernumgebungen zum Computational Thinking im Mathematikunterricht und ihr Einsatz in Lehrkräftefortbildungen. 73 Steven Beyer, Ulrike Dreher, Frederik Grave-Gierlinger, Katja Eilerts und Stephanie Schuler 4.1 Einleitung. 4.2 Theoretischer Hintergrund. 4.3 Potenzial einer Lernumgebung zum Computational Thinking . 4.4 Fortbildung zum Computational Thinking im Mathematikunterricht. 4.5 Implikationen der Ergebnisse. Literatur. 74 74 79 84 87 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.
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