Unser Ziel ist es, naturwissenschaftliche Kenntnisse von Lernenden mittels informatischer Konzepte zu vertiefen und vernetzen.
Kurzdarstellung
Inhaltliche Ziele
- Erkennen von Algorithmen in naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen bei der Umsetzung von Lehrplaninhalten/Bildungsplaninhalten der 6. und 7. Klassen.
- Nutzung und Ansteuerung von Sensoren mit von SuS erstellten einfachen Algorithmen und Systemen, die sich an für Kinder konzipierten Systemen wie Lego Mindstorms o.ä. orientieren, also altersgerecht und für Einsteiger geeignet sind.
- Sinnhafter, zeitsparender Einsatz digitaler Messwerterfassung und deren Verarbeitung inkl. dafür notwendiger Informatik-Konzepte.
Produkte von GENIUS
- Unterrichtskonzepte und Materialien mit maßgeschneiderten, kurz gefassten Hintergrundinformationen, die Lehrkräfte kostenlos nutzen, einsetzen und modifizieren dürfen (OER, open educational resources).
- Direkt einsetzbare aber auch anpassbare Arbeitsblätter und Anleitungen für SuS, die Themenbereiche des Lehrplans/Bildungsplans der 6. und 7. Klassen adressieren.
- Unterrichtskonzepte sollen im Klassenraum und in PC-Räumen umsetzbar sein, so dass ein breites Spektrum an Schulausstattungen kompatibel ist.
Ablauf und Projektstruktur
- Projektlaufzeit: 2,5 Jahre
- Treffen (virtuell) mit Lehrkräften im Projektteam ungefähr alle 2 Monate (nicht in den Ferien).
- Lehrkräfte entscheiden mit Kolleg*innen wie die Materialen von universitären Partnern ausgestaltet werden, um mit bereitgestellten Paketen aus Hard-& Software im Unterricht zu arbeiten, mit denen direkt Lehrplaninhalte/Bildungsplaninhalte umgesetzt werden können.
- Evaluierung der entstandenen Konzepte für Szenarien von 3-5 Stunden.
- Möglichkeit zur Kooperation für eine weitere Nutzung der Hardware an der Schule.
Projektbeschreibung
GeNIUS beforscht mittels partizipativer Aktionsforschung Konzepte, mit denen naturwissenschaftliche und informatische Kompetenzen gemeinsam und integrativ adressier- und förderbar sind. Daraus sollen Gelingensbedingungen für einen praxiserprobten fächerübergreifenden naturwissenschaftlich-informatischen Unterricht abgeleitet werden.
Das Ziel von GeNIUS ist es, förderliche und hinderliche (Gelingens-)Bedingungen für einen integral-fächerübergreifenden naturwissenschaftlich-informatischen Unterricht (NIU) zu identifizieren. Zur Erforschung dieser Bedingungen wird methodisch ein Mixed-Methods Ansatz auf Basis einer partizipativen Aktionsforschung herangezogen, um die Akteure gestaltend einzubinden.
Um die konkreten Anwendungsfelder, Bedürfnisse, Möglichkeiten und Leerstellen der Praxis bzgl. NIU zu identifizieren, werden in der ersten Phase Interviews mit Lehrkräften geführt.
Auf Basis der identifizierten Anwendungsfelder werden konkrete NIU-Szenarien in einem kooperierenden und kollaborativen Verfahren zwischen fachdidaktischer Forschung und Lehrkräften (Praxis) entwickelt. Diese entstehen durch die stete inhaltliche Verbindung der informatorischen Grundkonzepten mit naturwissenschaftlichen Inhalten.
Diese NIU Szenarien werden von den beteiligten Lehrkräften durchgeführt, dabei fachdidaktisch evaluiert und auf Basis der Ergebnisse verbessert. Nach mehreren iterativen Zyklen werden aus den Unterrichtsszenarien evaluierte praxistaugliche Best-Practice Beispiele extrahiert, über die eine theoriebasierte Verallgemeinerung stattfindet. Somit werden “Gelingensbedingungen anhand von Best-Practice Beispielen” definiert, die Effekte auf MINT-Konzepte (wie Nature of Science, NoS) sowie Motiv- und Interessenstrukturen vorhersagbar machen.
Ausgehend von einer begleitenden Lehrkräfteevaluation und den Erkenntnissen der Evaluation der NIU-Szenarien werden notwendige Kompetenzen für Lehrkräfte zur Gestaltung und Durchführung von NIU identifiziert.
Die partizipative Aktionsforschung sichert die Praxisrelevanz und erleichtert den Transfer der Erkenntnisse in die Praxis, da diese über den gesamten Projektzeitraum integraler und aktiver Teil der Forschung ist. Durch GeNIUS sollen Akteure der MINT-Bildung in die Lage versetzt werden, die Qualität von Angeboten zu verbessern und im Hinblick auf eine nw-informatischen Bildung weiterzuentwickeln. Ferner soll die Aus- und Weiterbildung von Lehrkräften (z.B. DiKoLAN) erweitert werden.