SimBiose - Simulation biologischer Prozesse

Digital gestütztes Lehren und Lernen im Fach- und Lehramtsstudium

Simulationen können als anwendungsbezogenes Lehrwerkzeug und individuell-nutzbares Lernmedium der authentischen und nachhaltigen Vermittlung/Aneignung theoretischer, schwer zu beobachtender Zusammenhänge (in Systemen) dienlich sein. User erhalten in der Nutzung eine unmittelbare Rückmeldung auf ihre Eingaben und können dabei individuelle, interaktive Lernwege beschreiten. Potenziale in u.a. der Flexibilität, Interdisziplinarität  und Differenzierung, im Einsatz von Simulationen als Lehr- und Lernwerkzeug werden wesentlich beeinflusst und moderiert durch die Art und Weise der Einbettung in die hochschulische und/oder schulische Lernumgebung. Diese wiederum setzt fachdidaktisches Wissen auf Seiten der Lehrenden voraus und ist an eine entsprechend ausgerichtete Professionalisierung von (angehenden) Lehrkräften in der Ausbildung verbunden. In diesem Sinne wird mit dem Lehrprojekt "SimBiose" eine Verzahnung fachlichen Lernens mit Simulationen und fachdidaktischen Lernens zum Einsatz von Simulationen anvisiert.

In der Kooperation zwischen dem Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft, dem Institut für Hydrobiologie und der Professur für Didaktik der Biologie werden bestehende Simulations-Apps in ihrer muktimedialen und didaktischen Gestaltung sowie in der technologischen Anbindung weiterentwickelt sowie ein Einsatz dessen in der Lehre zur Unterstützung der Lehr- und Lerntätigkeiten im Fachstudium unterschiedlicher Studiengänge und Fachdidaktikstudium im Lehramtsstudiengang Biologie eingesetzt und evaluiert.

Projektpartner:innen Dipl.-Ing. Markus Ahnert (Koordinator), Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Prof.in Dr. Monique Meier, Fakultät Biologie, Didaktik der Biologie Dr. Thomas Petzoldt, Institut für Hydrobiologie Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen Luisa Henze (WHK/PhD Studentin, Didaktik der Biologie) Johannes Feldbauer (PhD Student, Institut für Hydrobiologie) Laufzeit: 01.09.2023 – 31.12.2024 Förderung: Fonds Digitales Lernen und Lehren, Förderperiode 2023/2024, TU Dresden

Zentralen Produkte dieses Lehrprojektes sind Simulations-Apps zu den in der Biologie und biologischen Verfahrenstechnik bedeutsamen Wachstumsprozessen (z. B. Populationen, Mikroorganismen)  und Rückkopplungsprozessen (z. B. Räuber-Beute-System) sowie zur Analyse beobachteter Trends von Temperatur und Niederschlag. Die im Projektverlauf überarbeiteten Apps sind webbasiert abrufbar und frei in der Nutzung für die digital gestützte Gestaltung von hochschulischer wie auch schulischer Bildung.

Veröffentlichungen zum Lehrprojekt