Heterogenitätssensible Förderung naturwissenschaftlicher (Erkenntnisgewinnungs-) Kompetenzen mittels digitalem, intelligentem Feedback
Lernende individualisiert in ihrem Lernprozess zu unterstützen unterliegt zum einen der Annahme vorliegender Schwierigkeiten (im Fach) und zum anderen der pädagogischen Aufgabe der Lehrkraft zur gezielten Diagnose des Vorwissens bzw. des aktuellen Wissensstandes (KMK, 2019) mit Blick auf die Ausgestaltung individualisierter und differenzierter Lehr-Lernszenarien. Individualisierung zielt dabei u.a. auf ausgewählte Lernermerkmal, wie dem (Vor-)Wissen, den (fachübergreifenden) Kompetenzausprägungen, den Interessen oder Einstellungen, ab. In der Unterstützung und Befähigung (angehender) Lehrkräfte zum Aufbau des Wissens zu (fachspezifischen) Lernermerkmalen, der pädagogisch-fachdidaktischen Fähigkeit zu deren Diagnose bis hin zu deren Überführung in Unterrichtskonzepte liegt die Herausforderung einer kohärenten, praxisnahen und empirisch-gestützten Lehrkräftebildung.
Das Lehr- und Forschungsvorhaben zur Professionaliserung im fachbezogenen, kompetenzorientieren Diagnostizieren und Feedback geben, knüpft an das Kooperationsvorhaben "ProfiLL" mit der Universität Kassel an. In enger Zusammenarbeit mit der Fachdidaktik der Biologie und des Fachgebiets Theoretische Informatik/Formale Methoden der Universität Kassel wird ein intelligentes Lehr-Lernsystem zu individualisierten Formulierung und Überprüfung naturwissenschaftlicher Hypothesen im Erkenntnisgewinnungsprozess entwickelt und evaluiert. Als Lerninstrument in der fachdidaktischen Ausbildung dient es zum einem der Kompetenzförderung bei den angehenden Lehrkräften sowie zum anderen als Anwendungsbeispiel zur Individualisierung im Fachunterricht.
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Projektpartner:innen Laufzeit: seit 2020 (laufend) |
Veröffentlichungen zum Forschungsvorhaben
Kastaun, M., Hundeshagen, N., Lange, M. & Meier, M. (2024). KI für die Professionalisierung von angehenden Biologielehrpersonen am Beispiel naturwissenschaftlicher Hypothesenbildung. In J. Huwer et al. (Hrsg.), Kompetenzen für den Unterricht mit und über Künstliche Intelligenz Perspektiven. Orientierungshilfen und Praxisbeispiele für die Lehramtsausbildung in den Naturwissenschaften. Waxmann. https://doi.org/10.31244/9783830999317
Bruse, F., Lange, M. & Möller, S. (2023), Formal Reasoning about Influence in Natural Sciences Experiments. CADE 2023. Lecture Notes in Computer Science, vol 14132. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-38499-8_9.
Bruse, F., Kastaun, M., Lange, M. & Möller, S. (2023), The Calculus of Temporal Influence. 30th International Symposium on Temporal Representation and Reasoning (TIME 2023). Volume 278, pp. 10:1-10:19. https://doi.org/10.4230/LIPIcs.TIME.2023.10
Kastaun, M. & Meier, M. (2023). Experimentierfähigkeiten stärken, Diagnostizieren lernen und digitalgestützt Feedback geben Konzeption eines Lehr-Lern-Labor-Seminars zur Professionalisierung angehender Biologielehrkräfte. In M. Meier, G. Greefrath, M. Hammann, R. Wodzinski & K. Ziepprecht (Hrsg.) (2023). Lehr-Lern-Labore und Digitalisierung (S. 77-90). Edition Fachdidaktiken. Springer VS Fachmedien. https://doi.org/10.1007/978-3-658-40109-2_6
Kastaun, M., Meier, M., Hundeshagen, N. & Lange, M. (2020). ProfiLL - Professionalisierung durch intelligente Lehr-Lernsysteme. In K. Kaspar, M. Becker-Mrotzek, S. Hofhues, J. König & D. Schmeinck (Hrsg.), Bildung, Schule und Digitalisierung (S. 357-363). Waxmann.
Kastaun, M. & Meier, M. (2024). Digital-gestütztes Feedback als Inhalt und (hochschul-)didaktische Lehr-Lern-Methode für Lernende und (angehende) Lehrkräfte. Symposium auf der Future Education Konferenz 2024 - Empowering Learners for Tomorrow Universität Graz, 03.09. – 05.09.2024
Kastaun, M., Meier, M., Hundeshagen, N. & Lange, M. (2023). Adaptives Lernen mit KI: Förderung der Hypothesenformulierung im naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess mit interpretierbaren Methoden der Wissensrepräsentation. Vortrag auf der Tagung „Adaptives Lernen und KI in der schulischen und beruflichen Bildung: Potenziale und Herausforderungen technologiegestützten Lehrens“ der Joachim Herz Stiftung, Hamburg, 27.11. – 28.11.2023.
Schellknecht, K., Kastaun, M. & Meier, M. (2023). „Feedback ist für mich eigentlich eher so Face-to-Face“ – Vorstellungen und Wissen von Biologie-Lehramtsstudierenden zur Funktion, Form und Gestaltung von digitalem Feedback beim Experimentieren. Vortrag auf der Internationalen Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) 2023, 18.09. – 21.09.2023.
Meier, M. (2021). Digitalgestütztes (adaptives) Feedback als Lerngegenstand und Impuls zu digitalen Lehr-Lernkonzepten in der fachbezogenen Lehramtsausbildung. Symposium auf der digiGEPF, Thementag „Digitalisierung im Bildungsbereich: Potentiale und Herausforderungen“, Tübinger Verbund Digitalisierung in der Lehrerbildung (TüDiLB), 22.09.2021.
Kastaun, M. & Meier, M. (2021). Professionalisierung angehender Biologielehrkräfte über die Konstruktion, den Einsatz und die Reflexion digitalgestützten Feedbacks im naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess. Vortrag auf der digiGEPF, Thementag „Digitalisierung im Bildungsbereich: Potentiale und Herausforderungen“, Tübinger Verbund Digitalisierung in der Lehrerbildung (TüDiLB), 22.09.2021.
Meier, M., Kastaun, M., Hundeshagen, N., Lange, M. & Rasulzade, S. (2021). Professionalisierung angehender Biologie-Lehrkräfte zum Diagnostizieren von Schülerhürden beim Experimentieren über den Einsatz intelligenter Lehr-Lernsysteme. Poster auf der Internationalen Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie (FDdB im VBIO) 2021, 13.09. – 16.09.2021.
Kastaun, M., Hundeshagen, N., Lange, M., Meier, M. & Rasulzade, S. (2021). Professionalisierung durch intelligente Lehr-/Lernsysteme (ProfiLL) – Ein Kooperationsprojekt zwischen Theoretischer Informatik und Fachdidaktik Biologie zur Gestaltung innovativer, digitalgestützter (Hochschul-)Lehre. Posterpräsentation auf dem Programmworkshop „Lehrkräftebildung nach dem pandemiebedingten Digital Turn“ im Rahmen der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“, Universität Frankfurt, 24.06. – 25.06.2021.
Bothor, J.-M., Kastaun, M. & Meier, M. (2020). Förderung von Experimentierkompetenz mittels intelligenter Lehr-Lernsysteme und adaptivem Feedback. Posterpräsentation auf der 22. Frühjahrsschule der Fachsektion Didaktik der Biologie im VBIO, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 24.02. – 27.02.2020.