EngageMent | Naturwissenschaften fördert schulisches Engagement im Bereich der Naturwissenschaften. Schüler*innen koordinieren selbstständig eigene Projekte und übernehmen eine Mentorenrolle für Teilnehmer*innen. Die in der Anfangsphase des Projektes erprobten Forschungsinstrumente werden nach Untersuchungsende zum kontinuierlichen Monitoring des Projekterfolgs eingesetzt.

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Im Projekt „PERMUGA – Perspektiven von Multiplikatoren auf Gamification im Bildungskontext“ geht es darum, herauszufinden, welchen Stellenwert Gamification im schulischen Kontext besitzt, indem mit Hilfe eines Fragebogens Einstellungskonstrukte bei Lehrkräften sowie Lehramtsstudierenden erhoben werden.

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In dem Forschungsvorhaben werden die Bedingungen von Bildungsprozesse im Hinblick auf das Verständnis und das Handeln im Problemraum von socio-scientific issues (SSI) untersucht. Dafür soll für verschiedene Altersstufen und aus unterschiedlichen fachlichen (Fachdidaktik, Psychologie, Pädagogik) und methodischen Perspektiven erforscht werden, welche generischen Problemlösefähigkeiten, welche Aspekte naturwissenschaftlichen Verständnisses und welche wertebezogenen Zugangsweisen zum problemlösenden Denken und Handeln im Kontext von SSI relevant sind und wie diese im Sinne einer naturwissenschaftlichen Grundbildung gefördert werden können.

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Das Projekt BNEx leistet einen Beitrag zur Umsetzung des Nationalen Aktionsplans BNE. Ziel ist es, zu fünf ausgewählten SDGs (Sustainable Development Goals) BNE-spezifische Experimentierangebote für heterogene Lerngruppen zu konzipieren, in Lehr-Lern-Laboren zu erproben sowie für den schulischen Unterricht verfügbar zu machen.

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Das im Landauer Stadtteil Horst verortete Reallabor Queichland bietet eine ideale Plattform, um sich mit naturwissenschaftlichen Phänomenen im Bereich „Wasser – Land – Luft“ und Themen im Kontext Nachhaltigkeit auseinanderzusetzen. Ein Reallabor ist ein innovatives Forschungsformat, in dem Wissenschaftler gemeinsam mit der Zivilgesellschaft forschen und lernen.

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Im Biologieunterricht wird der Wechsel zwischen den Varietäten Alltagssprache und Fachsprache vorausgesetzt. Ziel dieses Projekts ist die prozessorientierte Analyse dieses Varietätenwechsels (sog. Code-Switching) in den Sprachprodukten der Lernenden und die Entwicklung sowie Evaluation von sprachsensiblen Fördermaßnahmen.

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Modellierung, Erfassung und Förderung professioneller Kompetenzen von Lehramtsstudierenden zur Gestaltung inklusiver Lernheinheiten in den naturwissenschaftlichen Fächern der Sekundarstufe 1: Voraussetzungen und Möglichkeiten multiprofessioneller Kooperation.

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Wie wirken sich stressige Unterrichtssituationen auf die Selbstwirksamkeit von Lehrkräften aus? Dieses interdisziplinäre Projekt zwischen Biologiedidaktik und Arbeitspsychologie untersucht die Beziehung zwischen Professionswissen und Selbstwirksamkeit von Biologielehrkräften, ihr Arbeitsengagement sowie die Unterrichtqualität des Biologieunterrichts.

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Quantenphysik hat als aktuelles Thema der Physik bereits in die Schulphysik Einzug erhalten, es gilt aber auch als eines ihrer anspruchsvollsten Gebiete. Um domänenspezifische Lernprozesse verstehen zu können, ist es notwendig, domänenspezifische Kompetenzen der Lernenden, ihre Kompetenzentwicklung und potentielle Einflussfaktoren darauf zu erforschen.

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Studien zeigen, dass die von Experimenten erwarteten Kompetenzzuwächse ausbleiben. Bisher wurden überwiegend Kompetenzen untersucht, die sich in der Planungs- oder Auswertungsphase zeigen. Wir untersuchen Kompetenzen der manuellen Ausführung. Dabei  interessieren uns typische Fehlerkategorien  und Zusammenhänge zwischen Persönlichkeitsmerkmalen und Fehlerhäufigkeiten.

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Aus der Analyse von Schülerurteilen und bereichsethischen Diskursen wird ein Bewertungsstrukturwissen rekonstruiert und evaluiert, das die Qualität von Urteilen in Mensch-Umwelt-Kontexten fördern soll.

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Innerhalb dieses Citizen Science Projekt wird untersucht in wie fern sich unterschiedliche Partizipationsansätze auf den Lernertrag und die Einstellung von SuS und auf die Qualität der gesammelten Daten auswirken. Untersuchungsgegenstand ist dabei das Projekt QueichNet, in welchem Schüler*innen die Gewässergüte der Queich bestimmen und diskutieren.

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Das Projekt setzt die sprachliche Darstellung von wissenschaftlichen Informationen (Framing) im Kontext des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln (Glyphosat) mit der Risikowahrnehmung und Bewertungskompetenz von Lernenden in Beziehung.

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Das Ziel des Projekts ist es mittels qualitativer Videoanalyse die Schwierigkeiten von Lernenden beim Zeichnen biologischer Darstellungsformen (z.B. mikroskopische Zeichnungen, Abfolgediagramme) zu ermitteln. Im Anschluss wird die Passung geeigneter Strategien zur Kompensation der Schwierigkeiten validiert.

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Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Validierung eines Messinstruments zur Erfassung der biologiedidaktik-spezifischen Selbstwirksamkeitserwartungen.

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Durch den Einsatz von virtuellen Laboren in der Oberstufe sollen Schülerinnen und Schüler für naturwissenschaftliche Fragestellungen sensibilisiert und für ein ingenieurwissenschaftliches oder naturwissenschaftliches Studium motiviert werden.

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Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) ist ein vielschichtiges und anspruchsvolles Konzept, welches bisher nur wenig erforscht ist – vor allem in Bezug auf angehende Lehrpersonen. Im Rahmen des MoSAiK Projekts werden Maßnahmen zur Integration von BNE in die Ausbildung von Lehramtsstudierenden konzipiert und durchgeführt.

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Im Projekt Diamant S werden Vermutungen von Lehrkräften bezüglich
der Ursache von Lernschwierigkeiten beim Experimentieren mit der Hilfe von Videovignetten erfasst und kategorisiert. Im Fokus sind die
Unterschiede und Gemeinsamkeiten in den generierten Vermutungen und die zentralen Einflussfaktoren auf die informelle Diagnose von SchülerInnen-Experimentier-Situationen.

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DiAmant A beschäftigt sich mit dem Modellernen von Schüler*innen. In einer ersten Videostudie wird der Lernprozess mit drei unterschiedlichen Modelltypen analysiert, während in einer weiteren Studie die drei Modelltypen in ihrer Wirkung situationales Interesse, Modellkompetenz und Teilchenvorstellungen miteinander verglichen werden.

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Ziel des Projektes ist es, Schüler und Schülerinnen darin zu fördern, ihr physikalisches Fachwissen beim Experimentieren adäquat einzusetzen. Dazu werden ihnen in einem Training Lernstrategien vermittelt. Diese Lernstrategien werden durch sogenannte Prompts (Tipps, Anregungen) im Experimentierprozess aktiviert. Der Experimentierprozess wird videographiert und in Bezug auf die Strukturiertheit des Problemlöseprozesses, sowie das Einbringen des Fachwissens analysiert.

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Genaues Beobachten und Beschreiben ist wichtig in Physik. Wie beschreiben Kindergartenkinder Phänomene? Wie erklären Grundschulkinder ihre Experimente? Wie formulieren Schülerinnen und Schüler in der Sekundarstufe physikalische Erkenntnisse?

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Naturwissenschaft und Sprache gelten bereits im Kindergarten als wichtige Bildungsbereiche, die gemeinsam gefördert werden können. Wie muss eine Lernumgebung zum naturwissenschaftlichen Experimentieren mit Vorschulkindern gestaltet sein, damit sie naturwissenschaftliches und sprachliches Lernen der Kinder gleichermaßen fördert?

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Problemlösen in außerschulischen Situationen bedarf der Nutzung von Wissen und Fertigkeiten, die im Rahmen der Scientific Literacy auch im Physikunterricht vermittelt werden. Zur Nachverfolgung dieser Annahme soll in diesem Projekt der Zusammenhang von Fachwissen, physikalischer und domänenübergreifender Problemlösefähigkeit untersucht werden.

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Mein Projekt nimmt die Zusammenhänge zwischen der Risikowahrnehmung von Schülern*innen und deren individuellen Eigenschaften wie Ängstlichkeit, Fachwissen und Einstellungen in den Fokus im Kontext von gentechnisch manipulierten Lebensmitteln. Basierend auf diesen Ergebnissen überprüfe ich, ob und wie stark sich die Risikowahrnehmung durch ein Argumentationstraining verändern lässt.

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Die Kernidee von Chemie Pur besteht darin, ausgewählte Chemiestunden in die Natur zu verlegen, um die von Schülerinnen und Schülern häufig als abstrakt und komplex empfundenen Inhalte des Chemieunterrichts mit naturnahen Phänomenen in Einklang zu bringen. Im Freiland werden so mit direkt vor Ort gewonnenen Stoffen Umweltprozesse experimentell erarbeitet.

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Bildung für nachhaltige Entwicklung muss im Schulalltag zukünftig mehr sein, als ein weiteres Thema neben vielen. Wie BNE dabei in den naturwissenschaftlichen Anfangsunterricht an weiterführenden Schulen integriert werden kann, ohne auf die geforderten Inhalte der Lehr- und Bildungspläne zu verzichten, wurden exemplarisch am Fach Naturwissenschaften in Rheinland-Pfalz (Jahrgangsstufe 5) untersucht.

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Schülervorstellungen und wissenschaftliche Publikationen werden mit Hilfe der Theorie des erfahrungsbasierten Verstehens analysiert, um darauf aufbauend Unterrichtskonzepte zu entwickeln und zu evaluieren. Unterrichtsthemen sind hierbei zunächst die Entstehung der Jahreszeiten und Gletscher/Eiszeiten.

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Das Freilandklassenzimmer der GML Abfallwirtschaftsgesellschaft mbH ist eine schulnahe Umweltbildungseinrichtung in Rheinland-Pfalz (SchUR-Station) im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung. Im Rahmen dreier Forschungsprojektes wird wissenschaftlich geprüftes und praxiserprobtes Unterrichtsmaterial erstellt (Forschungsprojekt 1), das auf weitere Themengebiete erweitert und anhand  moderner Methoden der naturwissenschaftlichen Forschung evaluiert wird (Forschungsprojekte 2 und 3).

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Ziel des interdisziplinären Vorhabens ist es, Einflüsse personaler Faktoren auf unterrichtliches Handeln in Geographie zu identifizieren und dieses über die Handlungsintention vorherzusagen, um schließlich Anhaltspunkte dafür zu liefern, wie Unterricht verbessert werden kann. Dabei werden epistemologische Überzeugungen und die (medienbezogene) Selbstwirksamkeit als personale Faktoren von Lehrkräften verstanden, die neben Professionswissen als bedeutsame Bestandteile der professionellen Kompetenz angenommen werden.

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Ziel dieses interdisziplinären Forschungsprojektes ist eine Modulare Schulpraxiseinbindung als Ausgangspunkt zur individuellen Kompetenzentwicklung (MoSAiK) in der ersten Phase der Ausbildung von zukünftigen Lehrerinnen und Lehrern an der Universität Koblenz-Landau. Für die Studierenden bilden modulare Elemente ein Mosaik, das im Gesamtbild die Anforderungen des Berufsfeldes und Möglichkeiten ihrer Bewältigung zeigt.

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Für den Erfolg in kontextualisierten Problemlöseprozessen spielen sowohl Problemlösestrategien als auch Vorwissen nicht die entscheidende Rolle. In diesem Projekt wird der Frage nachgegangen, wie naturwissenschaftliche Modellierungskompetenz die Problemlösefähigkeit in Kontextaufgaben fördert.

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Entwicklung und Erprobung eines didaktischen Konzepts zu Schlüsselthemen der nachhaltigen Entwicklung für Schulen und außerschulische Bildungseinrichtungen. Durch eigens konzipierte und erprobte Lernmodule zum Thema „Umweltprozesse verstehen“ wird ein Beitrag zur Implementation inklusiver Inhalte in die Schulpraxis geleistet.

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