Die naturwissenschaftlichen Fachdidaktiken als Wissenschaft vom fachspezifischen Lehren und Lernen sind eingebettet in eine Profession, die berufsfeldbezogen gerahmt ist, auch durch fachlich-disziplinäre und pädagogische Aspekte. Unter den forschungsbasierten Aufgaben werden mit den fachbezogenen Lehr-Lernprozessen und der Professionalisierungsforschung spezifische Forschungsfelder erschlossen. Erkenntnisse werden in Aus- Fort- und Weiterbildung transferiert und im Dialog mit der Schulpraxis erörtert.

Projekte & Schwerpunkte 

VidNuT (Videovignetten in Naturwissenschaft, Technik und Textil)

Das Projekt VidNuT startete im Juni 2021 und zielt darauf ab, in den Unterrichtsfächern Chemie, Physik, Technik und Textil theoriegeleitet Videovignetten zu entwickeln. 

Videovignetten sind verdichtete Fallbeispiele aus dem Unterricht, an denen Lehramtsstudierende auf unterrichtliches Handeln vorbereitet werden. Dazu werden an den VidNuT-Projektstandorten Lehrveranstaltungen auf den situierten Kompetenzerwerb mit Videovignetten abgestimmt: In einer geschützten Online-Lernumgebung werden die Videovignetten mit Aufgabenstämmen und Kontextmaterialien für Studierende und Dozierenden EU-DSGVO-konform nutzbar sein. Den gemeinsamen Fokus bildet die Professionelle Unterrichtswahrnehmung von Schüler:innenvorstellungen zu verschiedenen Unterrichtsthemen der beteiligten Fächer. 

Im interdisziplinären VidNuT-Projektteam arbeiten Fachdidaktiker:innen, Expert:innen für Digital Design, Digitale Online-Lernumgebungen und Evaluation zusammen. Das Projekt ist eingebettet in die Förderlinie «Strategische Partnerschaften» des Programms «Erasmus+ Hochschulbildung» der Europäischen Union.

 

Projekthomepage 

 

Projektleitung:
Axel Eghtessad & Sebastian Goreth

 

Projektkoordination:
Hannah Reichmann

 

Projektmitarbeiter:innen:
Antoinette Dechant
Artur Habicher
Katharina Hadlauer
Elif Kocak
Nicole Hecher

Physik - Experimente

Experimente in Physiksituationen

In den Richtlinien zur neuen Reifeprüfung werden Experimente im Rahmen der schriftlichen mündlichen Prüfung ausdrücklich empfohlen. An der PHT wird durch didaktische Begleitforschung der Einsatz von Experimenten in Prüfungssituationen evaluiert und unterstützt werden. Für die Vorbereitung zur mündlichen Matura wurde bereits eine Hausübungsbox und eine Broschüre zur mündlichen Matura mit wichtigen Informationen für Lehrer:innen erstellt. Im Folgenden sollen die notwendigen Voraussetzungen für das Gelingen von Prüfungsexperimenten und Möglichkeiten einer objektiven Bewertung untersucht werden. 

 

Michael Schwarzer

Physik - kompetenzorientierte Lernaufgaben

Lernaufgaben mit Unterrichtskonzept sollen exemplarisch abbilden, wie kompetenzorientierter Unterricht im Fach Physik erfolgen kann. An der PHT wurden in Kooperation mit der Universität Innsbruck kompetenzorientierte Lernaufgaben entwickelt und für den Physikunterricht getestet. Eine Weiterentwicklung der Aufgaben zur ausdrücklichen Förderung sprachlicher Kompetenzen im Fach Physik sowohl in der Sekundarstufe I als auch in der Sekundarstufe II ist im Studienjahr 2020/2021 geplant. 

 

Artur Habicher

Chemie - Unterrichtsvideographie

Eigenen Unterricht reflektieren lernen

Die Analyse eigener Lernleistung und Unterrichtsqualität stellt Studierende vor hohe Anforderungen. Den Analysefokus bildet in diesem Projekt ebenfalls Sprachlichkeit, verstanden als Sprachverwendung und Sprachhandeln. Dabei wird unter Forschungsperspektive untersucht, inwieweit die Studierenden durch die Analyse von Videovignetten aus eigenem Unterricht zu einer detaillierten Wahrnehmung und zu einer begründeten Entwicklung von Handlungsalternativen gelangen. Unter Entwicklungsperspektive werden die dabei gewonnenen Erfahrungen genutzt, um Lehr-Lernmodule in fachdidaktische Lehrveranstaltungen in der Sekundarstufenausbildung zu implementieren.

 

Schüler:innenvorstellungen & Sprache

Welches Potenzial die unterrichtliche Verwendung der Fach- bzw. Unterrichtssprache durch Lehrperson und Mitschüler:innen hinsichtlich der Herbeiführung bzw. Vermeidung von fachlich nicht angemessenen Vorstellungen bei Schüler:innen hat, ist ungeklärt. In einem videovignettenbasierten Forschungssetting sollen unterrichtsnahe Situationen hinsichtlich des sprachlichen Potenzials bei der Entstehung bzw. Vermeidung von fachlich nicht angemessenen Vorstellungen untersucht werden.

 

Axel Eghtessad 

NatWi - Sprache im Fach

Scaffolding bei Versuchsprotokollen (Chemie)

Experimentieren im Sinne naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung umfasst auch die Protokollierung, Analyse und Auswertung der erhobenen Befunde bzw. Daten. Experimentelles Handeln ist bei Schüler:innen beliebter als die Anfertigung von Versuchsprotokollen. Handeln und die Interaktion mit Mitschülern und Mitschülerinnen beim Experimentieren sind konzeptionell mündlich geprägt, Protokollieren konzeptionell schriftlich. Inwieweit alternativ strukturierte Versuchsprotokolle wie beispielsweise die Vee-Heuristik hierbei auch schriftsprachliche Barrieren vermindern können, ist Gegenstand des vorliegenden Projekts.

 

Aufgaben zur Förderung fachsprachlicher Kompetenzen (Physik)

Es wurden bereits einige Lernaufgaben zur Förderung fachlicher Kompetenzen in gewissen Themenbereichen der Sekundarstufe I erstellt und in Tiroler NMS und AHS erprobt. Diese Aufgaben werden mit einem besonderen Augenmerk auf Sprachförderung im Fach überarbeitet und in Kooperation mit einem Dissertationsprojekt an der Universiät Innsbruck/Institut für Fachdidaktik auf gezielte Sprachförderung im Fach Physik überarbeitet. Darüber hinaus werden die Aufgaben für die Sekundarstufe II (gymnasiale Oberstufe) aufbereitet. Der Erwerb bildungssprachlicher Kompetenzen kann mit Hilfe der Aufgaben bis auf die höchste Niveaustufe im Kompetenzmodell der Naturwissenschaften gefördert werden und somit auch optimal die kompetenzorientierten Aufgabenstellungen der Sekundarstufe II vorbereiten. 

 

Axel Eghtessad & Artur Habicher 

Biologie - BNE

Eine der anspruchsvollsten Herausforderungen unserer (zukünftig) Unterrichtenden in der Primarstufe stellt die Umsetzung der beiden zentralen Bildungsziele naturwissenschaftlicher Fachdidaktik dar: „SL & BNE“ - Scientific Literacy („Naturwissenschaftliche [Grund-]Bildung“) bzw. Bildung für eine nachhaltige Entwicklung. Beide Themen sollen Kinder auf eine lebenswerte Zukunft vorbereiten, indem bereits in der Primarstufe das Verstehen naturwissenschaftlich-aufklärerischer Ideen als unabdingbarer Bestandteil der individuellen Entwicklung grundgelegt wird, um letztlich an Diskussionen und demokratischen Entscheidungsprozessen teilhaben zu können. Gerade die Biologie und das Bezugsfeld Mensch/Natur spielen in der Bildung für nachhaltige Entwicklung eine prominente Rolle. In Synergie zum Handlungsfeld BNE sollte jedem Kind die Möglichkeit geboten werden, sich das Wissen, die Fähigkeiten, Werte und Einstellungen anzueignen, die erforderlich sind, um zu einer tragfähigen Entwicklung unserer Gesellschaft beizutragen. Die Biologiedidaktik am Institut für fachdidaktische und bildungswissenschaftliche Forschung und Entwicklung verfolgt in den Lehrzielen Ihrer  Lehrveranstaltungen, den Studierenden die dafür nötigen Strukturen, ein fundiertes Grundlagenwissen und Verhaltensrepertoire anzubieten, um später als Lehrende wirkungsvolle Multiplikator*innen ganz im Sinne der Qualitätskriterien der PH-Tirol tätig zu sein.

 

Waltraud Rehm & Günter Krewedl

Mathematisierung im Chemieunterricht

Problemlösen

Es wird untersucht, welche kognitiven Anforderungen an Schüler:innen beim Problemlösen mittels Simulationen in Geogebra bestehen. Inwieweit ist an der Schnittstelle Mathematik-Chemie ein komplexitätsveränderndes Potenzial gegeben und wie drückt dieses sich aus?

 

Axel Eghtessad & Martin Andre

Allgemeines & Kooperationen

Aufgabenfelder

Der Bereich naturwissenschaftliche Didaktiken übernimmt an der PHT sowohl Aufgaben aus dem Bereich Forschung & Entwicklung als auch in der Aus- und Fortbildung. Schwerpunkte sind dabei: 

 

• Durchführung von fachdidaktischen Forschungsprojekten (z.B. sprachbewusster Naturwissenschaftsunterricht) 
• Transfer von Forschungsergebnissen in die Aus-, Fort- und Weiterbildung
• Entwicklung von Unterrichtsmaterialien
• Mitgestaltung der Ausbildung von Lehramtsstudierenden im Primarbereich sowie im Sekundarbereich in der Lehrer:innenbildung West
• Entwicklung und Organisation nachhaltiger Fort- und Weiterbildung für Lehrerinnen und Lehrer aller Schultypen
• Kooperationen und Vernetzung: Universität Innsbruck, RECC west Physik & Biologie, Bildungsdirektion Tirol; 

Kooperationen

Erfolgreiche Zusammenarbeit mit der Universität Innsbruck im RECC West und im Verbund LehrerInnenbildung West.