Forschungsthemen am Bereich Mathematik und Naturwissenschaften (BMN/MSE)

 

 

Bildung für nachhaltige Entwicklung und Science|Environment|Health

Empirische Studien zur Didaktik normativer Bildungsagenden wie der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und der Science|Environment|Health Pädagogik (SEH) bilden einen zentralen interdisziplinären Forschungsfokus des Bereichs Didaktik der Mathematik und der Naturwissen­schaften (BMN/MSE). Aktuell forschen wir in diesem Feld zur Selbstwirksamkeit von Lehramts­studierenden und Lehrenden in der BNE und SEH, zu Lernprozessen an außerschulischen Lernorten wie Lehr-/Lerngärten im Kontext der BNE und SEH, zum Einsatz virtuellen Lernumgebungen in der Klimawandelbildung sowie zu Lernendenvorstellungen zum Klimawandel im Physikunterricht.

 

Projekte (Auswahl):

Conceptual Development

Der Bereich Didaktik der Mathematik und der Naturwissenschaften setzt sich multiperspektivisch mit Conceptual Development auseinander. Ein Blickwinkel fokussiert dabei den sogenannten Natural Number Bias, im Zuge dessen Konzepte der natürlichen Zahlen fälschlicherweise auf rationale Zahlen übertragen werden (z.B. ¼ ist größer als 1/3, da 4 größer ist als 3) und welcher so das Lehren und Lernen von Bruchzahlen behindert. Auch Lernendenvorstellungen zum Klimawandel werden aus physikalischer Perspektive untersucht und darauf aufbauende Interventionen entwickelt. Ebenso wird der Frage, welche mathematischen Konzepte und Kompetenzen für einen erfolgreichen Übertritt in ein MINT-Studium vorhanden sein müssen, nachgegangen.

 

Projekte (Auswahl):

Digitale Medien und Digitalität

Technologie und Digitalisierung finden immer stärkeren Einzug in unser alltägliches Leben und somit auch Unterricht. Auch der Bereich Didaktik der Mathematik und der Naturwissenschaften widmet sich der Entwicklung digitaler Werkzeuge zur Unterstützung von Unterricht, Evaluations- oder Forschungsprozessen. Beispielsweise wird an einem randomisierten mathematischen Assessment mit automatisiertem Feedback als (Selbst-)Diagnoseinstrument für die Optimierung des Übertritts in ein MINT-Studium gearbeitet. Bereits realisierte digitale Lehr- und Lernmaterialien, welche aktuelle fachdidaktischer Erkenntnisse berücksichtigen, sind unter Shiny-Apps (uibk.ac.at) für die Öffentlichkeit zugänglich. Über die Entwicklung von digitalen Werkzeugen und Unterlagen hinausgehend ist auch die Professionalisierungsforschung zum Thema „Digitalität und Digitalisierung“ bei (angehenden) Physik-Lehrkräften ein Forschungsinteresse am Bereich Mathematics and Science Education.

  

Projekte (Auswahl):

Kritisches Denken

Critical Thinking (CT) ist ein fundamentales Bildungsziel. Im Bereich der Naturwissenschaftsdidaktik ergeben sich Schnittpunkte zu intensiv erforschten Themengebieten, wie Socioscientific Issues, Bildung für nachhaltige Entwicklung, Argumentieren und Nature of Science. Das am Bereich Didaktik der Mathematik und der Naturwissenschaften entwickelte Synergiemodell des kritischen Denkens (SMCT) fasst den komplexen Diskurs über CT aus der Philosophie, Psychologie, Bildungswissenschaft und Naturwissenschaftsdidaktik zusammen und dient dazu, sich über die Bedingungen und Ziele von CT zu verständigen.

Zudem setzt sich der Bereich mit den Potenzialen und Grenzen der Inokulationstheorie für die Naturwissenschaftsdidaktik auseinander. Die grundlegende Idee dabei ist, dass sich Lernende gegen Misinformationen selbst „immunisieren“ können, analog dazu wie man sich auch mithilfe einer Impfung gegen Viren immunisieren kann. Forschungsprojekte in unserem Bereich beschäftigen sich mit theoretischen Aspekten zu CT, den Haltungen von Lehramtsstudierenden und CT-förderlichen Lehr-Lernumgebungen.

 

Projekte (Auswahl):

Sprache im Fachunterricht

Sprache ist in den naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern sowohl Medium des Lehrens als auch Medium des Lernens. Daher ist eine ausreichende fachspezifische Sprachkompetenz (disciplinary literacy) sowohl für den Lernerfolg in den naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern als auch für die Teilhabe an der Diskussion gesellschaftlich relevanter naturwissenschaftlicher Themen (Socioscientific Issues) grundlegend. Um die Entwicklung einer solchen fachspezifischen Sprachkompetenz von Lernenden zu unterstützen, entwickeln wir am Bereich Didaktik der Mathematik und der Naturwissenschaften sprachsensible Lernangebote und untersuchen, welche Rolle Sprache in fachlichen Lernprozessen spielt. Dabei interessiert uns bspw. die Lernwirksamkeit unterschiedlicher Eigenschaften von sprachsensiblen Lernumgebungen (z.B. Gestaltung von Unterstützungsangeboten) und die Rolle der Lehrperson im sprachsensiblen Fachunterricht.

 

Projekte (Auswahl):

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