Gesellschaft für Didaktik der BioWissenschaften


Journal für Didaktik der Naturwissenschaften und der Mathematik (P/S) Juni 2017, Vol.1, pp. 20-34



Mathematikoutsourcing durch Kompetenzorientierung

Outsourcing of mathematics through competence orientation

Hans-Jürgen Bandelt und Ralf Wiechmann

Zusammenfassung
Kompetenzorientierung richtet Bildung an Berufstauglichkeit aus mit der Folge, daß allgemeine außerfachliche auf Kosten spezifisch fachlicher Kompetenzen an Gewicht gewinnen. Die Kompetenzmatrix der Bildungsstandards samt Leitideen bleiben daher allgemein, vage und zudem inkonsistent. Das Ziel der Studierfähigkeit wird durch die Kompetenz der Berufs- und Alltagsbewältigung ersetzt. Die Mathematik im Unterricht und Studium wird outgesourced und an den Taschenrechner und Computer ausgelagert, weil der Output und nicht mehr das Verständnis als entscheidend gilt und außerdem der Zusammenhang von sicherer Kalkülbeherrschung und Verständnis unterschätzt wird.

Abstract
The emphasis in education on competences rather than knowledge eventually focuses on employability. As a consequence more and more importance is attached to general and unspecific competences at the expense of subject-specific competences. Thus, the matrix of fundamental ideas and general competences featured in the ‚Bildungsstandards’ remains vague and inconsistent. Ability to study at a university is no longer among the goals; instead, coping with everyday life and one‘s job is regarded to be sufficient. Mathematics at school and university gets kind of sourced-out and is delegated to the pocket calculator and computer, since only the output matters instead of real understanding, thereby disregarding familiarity with calculation techniques as a prerequisite.

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Journal für Didaktik der Naturwissenschaften und der Mathematik (P/S) Juni 2017, Vol.1, pp. 20-34



Virtuelle Mikroskopie - Eine Zukunftsperspektive für den Biologieunterricht in der Schule?

Virtual microscopy - A future perspective for biology education in school?

Alena Greßler, Sandra Zimmermann, Katharina Weislogel, Matthias Pfeiffer, Mathias Fingerhut, Gertrud Klauer, Detlef Krömker, Paul Dierkes

Zusammenfassung
Digitale Medien beeinflussen das Lehren und Lernen mittlerweile in allen Bildungsbereichen. Dies gilt auch im Schulalltag, in dem immer häufiger digitale Medien eingesetzt werden. Durch den gezielten Einsatz von „digitalen Werkzeugen“ in fachspezifischen Zusammenhängen kann die Qualität der Wissensvermittlung im Schulunterricht verbessert werden (Dierkes, 2015; Graf et al., 2016). Der folgende Artikel zeigt dies beispielhaft im Bereich der biologischen Arbeitsweise des Mikroskopierens auf. Durch die Anwendung eines „virtuellen Mikroskops“ lassen sich Limitierungen umgehen, zu denen beispielsweise die Abnutzung optischer Geräte oder Dauerpräparate gehören. Schülerinnen und Schüler erhalten so neue Möglichkeiten sich eigenständig mit neuen Inhalten auseinander zu setzen und apparativ-methodischen Hürden auszuweichen.

Abstract
Not only does digital media influence learning. It has also the potential to gentrify teaching in any educational sector. Till today, digital media have found their way into every day school life. At school the specific use of ‘digital tools’ in specific contexts can improve the quality of knowledge transfer (Dierkes, 2015; Graf et al., 2016). The following article elaborates the explicit use of computers in the field of the biological method microscopy. The use of a ‘virtual microscope’ avoids limitations such as the abrasion of optical devices or durable preparations. Students obtain new possibilities to incorporate independently with new professional contents. This way students can avoid instrumental and methodological barriers.

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Journal für Didaktik der Naturwissenschaften und der Mathematik (P/S) Mai 2017, Vol. 1, pp. 14-19



Der Zustand "zeitgemäßer" Schulmathematik - Exemplarisch dargestellt bei einer Wanderung mit Herrn Tur Tur durch den Kernlehrplan NRW für die Sekundarstufe II

The state of "contemporary" mathematics education - An exemplary discussion while perambulating through the NRW core curriculum for secondary schools with Mr. Tur Tur

Sebastian Walcher

Zusammenfassung
Der aktuelle Kernlehrplan Mathematik für die Sekundarstufe II des Landes Nordrhein-Westfalen wird hinsichtlich Anspruch und realer Umsetzung diskutiert. Parallelen und Unterschiede zu Eigenschaften einer literarischen Figur werden herausgearbeitet.

Abstract
We discuss the current mathematics core curriculum in the German state of North Rhine - Westphalia with regard to ambition and realization. We also note parallels and discrepancies to attributes of a literary character.

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Journal für Didaktik der Naturwissenschaften und der Mathematik (P/S) Mai 2017, Vol. 1, pp. 10-13



Der Zustand "zeitgemäßer" Schulmathematik - Exemplarisch dargestellt anhand einer Abitur-Musteraufgabe des Instituts zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen (IQB)

The state of "contemporary" mathematics education - An exemplary discussion of a paradigmatic Abitur problem proposed by the IQB

Sebastian Walcher

Zusammenfassung
Die Herkunft und Metamorphose einer aktuellen Musteraufgabe zur Kompetenzorientierung im Mathematikabitur wird diskutiert. Insbesondere wird hierbei der Kontrast zwischen realer Modellierung und weitgehend sinnentleerter Einkleidung mathematisch anspruchsloser Aufgaben herausgestellt.der Schüler beim Übergang in die Oberstufe aufzuzeigen. Ein einfacher und praktikabler Ausweg aus dieser Sackgasse wird vorgeschlagen.

Abstract
We discuss the genealogy and the metamorphosis of a contemporary prototypical competency-oriented mathematical exam problem. In particular we emphasize the contrast between a real-world modeling process and the largely meaningless disguising of quite simple mathematics problems.

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Journal für Didaktik der Naturwissenschaften und der Mathematiik (P/S) Mai 2017, Vol. 1, pp. 5-9



Aus der Forschung für die Praxis - neue Wege beim außerschulischen Lernen
Research and practice - new methods in out-of-school learning

Volker Wenzel, Hans Peter Klein, Annette Scheersoi

Zusammenfassung
Im Rahmen eines Forschungsprojektes an der Goethe-Universität Frankfurt (Abteilung für Didaktik der Biowissenschaften) wurde in Zusammenarbeit mit Hessen-Forst ein innovatives Konzept zur Biologievermittlung in Wildparks entwickelt („Entdeckermobil“), das Anschauungs- und Mitmachmaterialien in die Führungen integriert (Wenzel et al. 2015). Die Materialien und das Konzept versetzen Lehrer in die Lage, selbst eine interessenförderliche und dabei fachlich korrekte Führung ihrer Schüler durchzuführen. Das hier vorgestellte Vermittlungsangebot ist durch die Anwendung des Design-Based Research-Ansatz entstanden (Design-Based Research Collective 2003). Es handelt sich dabei um einen praxisorientierten Forschungsansatz, der in der Biologiedidaktik zunehmend an Bedeutung gewinnt und das oft kritisierte Theorie-Praxisproblem fachdidaktischer Forschung (Reinmann 2007; Einsiedler 2010) ein Stück weit aufzulösen vermag.

Abstract
Pursuing the design-based research approach (Design-Based Research Collective 2003), an innovative teaching concept (“discovery cart“) was developed to enable teachers to autonomously lead students through a wildlife park in an interesting way and providing correct information without prior time-consuming preparation (Wenzel et al. 2015). The “discovery cart” equips teachers with illustrative and hands-on material that meet the needs of their students and support their interest and knowledge acquisition in biology. Findings of the empirical evaluation studies during the development process attest to the suitability of the concept and the materials concerning handling and working methods. The shown research approach seems to be able to close the often-described gap between theory-based research and educational practice (Reinmann 2007; Einsiedler 2010).

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Journal für Didaktik der Naturwissenschaften und der Mathematiik (P/S) 1,(2016), 1-4



Die Energiekatastrophe unserer Schulphysik
The Energy Disaster of our School Physics

Alexander Bogdanov

Zusammenfassung
Schleichend hat sich in den letzten Jahren in unserer Schulphysik eine Neuerung durchgesetzt, die nicht nur für den Physikunterricht, sondern für alle naturwissenschaftlichen Fächer gravierende negative Folgen hat. Es geht um die fast irrationale Überbetonung des Energiebegriffes und um die vielfachen damit einhergehenden Verzerrungen des logischen Aufbaus des Physikcurriculums der gymnasialen Mittelstufe. Wir versuchen nach kurzer Betrachtung der Auslöser dieser Entwicklung, die wesentlichen negativen Konsequenzen zu beschreiben und die schwerwiegenden Auswirkungen auf das Physikbild der Schüler beim Übergang in die Oberstufe aufzuzeigen. Ein einfacher und praktikabler Ausweg aus dieser Sackgasse wird vorgeschlagen.

Abstract
We have witnessed in the past decade or so how, without any special notice, a fracture in the edifice of our school physics has appeared which causes severe malfunctioning of the teaching of physics and the related natural sciences. Our concern is the extreme, almost irrational, exaggeration of the energy concept within the context of the physics curriculum for the intermediate grades (7 to 10) of the Gymnasium. The overall logic of the physics didactic gets distorted by this imbalance. Beginning with a concise review of the triggering mechanisms of this development we try to pinpoint and analyse the most alarming consequences. We discuss also the negative implications for the resulting physics knowledge base which the students possess at the start of the so called Qualification Phase (Grades 11 and 12). A relatively simple and viable solution of the problem is proposed at the end.for optimizing learning processes in informal learning centers is highlighted. Results indicated that the successful integration of informal laboratories in school teaching is dependent on central implementation characteristics, which could be identified during this project. The preparation in school prior visiting the laboratory indicates a positive effect on the sustained knowledge acquisition of the students.

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Journal für Didaktik der Biowissenschaften (JfdB) 1,(2010) 1-14

Der geregelte Unterrichtskreislauf im Biologieunterricht
The regulated teaching cycle in biology lessons

Norbert Pütz and Christina Hinrichs
Biologie und Ihre Didaktik, Universität Vechta

Zusammenfassung
Der geregelte Unterrichtskreislauf basiert auf den wichtigen Parametern eines modernen Biologieunterrichts (handlungsorientiert, problemorientiert, schülerorientiert). Der Unterrichtskreislauf beinhaltet fünf Phasen: Situation/Phänomen – Problem – Handlungsabsicht – Planung – Handlung – Reflexion (fig. 1.) und strukturiert so die Biologiestunden.
Der Unterrichtskreislauf bietet mehrere Vorteile. (1) Der Unterricht folgt einer regelhaften Struktur. (2) Die Lernenden übernehmen und verinnerlichen den hypothetisch-deduktiven Weg des Erkenntnisgewinns bei der Bearbeitung biologischer Sachverhalte. (3) Die Lernenden agieren handlungsorientiert mit Blick auf die Lösung eines biologischen Problems. Diese Vorteile werden am Beispiel des Unterrichtskreislaufs zum Thema „Lotuseffekt“ erläutert.

Abstract
The regulated teaching cycle is based on the main parameters of modern biology lessons. Due to the teaching cycle it is possible to structure biology lessons in a scientific way. The teaching cycle consists of five phases which are “Problem” – “Purpose” – “Planning” – “Acting” – “Reflecting” (fig. 1.). Drawing on the example of the “Lotus effect” the article explores the teaching cycle and how it can be used to structure biology lessons. The lessons benefit from the use of the teaching cycle in several ways. (1)The teaching follows a certain structure, (2) The learners acquire and internalize hypothetic-deductive working skills, which is vital for dealing with scientific issues, and (3) learners act target-orientated with respect to the problem’s solution.

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Journal für Didaktik der Biowissenschaften JfDB (P/S) 1, 14-22

Biologie und Kunst als fächerübergreifender Unterricht – Planung einer fächerübergreifenden Projektwoche
Teaching Biology and Art in an Interdisciplinary Way – Planning a Project Week which Combines and Interlinks Principles of Both Disciplines

Wiebke Homann, Raik, Haubold, Norbert Grotjohann
Biologiedidaktik, Universität Bielefeld

Zusammenfassung
Durch die Zusammenführung verschiedener Fachperspektiven mit ihren jeweiligen Fachwissen, Denk- und Arbeitsweisen innerhalb fächerübergreifenden Arbeitsphasen können Einsichten in Lebenszusammenhänge und Problemlösungsansätze gewonnen werden, welche sich so nicht aus einzelnen Fachdisziplinen ergeben würden [vgl. Hofer 2006, S. 92]. Damit begründet sich die zentrale Rolle fächerübergreifenden Unterrichts (FU) für Lehr- und Lernprozesse.
Fächerübergreifend gestaltete Unterrichtsreihen bzw. -stunden können Lernenden eine multiperspektivische Sicht auf Lerninhalte vermitteln und fördern den Kompetenzerwerb. Dadurch wird es den Schülern leichter gemacht, die genannte „Beweglichkeit“ im Denken zu entwickeln, ohne welche das Lösen der heutigen Schlüsselprobleme unmöglich erscheint. Des Weiteren kann durch FU ein gesamtunterrichtlicher Zugriff auf Lehrinhalte erfolgen und damit ein ganzheitlich vernetztes Lernen ermöglicht werden. So können erst durch fächerübergreifende Verknüpfungen von Inhalten in der Schule andere außerschulische Realitätserfahrungen der Schüler einbezogen, also zum Unterrichtsgegenstand gemacht, werden.
Die Gesamtheit all dieser Vorteile fächerübergreifenden Unterrichts macht eine Berücksichtigung fächerverbindender Arbeitsphasen im Unterricht unabdingbar.
Aus diesem Grund wird in dem vorliegenden Artikel exemplarisch eine fächerübergreifende Projektwoche zum Thema „Tiere im Zoo“ für die Fächer Kunst und Biologie vorgestellt, die auf dem Konzept der ästhetischen Forschung beruht.
Das Fach Kunst eignet sich in besonderem Maße zum fächerübergreifenden Arbeiten mit weiteren Schulfächern, da im Lehrplan für Kunst sowohl in der Sek. I, als auch in der Sek. II keine verbindlichen Inhalte vorgegeben werden.

Abstract
Interdisciplinary/cross-curricular teaching allows a connection and integration of different academic disciplines with their expertise knowledge, characteristic principles and methods. This is especially helpful as students get insights into a variety of real-life contexts and can engage in authentic tasks – benefits that can hardly be achieved by one academic discipline only. This backs up the pivotal role interdisciplinary teaching plays for teaching and learning processes alike.
Teaching units and lessons which are designed on an interdisciplinary and cross-curricular basis can provide learners with multiple perspectives on the contents to be taught and promote the acquisition of important competences. This enables learners to develop a “flexibility” in their reasoning and thinking which they need to solve key problems. Interdisciplinary education also provides a comprehensive access to learning issues and thus allows holistic and coherent, interlinked learning. Hence, students’ real-life experiences can only become subjects of teaching, if learning contents are taught in an interdisciplinary way which links different subject areas.
All the benefits mentioned above underline that activity phases which give insights into various academic disciplines and combine different perspectives are indispensable in our classrooms.
The following article introduces an interdisciplinary project week on the topic “Animals at the Zoo” which is based on the concept of aesthetic research and combines the subjects biology and art. The latter is especially suited for an interdisciplinary cooperation with other subjects as there are no obligatory curriculum-based contents that have to be taught in the secondary form I and/or II.

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