Aktuelle Forschungsprojekte

Die Forschungsarbeiten im Institut für Didaktik des Sachunterrichts umfassen

  • die Untersuchung von Lern- und Lehrprozessen,
  • die Entwicklung förderlicher Lern-Lehrumgebungen und deren Evaluation,
  • die Untersuchung von Zusammenhängen zwischen der Professionalisierung von Lehrpersonen und der Qualität von Unterricht sowie
  • die Entwicklung von Professionalisierungsangeboten und deren Evaluation und auf Untersuchungen zur Implementation im naturwissenschaftlich-technischen Themenbereich der Grundschule.
Logo des Teilprojekts 2 der Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU Münster
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Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU

Lehr-Lern-Labore, Lernwerkstätten und Learning-Center: Teilprojekt 2

Die Implementation von Lehr-Lern-Laboren stellt eine Möglichkeit für den frühen Einbezug von Praxiselementen in das Studium dar. Ziel ist die Professionalisierung angehender Lehrkräfte durch eine gemeinsame Reflexion über Lehr-Lern-Prozesse. Im Hinblick auf die unterschiedlichen Heterogenitätsdimensionen bieten sich solche Lerngelegenheiten insbesondere dazu an, Erfahrungen im Umgang mit unterschiedlichen individuellen Leistungsvoraussetzungen zu machen, indem differenzierte Lernmaterialien und variierte Instruktionen erprobt werden.

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Partnerschulen zur Förderung der Kompetenzentwicklung der Lehramtsstudierenden im Rahmen von Praktika

2. Förderabschnitt

In diesem Projekt wird eine Begleitveranstaltung zum Praxissemester konzipiert und evaluiert, die gemäß der Ziele des Praxissemesters in NRW die Reflexionskompetenz und die forschende Haltung von Sachunterrichtsstudierenden fördern soll. Die Veranstaltung zeichnet sich besonders dadurch aus, dass im Rahmen einer Kooperation die betreuenden Sachunterrichtslehrpersonen an der Begleitveranstaltung teilnehmen können. In der Veranstaltung wird eine Fragestellung zum professionellen Lehrerhandeln entwickelt, eine Untersuchung geplant und der in diesem Rahmen entstandene Sachunterricht reflektiert. Eine Evaluationsstudie im Prä-Post-Kontrollgruppen-Design untersucht, inwieweit die Reflexionskompetenz und forschende Haltung der Sachunterrichtsstudierenden gefördert werden kann und inwiefern sich dabei die Studierenden mit bzw. ohne teilnehmender Lehrperson unterscheiden.

Abbildung: Erste Seite eines digitalen Forscherheftes auf einem Tablet
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Computer- und informationsbezogene Kompetenz im Sachunterricht fördern

Entwicklung und Evaluation einer Unterrichtsreihe für den naturwissenschaftlichen Sachunterricht

Computer- und informationsbezogene Kompetenzen (CIK) sollen als verbindlicher Bestandteil aller Fachcurricula ab der Primarstufe gefördert werden. Da bislang empirisch evaluierte Konzepte zur systematischen Förderung von CIK und Fachwissen fehlen, wird im Projekt eine tabletbasierte Unterrichtsreihe zum Thema "Verdunstung und Kondensation" für die 4. Klasse entwickelt und in einer quasi-experimentellen Interventionsstudie im Prä-Post-Kontrollgruppen-Design evaluiert. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Bereitstellung einer wirksamen Unterrichtsreihe für den naturwissenschaftlichen Sachunterricht, die exemplarisch für die gleichzeitige Förderung von Fachwissen und CIK herangezogen werden kann. Darüber hinaus wird im Projekt ein tabletbasiertes Instrument zur validen Erfassung der im Unterricht geförderten CIK-Teilkompetenzen des Bereichs "Produzieren und Präsentieren" entwickelt und eingesetzt.

Foto von Teilnehmern einer Fortbildungsveranstaltung
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Professionalisierung von Multiplikatoren für die Implementierung von Spiralcurricula im naturwissenschaftlichen Unterricht vom Kindergarten bis zur Sekundarstufe

Schwimmen und Sinken

Das Projekt ist ein Folgeprojekt zur Entwicklung und Implementation eines Spiralcurriculums zum Thema "Magnetismus". Dabei verfolgt es zwei zentrale Ziele: 1) die Implementation eines Spiralcurriculums zum Thema "Schwimmen und Sinken" in den verschiedenen Bildungsstufen (Elementar-, Primar- und Sekundarstufe) und 2) die Förderung der stufenübergreifenden Kooperation mit dem Ziel der Realisierung durchgehender, aufeinander aufbauender Lernprozesse. Zur Erreichung dieser Ziele wird eine bildungsstufenübergreifende Schulung von Multiplikator*innen aus allen drei Stufen (Elementar-, Primar- und Sekundarstufe) durchgeführt. Anschließend werden die am Projekt beteiligten Einrichtungen nach der Schulung in einem Zeitraum von zwei Jahren begleitet, um den Erfolg der Implementation zu erfassen.

Foto von Kindern beim Problemlösen und Modellieren
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Problemlösen und Modellieren im Sachunterricht

Ziele des Projektes sind (1) gemeinsam mit Studierenden und Lehrpersonen Unterrichtsmaterialien zur Förderung des Problemlösens und Modellierens orientiert an den bildungspolitischgeforderten Inhalten und Kompelenzbereichen zu entwickeln und (2) das Problemlösen und Modellieren im Sachunterricht durch die Befähigung der Studierenden bereits Im Studium und durch eine engmaschige Verknüpfung von Theorie (Universität) und Praxis (Schule) durch die Kooperation mit Sachunterrichtslehrpersonen zu implementieren.

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Videobasierte Lehrmodule als Mittel der Theorie-Praxis Integration

Teilprojekt 3 in der Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU

Im Rahmen des Teilprojekts 3 "Videobasierte Lehrmodule als Mittel der Theorie-Praxis Integration" der Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU Münster soll die Theorie-Praxis-Integration in universitären Lehrveranstaltungen zur Lehrerbildung durch den Einsatz von Videos verbessert werden. Dazu wurde das Videoportal ProVision geschaffen, mit dessen Unterrichtsvideos videobasierte Lehrveranstaltungen zur Förderung der professionellen Wahrnehmung hinsichtlich des Umgangs mit Schülerheterogenität in verschiedenen Fächern konzeptualisiert, durchgeführt und evaluiert werden. Erstens wurden professionelle Unterrichtsvideos aus sechs Fächern (u. a. Sachunterricht) aufgenommen und aufbereitet. Zweitens wurden videobasierte Lehrseminare zur Förderung eines geschulten Blicks für den Umgang mit Schülerheterogenität ausgearbeitet und pilotiert. Die inhaltliche Konzeption sowie die methodische Einbettung der videobasierten Lehrmodule werden evaluiert und im Kontext der wiederholten Seminardurchführung optimiert.

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Förderung der professionellen Unterrichtswahrnehmung im Bereich individueller Förderung durch Modellieren und Vergleichen

Die professionelle Unterrichtswahrnehmung beschreibt das selektive Erkennen und wissensbasierte Interpretieren lernrelevanter Unterrichtssituationen und gilt als wichtige Komponente der Lehrerkompetenz. Erste Studien zeigen, dass durch videobasierte Lernumgebungen die professionelle Wahrnehmung bereits in der ersten Phase der Lehrerbildung angebahnt werden kann. Dennoch gibt es noch immer wenige Erkenntnisse darüber, welche konkreten Elemente der Lernumgebungen zur Förderung beitragen. Das Projekt zielt auf die Untersuchung von Unterstützungsmaßnahmen des Modellierens und Vergleichens, die sich in anderen Lernkontexten als bedeutsam erwiesen haben, für die videobasierte Analyse von Unterricht bislang jedoch kaum untersucht wurden.

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Adaptivität in Unterrichtsgesprächen des naturwissenschaftlichen Sachunterrichts

Die individuelle Förderung von Schülerinnen und Schülern gilt als zentrales Ziel von Unterricht. Eine Möglichkeit, diese zu realisieren, wird zunehmend mit dem Begriff der Adaptivität beschrieben. Adaptives Lehrkrafthandeln wird als Passung zwischen Lernangebot und individuellen Voraussetzungen von Schülerinnen und Schülern verstanden. Ziel des Kooperationsprojekts mit der Goethe-Universität Frankfurt (Dr. Susanne Mannel, Prof. Dr. Ilonca Hardy) ist es, anhand eines Ratings der Adaptivität in Unterrichtsgesprächen, den Wissenszuwachs von Schülerinnen und Schülern im naturwissenschaftlichen Sachunterricht der Grundschule vorherzusagen und somit die Bedeutung adaptiven Lehrkräftehandelns im Unterrichtsdiskurs näher zu bestimmen.

Projektlogo ViU:P
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ViU:Performanz

Im Mittelpunkt des Projekts ViU:P (Videobasierte Unterrichtsanalyse, Fokus Performanz) stehen verschiedene Facetten der professionellen Kompetenz und des Unterrichtshandelns von Lehrkräften im naturwissenschaftlichen Sachunterricht. Dabei soll die gesamte Wirkungskette von Professionswissen, Unterrichtsqualität und Schülerleistung in den Blick genommen werden. Von besonderem Interesse ist in diesem Zusammenhang die professionelle Unterrichtswahrnehmung, also die Fähigkeit, bedeutsame und lernrelevante Ereignisse im Unterrichtsverlauf vor dem Hintergrund des professionellen Wissens zu erkennen und zu interpretieren (Sherin, 2007). Im Folgenden finden Sie sowohl Informationen für Lehrkräfte, die sich für eine Teilnahme am Projekt interessieren, als auch eine detaillierte Beschreibung des wissenschaftlichen Vorhabens.

Logo des Projekts ProdiviS
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Verbundprojekt: Förderung der professionellen Wahrnehmung in digitalen, videobasierten Selbstlernmodulen - ProdiviS

Teilvorhaben: Mehrperspektivische Wahrnehmung von Klassenführung und Lernunterstützung im Sachunterricht

Im Verbundprojekt ProdiviS sollen an den Standorten Köln, Berlin und Münster drei aufeinander bezogene digitale, videobasierte Selbstlernmodule zur Schulung der professionellen Unterrichtswahrnehmung entwickelt und evaluiert werden. Mit diesen Modulen kann eine basale professionsbezogene Kompetenz in Praxisphasen der Lehrkräftebildung adaptiv gefördert werden.
Das am Standort Münster zu entwickelnde Selbstlernmodul fokussiert inhaltlich auf das Zusammenwirken von Klassenführung und Lernunterstützung im naturwissenschaftlichen Sachunterricht. Damit wird die Förderung einer mehrperspektivischen professionellen Unterrichtswahrnehmung angestrebt. Auf Basis des digitalen Cognitive-Apprenticeship-Ansatzes werden im Rahmen der Selbstlernmodule digitale Unterstützungstools des Modeling und Prompting eingesetzt, um das selbstregulierte und adaptive Bearbeiten der Module zur Förderung einer professionellen Unterrichtswahrnehmung zu erleichtern.

Evaluiert werden die Usability der Selbstlernmodule und die inkrementelle Wirksamkeit der Unterstützungstools gegenüber einem Basis-Selbstlernformat und einem Blended-Learning-Format.

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Videobasierte Lehrmodule als Mittel der Theorie-Praxis Integration

Teilprojekt 3 in der Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU (2. Förderphase)

Im Rahmen der 2. Förderphase (2019-2023) des Teilprojekts 3 "Videobasierte Lehrmodule als Mittel der Theorie-Praxis Integration" der Qualitätsoffensive Lehrerbildung soll die Theorie-Praxis-Integration in universitären Lehrveranstaltungen zur Lehrerbildung durch den Einsatz von Videos weiter ausgebaut werden. Im Teilprojekt Sachunterricht werden in diesem Zusammenhang eigene Unterrichtsvideografien eingesetzt. Der Fokus liegt auf der Förderung der professionellen Wahrnehmung in Bezug auf die Diagnostik heterogener Lernvoraussetzungen von Schülerinnen und Schülern. Ziel ist die Entwicklung, Implementation und Evaluation eines entsprechenden Seminars im Praxissemester, welches vielfältige Möglichkeiten zur eigenen Videografierung bietet. Die im Rahmen der ersten Förderphase erstellten Unterrichtsvideografien und Lehrkonzepte dienen dabei als Grundlage der Seminarentwicklung. 

Logo des Teilprojekts 2 der Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU Münster (2. Förderphase)
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Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU

Lehr-Lern-Labore, Lernwerkstätten und Learning-Center: Teilprojekt 2

Um Schüler*innen die Teilhabe an der digitalen Welt zu ermöglichen, benötigen (angehende) Lehrkräfte medienpädagogische Kompetenzen. In diesem Projekt wird ein Seminar konzipiert und evaluiert, das diese Kompetenzen bei Sachunterrichtsstudierenden gezielt fördert, indem medienpädagogisches Wissen für den Sachunterricht aufgebaut sowie eine digital gestützte Sachunterrichtsstunde geplant und im komplexitätsreduzierten Lehr-Lern-Labor erprobt wird. Der Fokus liegt hierbei auf der Nutzung digitaler Medien zur Gestaltung von Differenzierungsmaßnahmen für die Förderung und Unterstützung von Schüler*innen beim Aufbau naturwissenschaftlichen Wissens. Die Begleitstudie im quasi-experimentellen Prä-Post-Design untersucht die digitalen Lehrer*innenkompetenzen bei den Studierenden.

Informatische Bildung im Sachunterricht an universitären Standorten in NRW

Entwicklung und Evaluation von Unterrichtsmaterial zur informatischen Bildung im technischen Sachunterricht

Die technische Perspektive des Sachunterrichts wird erweitert durch informatische Kompetenzen, z. B. zum Inhaltsbereich „Sprachen und Automaten“. Diese Kompetenzen sollen Studierende und kooperierende Lehrkräfte in diesem Projekt erwerben, um dazu innovatives und fundiertes Unterrichtsmaterial zu entwickeln, in der Schule zu erproben und zu evaluieren und abschließend zu überarbeiten.

  • Abgeschlossene Forschungsprojekte

    Foto von Teilnehmern einer Fortbildungsveranstaltung
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    Professionalisierung von Multiplikatoren für den technischen Sachunterricht der Grundschule

    Ein Beitrag zur Förderung der MINT-Lehrerbildung im Primarbereich

    Das Projekt beschäftigt sich mit dem technischen Lernen im Sachunterricht, das bislang in Grundschulen nur wenig realisiert wird. Über eine kaskadenartige, auf Dissemination angelegte Multiplikatorenschulung soll eine Verbreitung technischen Lernens erreicht werden. Dabei bilden Experten in mehreren Fortbildungsmodulen Multiplikatoren und diese im Anschluss wiederum Lehrkräfte aus. Aus der Forschung ist bekannt, dass bei der Weitervermittlung von Fortbildungsansätzen in Form von Kaskaden oft Abstriche in Kauf genommen werden müssen und deren Wirksamkeit häufig begrenzt ist. Das Projekt erforscht daher die Wirksamkeit dieser Multiplikatorenschulung für den technischen Bereich und wie sie optimiert werden kann, um bei den anschließend durch die Multiplikatoren fortgebildeten Lehrkräften trotz der "Kaskade" noch entsprechende positive Wirkungen zu erzielen.

    Foto eines Experiments zur Verdunstung und Kondensation von Wasser
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    Unterstützung des naturwissenschaftlichen Lernens im Elementarbereich durch scaffolding-Strategien

    Eine Reanalyse von Videodaten (ScafEl)

    Das Projekt ScafEl beschäftigt sich mit dem Einsatz von scaffolding-Strategien beim naturwissenschaftlichen Experimentieren im Elementarbereich. Es wird untersucht, welche scaffolding-Strategien pädagogische Fachkräfte einsetzen und wie der Einsatz von scaffolding-Strategien durch pädagogische Fachkräfte und der Fachwissenszuwachs von Vorschulkindern zusammenhängen.

    Foto eines Setzkastens zur Förderung hypothesen-bezogenener Schlussfolgerungen
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    Förderung der Falsifikationsfähigkeit durch Unterstützung von Modellbildungsprozessen im Rahmen eines scientific inquiry-orientierten Unterrichts in der Primarstufe

    2. Förderabschnitt

    In der vorliegenden Interventionsstudie wird die Förderung hypothesenbezogener Schlussfolgerungen sowie der Falsifikationsfähigkeit in ganzen Schulklassen untersucht. Damit knüpft die Studie an den ersten Projektzeitraum an. Die in Einzelsituationen erprobten Fördermaßnahmen aus dem ersten Projektzeitraum werden in einen inquiry-orientierten Unterricht für ganze Schulklassen überführt. In einem quasi-experimentellen Kontrollgruppendesign mit mehreren Messzeitpunkten wird untersucht, ob die Förderung hypothesenbezogener Schlussfolgerungen und der Falsifikationsfähigkeit anhand des Einsatzes von Scaffoldingmaßnahmen auch in einem inquiry-basierten naturwissenschaftlichen Sachunterricht mit DrittklässlerInnen gelingt. Darüber hinaus wird untersucht, ob die Fähigkeit zu hypothesenbezogenen Schlusssolgerungen in einem Zusammenhang mit der Veränderung von Schülervorstellungen steht.