Ein Arbeitsschwerpunkt im Fach Physik besteht in der Entwicklung und Evaluation eines adaptiven Förder- und Fortbildungskonzepts bzgl. des fachdidaktisch begründeten Einsatzes digitaler Medien im Physikunterricht, das sowohl digitale Selbstlernmodule als auch Präsenzfortbildungen vorsieht.
Zur bedarfsgerechten Gestaltung des Fortbildungskonzepts erfolgte in einem vorgeschalteten Schritt eine Bedarfserhebung aus der Sicht der Schulpraxis. Angesichts der erwarteten Heterogenität bzgl. Digitaler Kompetenzen von Lehrkräften wird zudem ein adaptiver Fortbildungsansatz gewählt, indem eine freiwillige Eingangsdiagnostik fachdidaktischer Kompetenzen zum Einsatz digitaler Medien im Physikunterricht auf der Basis erprobter Testinstrumente angeboten wird. Darauf aufbauend werden passgenaue Fortbildungsmodule vorgeschlagen.
Neben digital bereitgestellten Selbstlernmodulen in einem Massive Open Online Course (MOOC) werden anknüpfende Präsenzfortbildungen durchgeführt, in denen die jeweiligen digitalen Medien gemeinsam erprobt und Einsatzerfahrungen ausgetauscht werden können. Gemeinsam entwickelte Unterrichtsmaterialien können anschließend im eigenen Unterricht eingesetzt und die Erfahrungen zum Einsatz des jeweiligen digitalen Mediums in einem nachbereitenden (Online-)Treffen reflektiert werden.
Die Implementation des Förderkonzepts erfolgt in unterschiedlichen Lernsettings in der Aus- und Fortbildung, wobei die Lernwirksamkeit, Praktikabilität und Akzeptanz des Förderkonzepts beforscht werden.
Leitungen
Prof. Dr. Josef Riese
Sprecher des ComeNets Physik
Universität Paderborn
E-Mail an Prof. Dr. Josef Riese
Prof. Dr. André Bresges
Universität zu Köln
E-Mail an Prof. Dr. Andre Bresges
Prof. Dr. Jan-Philipp Burde
Universität Tübingen
E-Mail an Prof. Dr. Jan-Philipp Burde
Prof. Dr. Christoph Kulgemeyer
Universität Bremen
E-Mail an Prof. Dr. Christoph Kulgemeyer
Mitarbeiter:innen
Rike Große-Heilmann
Universität Paderborn
E-Mail an Rike Große-Heilmann
Sascha Therolf
Universität zu Köln
E-Mail an Sascha Therolf
Jannik Henze
Universität zu Köln
E-Mail an Jannik Henze
David Weiler
Universität Tübingen
E-Mail an David Weiler
Kasim Costan
Universität Bremen
E-Mail an Kasim Costan
Zwischenergebnisse 2023
Zu Projektstart wurde eine breit angelegte Bedürfnisanalyse unter deutschen und österreichischen Lehrkräften mit Unterrichtsfach Physik durchgeführt. Ziel war es, die selbstidentifizierten Bedürfnisse nach Fortbildungsinhalten im Bereich des Einsatzes digitaler Medien im Physikunterricht zu analysieren, um bedarfsgerechte Angebote für Fortbildungen zu schaffen. Es konnten dadurch 122 Lehrkräfte mit einem repräsentativen Profil an Berufserfahrung (Spanne von 0 bis 46 Jahre) zur Teilnahme gewonnen werden. Dabei wurden z.B. grundständig ausgebildete (N = 99) und quereingestiegene Lehrkräfte (N = 16) gleichermaßen erreicht und Lehrkräfte an Gymnasien (N = 89) sowie anderer Schulformen (N = 25) integriert. Es zeigt sich, dass digitale Unterstützung bei klassischen physikdidaktischen Themen als besonders relevant für Fortbildungen eingeschätzt werden (Schülerexperimente mit digitalen Medien, Augmented bzw. Virtual Reality beim Experimentieren). Hingegen äußerten die befragten Lehrkräfte weniger Bedürfnisse nach Fortbildungen zu pädagogischen Aspekten (gesellschaftliche Relevanz digitaler Medien). In den Fortbildungen wünschen sich die Lehrkräfte vor allem, dass die digitalen Medien auch praktisch ausprobiert werden und die Breite didaktischer Möglichkeiten aufgezeigt wird. Empirische Befunde zur Lernwirksamkeit empfinden Lehrkräfte im Vergleich als weniger relevant.
Seit November 2024 sind die Eingangsdiagnostik und die Selbstlernmodule im MOOC „Einsatz digitaler Medien im Physikunterricht“ online auf der Plattform iMooX.at verfügbar. Nutzer*innen können sich kostenfrei unter https://imoox.at/course/digitalerPhysikunterricht anmelden und die Inhalte je nach Vorkenntnissen und Interessen vollständig oder nur punktuell bearbeiten. Neben einer thematischen Einführung zum Einsatz digitaler Medien im Physikunterricht werden Module zu den Themenbereichen a) Simulationen und Animationen, b) Erklärvideos, c) digitale Messwerterfassung, d) Videoanalyse, e) Smartphones im Physikunterricht, f) Augmented Reality, g) Mikrocontroller h) KI im Klassenzimmer i) Bewegung erleben und analysieren j) 3D-Druck und k) mathematische Modellbildung angeboten.
Einzelne Angebote werden auf der Jahrestagung des Vereins zur Förderung des Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Unterrichts MNU e.V. Nordrhein am Standort Köln in Präsenzworkshops pilotiert. Dabei werden begleitende Interviews durchgeführt und Kontaktdaten für eine Längsschnittuntersuchung des Einsatzes im Unterricht gesammelt.
Veranstaltungen (bevorstehend)
Online-Kurs „Einsatz digitaler Medien im Physikunterricht“ für Lehrer*innen und Lehramtsanwärter*innen im Fach Physik zur kostenfreien, zeit- und ortsunabhängigen Bearbeitung; Anmeldung unter https://imoox.at/course/digitalerPhysikunterricht
Impressionen der letzten Tagung: https://come-in.uni-koeln.de/