Virtual meets Analog – Sinnstiftende Einbindung von Simulationen in den naturwissenschaftlichen Unterricht
Vortragender: Mahdi El Tegani
Co-Autoren:Prof. Dr. Claas Wegner
Institution:Universität Bielefeld
Datum:Montag, 25. März 2024
Zeit:14:00 - 14:45 Uhr
Raum:V5
Beitrags-Nr.:VB 25-001

Der naturwissenschaftliche Unterricht verändert sich stetig. Während das Experiment als Instrument zur Hypothesenprüfung den Standard in den Naturwissenschaften darstellt, stoßen Lehrer:innen in einigen Themenbereichen schnell an ihre Grenzen, Sachverhalte mit Experimenten zu untersuchen, weil dies Sicherheitsbestimmungen oder fehlende Ressourcen an der Schule verhindern. Hinzu kommen Phänomene, die aufgrund ihrer Eigenschaften, z.B. zu schnell oder sehr langsam abzulaufen, in der Schule schlicht nicht erfassbar sind. Insbesondere mikroskopische Prozesse, wie z. B. Molekülbewegungen und Aggregatzustandswechsel stellen bei Schüler:innen eine Herausforderung im Verständnis dar, da die zugrundeliegenden Mechanismen nicht beobachtbar sind. Hier können Simulationen einen Beitrag leisten, naturwissenschaftliche Inhalte didaktisch reduziert und interaktiv zu vermitteln. Während Simulationen in der Wirtschaft und Fachwissenschaft ein etabliertes Instrument sind, um kostengünstig und risikoarm neue Erkenntnisse zu generieren, sind sie in der Schule noch selten im Einsatz. Hier setzt das Projekt SimuMINT an und erforscht, wie Simulationen und Experimente sinnstiftend im naturwissenschaftlichen Unterricht eingesetzt werden können, um Inhalte interaktiver und tiefergehender vermitteln zu können. Dazu baut das Projekt auf zwei Säulen auf. Zum einen werden Unterrichtskonzepte entwickelt, welche es den Schüler:innen ermöglichen, durch die Kombination von Experimenten und Simulationen naturwissenschaftliche Phänomene interaktiv und vertieft zu erforschen. Zum anderen werden Lehrerfortbildungen generiert, in denen Lehrkräfte darin geschult werden, Simulationen im Unterricht einzusetzen. Gleichzeitig wird erforscht, welche Implementationshürden bei den Lehrkräften in Bezug auf den Einsatz von Simulationen in den naturwissenschaftlichen Unterricht vorliegen und wie diese überwunden werden können. Der Vortrag gibt Lehrkräften eine Übersicht über die Erkenntnisse zum Einsatz von Simulationen im naturwissenschaftlichen Unterricht und zeigt anhand von Praxisbeispielen wie eine sinnstiftende Implementation gelingen kann. Dabei werden Implementationshürden thematisiert und Simulationen vorgestellt, die sinnstiftend in den Unterricht eingebunden werden können.