Die Zukunft des MINT-Lernens – Band 1 Perspektiven auf (digitalen) MINT-Unterricht und Lehrkräftebildung

Dieser Open-Access-Sammelband stellt Perspektiven auf digitalen MINT-Unterricht und die Lehrkräftebildung der Zukunft dar. Auf Grundlage aktueller Forschungsergebnisse beantwortet er aktuelle Fragestellungen, etwa: Welche Kompetenzen und welche Lerninhalte werden für die Herausforderungen von morgen benötigt und welchen Beitrag können die MINT-Fächer dazu leisten? Inwiefern kann die Digitalisierung bei einem Lernen für die Zukunft unterstützen bzw. ist sie notwendiger Bildungsinhalt für zukünftiges Handeln? Welche digitalen Technologien, digitalen Werkzeuge und digitalen Lernumgebungen können bei der Entwicklung von 21^st Century Skills bei Lernenden beitragen? Wie müssen sie ausgestaltet sein, um beim Lernen und Problemlösen unterstützend zu wirken und die Lernenden zum kritischen Denken (Critical Thinking) anzuregen? Wie kann eine Diagnostik mit digitalen Methoden aussehen? Was folgt aus all dem für die MINT-Lehrkräftebildung? 

Der vorliegendeerste Band ist Teil eines zweibändigen Sammelwerks; die beiden Bände sind weitgehend unabhängig voneinander lesbar und unterscheiden sich in ihrem inhaltlichen Fokus: Während Band 1 grundsätzliche Perspektiven beleuchtet, fokussiert Band 2 eher auf konkrete digitale Tools und Methoden für die Unterrichtspraxis. Die Beiträge wurden im Rahmen des Projekts „Die Zukunft des MINT-Lernens – Denkfabrik für Unterricht mit digitalen Technologien“, gefördert durch die Deutsche Telekom Stiftung, entwickelt. Sie decken verschiedene (assoziierte) Projekte des Entwicklungskonsortiums der beteiligten Hochschulstandorte ab und bieten zukunftsweisendes Wissen zum Thema.

Die Zukunft des MINT-Lernens - Herausforderungen und Lösungsansätze.- Critical Thinking - Gelegenheit für MINT-Lernen in der Zukunft?- Die Zukunft des MINT-Unterrichts aus der Perspektive der Schulpraxis.- Entwicklung von Lernumgebungen zum Computational Thinking im Mathematikunterricht und ihr Einsatz in Lehrkräftefortbildungen.- Eine Untersuchung der Selbstwirksamkeitserwartung von Lehramtsstudierenden bezogen auf den Einsatz digitaler Technologien im Mathematikunterricht aus Perspektive der Control-Value Theory.- Untersuchung von Usability und  Design von Online-Lernplattformen am Beispiel des Video-Analysetools ViviAn.- Ein Beispielansatz zur Vermittlung von digitaler Kompetenz im MINT-Lehramtsstudium.- Fähigkeit zur Beurteilung dynamischer Arbeitsblätter - Wie lässt sie sich fördern?- Digitale Lernangebote selbst gestalten.- Vorbereitung auf ein Physiklehren in der digitalen Welt: Weiterentwicklung eines lehramtsspezifischen Elektronikpraktikums.- Blickdatenanalyse bei der Interpretation linearer Graphen im mathematischen und physikalischen Kontext.- Erste Schritte zur automatisierten Generation von Items in einem webbasierten Tracingsystem.- Feedbackorientierte Lernumgebungen zur Gestaltung offener Aufgabenstellungen mit Machine Learning, AR und 3D-Druck.- Glossar.

Prof. Dr. Jürgen Roth, Universität Koblenz-Landau, Didaktik der Mathematik (Sekundarstufen)

Dr. Michael Baum, IPN – Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik, Didaktik der Chemie

Prof. Dr. Katja Eilerts, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematik in der Primarstufe

Apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung, Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Chemie

Prof. Dr. Thomas Trefzger, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik