{"id":6136,"date":"2024-06-06T10:37:31","date_gmt":"2024-06-06T08:37:31","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.phzh.ch\/zhe\/?p=6136"},"modified":"2024-06-28T13:40:42","modified_gmt":"2024-06-28T11:40:42","slug":"gezielte-hochschuldidaktik-fuer-mint-faecher","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.phzh.ch\/zhe\/gezielte-hochschuldidaktik-fuer-mint-faecher\/","title":{"rendered":"Gezielte Hochschuldidaktik f\u00fcr MINT-F\u00e4cher (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik)"},"content":{"rendered":"\n

Text: M\u00f2nica Feixas<\/a> und Wolfgang B\u00fchrer<\/a><\/p>\n\n\n\n

K\u00fcrzlich bei einem Gespr\u00e4ch teilte eine neu berufene Hochschuldozentin f\u00fcr Informatik eine h\u00e4ufige, doch besorgniserregende Erfahrung: \u00abMeine Erstsemester lernen einfach nicht!\u00bb Als hochmotivierte, mit Fachwissen aus der Industrie bestens ausger\u00fcstete Dozentin steckte sie viel Zeit in die Vorbereitung ihrer Lehrveranstaltungen. Bei der \u00dcberpr\u00fcfung der Lernergebnisse ihrer Studierenden zeigte sich jedoch ein wenig erfolgreiches Bild. Was k\u00f6nnten die Ursachen f\u00fcr die beschriebenen Lernprobleme der Studierenden sein? Und wie liessen sich Lernmotivation und Lernerfolg der Studierenden steigern?<\/p>\n\n\n\n

In einem anderen Fall stand ein Geografie-Dozent vor der Aufgabe, Engineering-Studierenden im Rahmen von Bildung f\u00fcr nachhaltige Entwicklung (BNE) die Ursachen der aktuellen Klimakrise zu vermitteln. Angesichts der Kombination von inhaltlicher Komplexit\u00e4t und gesellschaftlicher Kontroversen zum Umgang mit Klimafragen f\u00fchlte er sich didaktisch herausgefordert: Wie sollte er wissenschaftlich fundierte Informationen vermitteln und zugleich Raum f\u00fcr kritische Diskussionen lassen?<\/p>\n\n\n\n

Dies sind zwei Beispiele weit verbreiteter Herausforderungen von Dozierenden im Bereich der MINT-Disziplinen (M<\/strong>athematik, I<\/strong>nformatik, N<\/strong>aturwissenschaften und Te<\/strong>chnik), bei denen die Komplexit\u00e4t der Lehrinhalte sowie das Bewusstsein f\u00fcr den Lernprozess und den Hintergrund der Studierenden spezifische Lehrstrategien erfordert.<\/p>\n\n\n\n

Weshalb eine MINT-orientierte Hochschuldidaktik?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

MINT-F\u00e4cher unterscheiden sich von anderen Studienbereichen grunds\u00e4tzlich durch methodische Herangehensweisen, die stark auf Experimentieren, direkten Beobachtungen, kritischer Beweisf\u00fchrung, quantitativer Analyse und empirischen Belegen basieren. Dies erfordert ein solides Verst\u00e4ndnis abstrakter und komplexer Konzepte, die z.B. technisch nutzbar gemacht werden sollen. Das spiegelt sich in den Lehr- und Lernaktivit\u00e4ten wieder: MINT-F\u00e4cher greifen in der Regel auf Laborarbeiten, mathematische Probleml\u00f6sungen und technologische Anwendungen zur\u00fcck.<\/p>\n\n\n\n

\"Drei
MINT-F\u00e4cher greifen oft auf direkte Beobachtung als Methode zur\u00fcck.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Deshalb muss die spezifische Didaktik f\u00fcr MINT-Disziplinen \u00fcber traditionelle Lehrmethoden hinausgehen. Sie ben\u00f6tigt Ans\u00e4tze, die nicht nur die F\u00e4higkeit der Studierenden f\u00f6rdern, theoretisches Wissen in praktischen Kontexten anzuwenden, sondern auch spezifische methodische Herausforderungen dieser F\u00e4cher adressieren. Beispielsweise bieten Laborunterricht und der Flipped Classroom-Ansatz den Studierenden wertvolle praktische Erfahrungen und vertieftes Verst\u00e4ndnis. Der Einsatz von Simulationen, Modellierungen und moderner Technologie ist ebenfalls essenziell, um komplexe Systeme zu visualisieren und empirisch zu untersuchen.<\/p>\n\n\n\n

Ein besonders wirkungsvoller Ansatz ist das Challenge-based Learning (CBL). CBL fordert Studierende heraus, reale und bedeutungsvolle Probleme zu identifizieren und zu l\u00f6sen. Dies f\u00f6rdert nicht nur ihre Probleml\u00f6sungsf\u00e4higkeiten und Kreativit\u00e4t, sondern auch ihre F\u00e4higkeit, interdisziplin\u00e4r zu arbeiten und theoretisches Wissen in konkrete Anwendungen zu \u00fcberf\u00fchren. Dabei entwickeln sie auch wichtige Kompetenzen wie Teamarbeit, Kommunikation und kritisches Denken. Die beiden eingangs geschilderten Dozierenden k\u00f6nnen von solchen spezifischen MINT-didaktischen Ans\u00e4tzen profitieren.<\/p>\n\n\n\n

Pr\u00e4konzepte und Binnendifferenzierung<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Zu den meisten in der Welt beobachtbaren Ph\u00e4nomenen haben Studierende bereits mehr oder weniger korrekte Erkl\u00e4rungen, so genannte Pr\u00e4konzepte<\/a>. Im Gespr\u00e4ch mit der eingangs erw\u00e4hnten Informatikdozentin, deren Erstsemestrige nicht wie von ihr erwartet lernten, zeigte sich: Bisher hatte sie die Pr\u00e4konzepte ihrer Studierenden, also ihre vorwissenschaftlichen Erkl\u00e4rungen der unterrichteten Konzepte, kaum ber\u00fccksichtigt. Diese Pr\u00e4konzepte im Lehrgeschehen aufzunehmen und ad\u00e4quat strategisch zu bearbeiten, erh\u00f6ht die Chance auf erfolgreiche Konzeptwechsel (Duit, 1995<\/a>). So k\u00f6nnte die Dozentin das tats\u00e4chlich vorliegende Vorwissen und existierende Pr\u00e4konzepte konkret erheben und dann mit Hilfe von Konfrontations-, Umdeutungs-, oder Ankn\u00fcpfungsstrategien bearbeiten, was ebenfalls mit \u00fcberschaubarem Aufwand zu mehr Lernerfolg f\u00fchren w\u00fcrde  (vgl. Hopf et al. 2022<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

Im Gespr\u00e4ch mit der Informatikdozentin identifizierten wir weitere Punkte, die im Rahmen der zeitlichen M\u00f6glichkeiten f\u00fcr eine erste Optimierung ihrer Veranstaltungen Potential boten, den Lernerfolg zu steigern. Zun\u00e4chst erkannten wir, dass die Koh\u00e4renz in ihrer Lehrveranstaltung erh\u00f6ht werden k\u00f6nnte. Dazu ist das \u00abconstructive alignment\u00bb (Biggs und Tang (2011)<\/a> hilfreich, also die gegenseitige Abstimmung von Lernzielen, Lehrmethoden und Leistungsnachweisen.<\/p>\n\n\n\n

Im Informatik- oder Mathematikunterricht ist es beispielsweise ineffizient, Zeit mit Problemen zu verbringen, die die Studierenden bereits verstanden haben. Stattdessen sollten sie spezifische Schwierigkeiten identifizieren und die relevanten Konzepte oder Prinzipien benennen. Zudem sollten die Studierenden ihren Programmier- oder Probleml\u00f6seprozess klar artikulieren. Weiterhin k\u00f6nnte man der Heterogenit\u00e4t ihrer Studierendenschaft mit an das jeweilige Vorbildungslevel angepassten binnendifferenzierten Aufgaben gut begegnen.<\/p>\n\n\n\n

Denk- und Entscheidungsprozesse bewusst machen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Herausforderungen wie die Klimakrise lassen sich als hochkomplexe Probleme verstehen (Cross und Congreve 2022<\/a> sprechen von \u00absuper-wicked problems\u00bb). Die Lehrherausforderungen h\u00e4ngen mit der fachlichen und ethischen Komplexit\u00e4t sowie der moralischen Kontroversit\u00e4t zusammen<\/a>. Im Umgang mit dieser hohen Komplexit\u00e4t wenden Dozierende gelegentlich einen instrumentalen Lehransatz an, vermitteln also Expertenwissen und\/oder versuchen, nachhaltiges Verhalten zu f\u00f6rdern. F\u00fcr solche gesellschaftlich dringlichen und kontroversen Themen ohne eindeutige L\u00f6sung gibt es allerdings keine einfachen Vermittlungsstrategien. Deshalb ist ein instrumentales, auf einzelne Aspekte gerichtetes Vorgehen oft weniger lernwirksam als ein transformativer Ansatz. Ein solcher bef\u00e4higt Studierende, als kreative und kritische Denker:innen zu agieren, die in der Lage sind, auf die vielschichtigen Herausforderungen unserer Zeit innovativ und reflektiert zu reagieren.<\/p>\n\n\n\n

\"Bild
Studierende im BNE-Unterricht<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Der in der Einleitung geschilderte Geographie-Dozent kann deshalb von Ans\u00e4tzen wie der Fallarbeit oder dem Challenge-based Learning<\/a> profitieren. Diese Methoden zielen darauf ab, alternative Handlungswege zu erw\u00e4gen sowie Denk- und Entscheidungsprozesse nachzuvollziehen. Auf diese Weise bef\u00e4higen sie zur Bearbeitung hochkomplexer Probleme. Fachdidaktische Fallarbeit und \u00abChallenge\u00bb bedeuten im Kern, \u00fcber grosse Erz\u00e4hlungen und kleine Geschichten nachzudenken (Pettig und Ohl 2023<\/a>). Sie sind Unterrichtsalternativen, die Handlungsroutinen durch Verlangsamung und Erkundung aufbrechen.<\/p>\n\n\n\n

Diese Ans\u00e4tze erm\u00f6glichen, implizite Denk- und Entscheidungsprozesse bewusst zu machen. Somit werden sie f\u00fcr Anpassungen verf\u00fcgbar. So wird ein Raum f\u00fcr Resonanz und Dialog er\u00f6ffnet und die Zusammenarbeit gef\u00f6rdert. Auf diese Weise k\u00f6nnen grosse Ideen identifiziert, durchdachte Fragen gestellt und Herausforderungen erkannt und gel\u00f6st werden. Das Ziel der fachdidaktischen Fallarbeit ist somit die Entwicklung einer \u00abreflexiven Haltung\u00bb, wie es Schmidt und Wittek (2021<\/a>) nennen.<\/p>\n\n\n\n

Neues Angebot: Hochschuldidaktisches Zertifikat mit MINT-Fokus<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um die MINT-spezifischen Bildungsherausforderungen besser zu adressieren, bieten wir einen neuen CAS-Lehrgang \u00abHochschuldidaktik MINT\u00bb<\/a> an. Neben Strategien und Methoden zielt dieser Lehrgang darauf ab, MINT-Dozierenden ein profundes Verst\u00e4ndnis f\u00fcr die spezifischen Elemente des Designs von Lehr- und Lernprozessen zu vermitteln.<\/p>\n\n\n\n

Mit einer Teilnahme an unserem CAS gewinnen die oben genannten Kolleg:innen aus Informatik und Geografie nicht nur tiefgreifende Einblicke in didaktische Fragestellungen. Sie erhalten auch die Gelegenheit, durch wissenschaftsbasierte Methoden ihr Verst\u00e4ndnis von Lehren und Lernen individuell und nachhaltig zu erweitern. So k\u00f6nnen sie ihre didaktischen F\u00e4higkeiten weiterentwickeln und noch lernwirksamer unterrichten.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n
INFOBOX

Online-Informationsveranstaltungen zum CAS Hochschuldidaktik MINT<\/strong>

Informieren Sie sich \u00fcber den CAS Hochschuldidaktik MINT und kommen Sie mit den Lehrgangsleitenden M\u00f2nica Feixas und Wolfgang B\u00fchrer ins Gespr\u00e4ch:

-\tInfoveranstaltung 1 (12\u201313 Uhr): 27.6.2024 <\/a>
-\tInfoveranstaltung 2 (12\u201313 Uhr): 16.9.2024<\/a>

Weitere Details und Anmeldeinformationen finden Sie auf unserer Webseite<\/a> und in unserer Brosch\u00fcre<\/a>.

Die folgenden Module aus dem CAS Hochschuldidaktik MINT k\u00f6nnen auch einzeln gebucht werden:
-\tLernziele und Methoden in MINT-F\u00e4chern<\/a>
-\tLeiten und Begleiten (mit einem Fokus auf MINT-F\u00e4chern)<\/a>
-\tAssessment, Feedback und Evaluation in MINT-F\u00e4chern<\/a>
<\/a><\/pre>\n\n\n\n
Zu den Autor:innen<\/h2>\n\n\n\n
\"M\u00f2nica<\/figure>
\n
M\u00f2nica Feixas<\/a> ist Dozentin am Zentrum f\u00fcr Hochschuldidaktik und -entwicklung der PH Z\u00fcrich<\/a> und Co-Leiterin des CAS Hochschuldidaktik MINT<\/a>. Ihre Spezialisierungen liegen im Bereich der Lehrevaluation und in der F\u00f6rderung des Scholarship of Teaching and Learning (SoTL). <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
\"Wolfgang<\/figure>
\n
Wolfgang B\u00fchrer<\/a> bildet seit 2013 an der Abteilung Sek I der PH Z\u00fcrich<\/a> angehende Lehrpersonen in Physik und Physikdidaktik aus und ist Co-Leiter des CAS Hochschuldidaktik MINT<\/a>.<\/p>\n<\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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