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In Grundschulen ist die Bezeichnung von Verben als Tun-Wörter weit verbreitet, dabei machen die Handlungsverben lediglich einen Teil aller Verben aus. Ebenso kaum thematisiert wird in der Praxis, dass das Verb – syntaktisch-relational gesehen – besondere Funktionen im Satz einnimmt: Es bestimmt beispielsweise, welche Satzglieder in welcher Form in einem Satz vorkommen. Diese funktionale Sichtweise auf unsere Sprache eröffnet den Schülerinnen und Schülern den Sinn von Grammatik und kann sie zu einer Auseinandersetzung mit dieser motivieren. In dieser Masterarbeit werden Aufgaben vorgestellt, die in der Grundschule zur Förderung des funktionalen Verständnisses des Verbs eingesetzt werden können. Ein syntaktisch-relationales bzw. funktionales (Verb-) Verständnis unterstützt die Schülerinnen und Schüler beim Leseverständnis, beim Formulieren eigener Sätze sowie bei der Kommasetzung. Die Aufgaben wurden im Rahmen einer Studie mit einer Zweitklässlerin erprobt. Auf Grundlage der Ergebnisse der Studie wurde die Anwendbarkeit der Aufgaben im Unterricht reflektiert.

Das heutige Verhältnis des Menschen zur Natur ist geprägt von Technologie und Naturentfremdung. Der Verlust der Biodiversität und ein zunehmendes Bewusstsein für die Ressourcen der Natur und deren Schutz sind wachsende Themen der Öffentlichkeit. In der vorliegenden Arbeit wurden die Studien zu den Einstellungen zur Natur von Kellert (1979, 1980, Kellert & Berry, 1980) und Schulz (1985) in abgewandelter Form repliziert. In Deutschland und Österreich wurden hierzu 251 Personen befragt. Der Fokus der Stichprobe lag auf den Akteuren der Naturparkschulen und Natuparkkindergärten des Naturparks Kaunergrat sowie der allgemeinen Bevölkerung, wobei einige Aktivitätsgruppen genauer betrachtet wurden. Im Vergleich zu 1985 gab es im Jahr 2019 mehr Menschen mit wissensinteressierten und weniger mit humanistischen Einstellungen, wohingegen die Werte für utilitaristische, dominierende, moralistische und negativistische Einstellungen in etwa gleich blieben. Frauen scheinen gefühlsbetonter, jedoch nicht weniger wissensinteressiert als Männer. Bei den Aktivitätsgruppen konnten keine Unterschiede zwischen Naturnutzern, Naturbenutzern und häuslichem Tierbezug im Allgemeinen gefunden werden. Es wurden neue Annahmen bezüglich der Einflussfaktoren auf die Einstellungen formuliert und die Kategorisierung überarbeitet. Es besteht kein Unterschied in den Einstellungen zur Natur zwischen Naturparkpädagogen und den anderen Befragten, was auf wenig naturnahe Umweltbildung im Alltag der Naturparkschulen und Naturparkkindergärten hindeuten könnte. Zusätzlich scheint das Prädikat Naturparkschule vor allem für Menschen mit negativistischen Einstellungen bedeutend zu sein.

Im Kontext einer aktuellen globalen Wasserproblematik wird in der vorliegenden Arbeit den Fragen nachgegangen, welche Verfahren es in der Natur sowie im technischen Bereich gibt, Nebel als Wasserquelle zu nutzen und wie Nebelfang im Sachkundeunterricht der Sekundarstufe praktisch thematisiert werden kann. Zu diesem Zweck werden einschlägige Studien zum Nebelfangverfahren verschiedener Tiere und Pflanzen vorgestellt und durch die Ergebnisse eigener Beneblungsuntersuchungen an ausgewählten Kakteengewächsen ergänzt. Weiter werden das unterrichtliche Potenzial von Nebelfang sowie dessen Umsetzbarkeit im schulischen Kontext in der Form eines didaktischen Artikels erörtert. Es kommt dabei heraus, dass Opuntia microdasys rufida effektiv Wasser aus Nebel beziehen kann und sich sowohl eine Beneblung durch Trockeneis als auch eine Beneblung in einer selbst gebauten Nebelkammer eignet, um das Nebelfangvermögen der Kakteen zu quantifizieren und zu visualisieren. Als Grund für das hohe Nebelfangvermögen von Opuntia microdasys konnten dabei die (mikro-)strukturellen Beschaffenheiten der Dornen sowie deren Distribution auf der Pflanze identifiziert werden. Ein weiteres Ergebnis ist, dass Nebelfang durch großflächige Kunststoffnetze eine praktikable Alternative zu konventionellen Wasserversorgungsverfahren darstellt und sich bereits an verschiedenen Standorten etablieren konnte. Bezüglich künstlicher Beneblungsverfahren kommt als Ergebnis heraus, dass sich Beneblungen mit Trockeneis und Nebelkammer von Schüler/-innen der Sekundarstufe umsetzen lassen, wobei die Arbeit mit Trockeneis gesundheitliche Gefahren birgt und in der Vorbereitung ein deutlich höheres zeitliches Investment erfordert. Das Thema Nebelfang bzw. künstliche Beneblung ist für Lehrende didaktisch bedeutsam, da es die Schüler/-innen im Erlernen naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen unterstützt, die Bedeutung von Wasser für alle Lebewesen verdeutlicht, als ein Beispiel für die Angepasstheit von Lebewesen an ihre Umwelt verwendet werden sowie zur Erörterung nachhaltigen Handelns dienen kann.

Lernwirksames Unterrichten wird maßgeblich durch die professionelle Handlungskompetenz der unterrichtenden Lehrpersonen beeinflusst. Diese zeichnet sich nicht nur durch das Vorhandensein von Wissen aus, sondern umfasst auch dessen situationsangepasste Anwendung im unterrichtlichen Handlungskontext. Um die Entwicklung professioneller Handlungskompetenz von Physiklehramtsstudierenden zu unterstützen, sind geeignete Lehrveranstaltungsformate nötig. Hierzu nimmt die vorliegende Dissertationsschrift die Gestaltung von lehramtsspezifischen Lehrveranstaltungen für Studierende des gymnasialen Lehramts im Fach Physik in den Blick. Aufbauend auf aktuellen Erkenntnissen der Professionalisierungsforschung, und untermauert durch eine empirische Untersuchung der Einschätzung von Referendaren und Referendarinnen zur Berufsvorbereitung durch das Physik-Lehramtsstudium, wird ein Lehrveranstaltungskonzept entwickelt, das den Aufbau von vernetztem fachbezogenem Professionswissen stärkt. Dieses wird als Lehr-Lern-Labor-Seminar angelegt und verbindet den Aufbau von Fachwissen, insbesondere auch schulbezogenem Fachwissen, und fachdidaktischen Wissen mit eigener reflektierter Praxiserfahrung. Das ausgearbeitete Lehrveranstaltungskonzept widmet sich dabei dem fachinhaltlichen Schwerpunkt der Physik des Sehens und verknüpft diesen in physikdidaktischer Perspektive mit dem Arbeiten mit Modellen und dem Experimentieren im Physikunterricht. Anhand einer differenzierten didaktischen Rekonstruktion zur Physik des Sehens wird eine didaktische Strukturierung auf zwei Niveaustufen erarbeitet, welche zum einen die Lehramtsstudierenden berücksichtigt und zum anderen den Physikunterricht in der Sekundarstufe in den Blick nimmt. Dabei werden Materialien für zwei Lehr-Lern-Labor-Module zur optischen Abbildung durch das Auge und zum Sehen von Farben entwickelt, welche sich durch alternative Zugänge und innovative Experimentiermaterialien von bestehenden Unterrichtsgängen abheben. Die Ergebnisse der Erprobung und Evaluation der entwickelten Materialien und Lehrkonzepte mit Schulklassen im Lehr-Lern-Labor werden vorgestellt. Das entwickelte Lehr-Lern-Labor-Seminar konkretisiert die Anforderungen, die aktuelle physikdidaktische Forschung an die Gestaltung der universitären Lehramtsausbildung stellt, und setzt diese konkret um, und liefert damit eine Grundlage für die weitere Erforschung der Professionalisierung von Physiklehrpersonen.

Gebet – mehr als ein Ritual, das so üblich oder eher doch unüblich ist im Religionsunterricht? Die vorliegende Dissertation verknüpft mit Gebet und Ritual zwei Schwerpunkte aus Theologie und Pädagogik. Gebet in der Schule als Ritual praktiziert, verfügt über einen (theologischen) Mehrwert, der ihm eine gewisse Nachhaltigkeit verleihen kann. Diese bezieht sich zunächst auf religiöse Bildung als Teilaspekt der allgemeinen Bildung, kann aber auch weit über den Bildungsauftrag der Schule hinausreichen. Der phänomenologische Wirkungszusammenhang von Gebet und Ritual in religionspädagogisch-kirchlichem Kontext findet sich in liturgischen Elementen vereint. Wie kann Schülerinnen und Schülern ein Zugang zur liturgisch-rituellen Form des Gebets eröffnet werden? Wie sieht ein bildungstheoretisch begründeter Umgang mit Gebet im Religionsunterricht aus, bei dem sowohl die Gebetspraxis als auch die pädagogische Reflexion ihren Ort hat, um eine nachhaltige religiöse Bildung zu etablieren? Als weiterer Aspekt stellt sich die Frage, inwiefern das Gebet sich in der Form eines Rituals präsentieren kann oder diesen rituellen Rahmen vielleicht eher übersteigen muss, damit eine eigene nachhaltige christliche Spiritualität entwickelt werden kann. Zur Gestaltung des Gebetsrituals trägt auch die ästhetische Dimension von Religionsunterricht bei. Die Untersuchung bewegt sich im Rahmen ritual-theoretischer, schulkultureller, anthropologischer, psychologischer, theologischer, liturgiewissenschaftlicher und religionspädagogischer Themenfelder, die in den einzelnen Kapiteln aufgenommen werden. Die Arbeit nimmt die Sehnsucht der Menschen nach Spiritualität und Ritualen wahr, erkennt jedoch, dass diese Suche selten an christliche Wurzeln anknüpft. Diese Entwicklung wird als Ansatzpunkt und Chance aufgegriffen, zeigt sich doch darin eine Grundbefindlichkeit, die religionspädagogisch aufgenommen und weitergeführt werden kann. Die eigenen christlich-spirituellen Wurzeln zu beachten und z. B. Lieder und Texte an die nachfolgende Generation weiterzugeben ist dabei eine sowohl pädagogisch begründbare als auch religionspädagogisch notwendige Aufgabe. Dadurch wird den Schülerinnen und Schülern eine Begegnung mit dem christlichen Glauben ermöglicht, die zur Identitätsbildung, Unterscheidungs- und Urteilsfähigkeit beiträgt. Neben dem Aufschwung von Ritualen und Spiritualität in Gesellschaft und Pädagogik ist die Performative Didaktik in der Religionspädagogik ein weiterer wichtiger Bezugsrahmen des Themas der Arbeit. Dabei wird den wichtigsten Argumenten und ihren Vertretern in der Diskussion im Einzelnen nachgegangen, darüber hinaus wichtige Stränge in Geschichte und Gegenwart aufbereitet. Nachdem die Bedeutung des Gebets in verschiedenen Bereichen von Schule und Gesellschaft dargestellt wurde, ergibt sich daraus die Möglichkeit, die Diskussion um das Ritual des Gebets immer wieder aufzunehmen beziehungsweise fortzuführen. Idealerweise ergibt sich daraus eine wieder selbstverständlichere Integration im Unterricht. Gerade im Hinblick auf die immer stärker multireligiös ausgerichteten Lerngruppen oder die vermehrte Schülerschaft ohne Religionszugehörigkeit bietet der konfessionell geprägte Unterricht eine sinnstiftende Orientierung. Das Ritual des Gebets trägt als liturgisches Element dazu bei, neben Sicherheit und Geborgenheit eine Hoffnungsperspektive zu bieten, die den Mehrwert eines schulischen Rituals andeutet.

Diese Arbeit setzt sich mittels einer qualitativen Interviewstudie (mit vier Lehrkräften) mit dem Begabungsverständnis und Auffassungen zur Begabungsförderung von Lehrenden auseinander. Die Grundlagen für die Studie werden im theoretischen Teil der Arbeit beschrieben, im praktischen Teil werden die Interviews beschrieben, analysiert und es werden Schlüsse gezogen.

Dieser Leitfaden wurde geschrieben, um mit hilfreichen Tipps und Hinweisen zum erfolgreichen Installieren und Durchführen von sogenannten Technik- bzw. fischertechnik-AGs an Grundschulen beizutragen. Das Werk enthält von der Materialauswahl und Materialbeschaffung, über die Organisation und Durchführung, bis hin zu fachdidaktischen und methodischen Hinweisen auch ein Kapitel mit Quellen und weiterführenden Links, die zur Vertiefung in die Materie einladen. Die dargestellten Inhalte repräsentieren u. a. die vielfältigen Erfahrungen und Erkenntnisse, die von Studierenden des Instituts für Physik und Technischer Bildung der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe, in vielen Schulen und deren AGs gewonnen worden sind.

Der Rückgang an biologischer Vielfalt ist eine weltweite Bedrohung und trotz weitrei-chender Zustimmung zur Dringlichkeit von Maßnahmen schreitet der Verlust voran. Der Schutz und Erhalt biologischer Vielfalt wird deshalb als eine der dringendsten Umweltaufgaben angesehen, was allerdings nicht ohne Einbezug der Öffentlichkeit geschehen kann. Untersuchungen zeigen aber, dass vor allem in hochindustrialisierten Ländern die Wahrnehmung von Arten gering ist und möglicherweise dazu führt, dass Menschen den schleichenden Verlust an biologischer Vielfalt gar nicht erkennen. Über den Umfang und die Qualität von artenkundlichem Unterricht in der Primarschule in der Schweiz und die Förderung von Artenkenntnissen durch die Familie und andere Personen ist allerdings nur sehr wenig bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb in vier komplementären Studien untersucht, welche Pflanzen und Tiere des Siedlungsraums Schülerinnen und Schüler der Mittelstufe im Kanton Bern kennen und wie sich Artenkenntnis entwickelt. Erstmals wurden mit Hilfe einer großen Zahl an Arten (69 Pflanzen- und 67 Tierarten), die als Bilder vorgelegt wurden, die Artenkenntnisse von 241 Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe im Kanton Bern und ihrer 14 Lehrpersonen ermittelt. Neben soziodemografischen Daten wurden zudem auch die Naturerfahrungen der Kinder erhoben. Weiterhin wurde mit Hilfe leitfadengestützter Interviews untersucht, welche Erfahrungen 47 Schülerinnen und Schüler, die bereits an der Fragebogenstudie teilgenommen hatten, beim Kennenlernen von Arten machen, auf welche Merkmale sie sich dabei stützen und für wie bedeutsam sie Artenkenntnisse halten. Zudem wurden nach fünf Jahren 22 Schülerinnen und Schüler der ersten Kohorte erneut zu ihrer Artenkenntnis und der Bedeutung von Artenkenntnissen befragt. Die Ergebnisse zeigen, dass zwischen der korrekten Benennung von Pflanzen- und Tierarten sowohl bei den Schülerinnen und Schülern als auch bei ihren Lehrpersonen ein positiver Zusammenhang bestand. Am häufigsten wurden von den Kindern Löwenzahn (Taraxacum officinale), Wald-Erdbeere (Fragaria vesca), Himbeere (Rubus idaeus), Große Brennnessel (Urtica dioica) und Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) korrekt benannt. Bei den Tieren waren es Rotfuchs (Vulpes vulpes), Igel (Erinaceus europaeus), Zwergfledermaus (Pipistrellus pipistrellus), Feldhase (Lepus europaeus) und Wildschwein (Sus scrofa). Mit zunehmendem Alter der Schülerinnen und Schüler nahm die korrekte Benennung der Pflanzen- und Tierarten im Querschnittvergleich ab, wobei Jungen eine bessere Kenntnis der vorgelegten Tierarten hatten als Mädchen. Kinder, die mit beiden Elternteilen weder Deutsch noch Schweizerdeutsch sprachen, und Kinder, die ihre Naturerfahrungen, Begegnungen mit Pflanzen und Tieren und die Auseinandersetzung mit spezifischen Merkmalen der Lebewesen hauptsächlich im schulischen Kontext gemacht hatten, wiesen die niedrigste Artenkenntnis auf. Das Vorhandensein von Bäumen und einem Garten, die Verantwortung für Lebewesen und die Benennung von Pflanzen und Tieren durch Erwachsene im engeren Umfeld war für die Artenkenntnis förderlich. Die Lehrpersonen konnten deutlich mehr Pflanzen, aber auch mehr Tiere korrekt benennen als ihre Schülerinnen und Schüler. Je älter und damit berufserfahrener eine Lehrperson war, desto besser war ihre Kenntnis der gezeigten Pflanzen- und Tierarten. Zwischen der Anzahl der durch die Lehrpersonen korrekt benannten Pflanzen- und Tierarten und derjenigen ihrer Schülerinnen und Schüler bestand allerdings kein signifikanter Zusammenhang. Mit dem Kennenlernen von Pflanzen verbanden die Kinder vor allem sinnliche Erlebnisse wie zum Beispiel den unangenehmen Kontakt mit Brennhaaren. Sie erinnerten sich aber auch an die Zubereitung von Gerichten aus Kräutern. Mit dem Kennenlernen von Tieren verbanden die Kinder vor allem Beobachtungen, die sie alleine oder mit anderen Personen gemacht hatten. Eltern und Großeltern halfen beim Kennenlernen von Arten mehr als die Schule oder die Medien. Es bestand ein positiver Zusammenhang zwischen der Artenkenntnis der Kinder und der Anzahl Merkmale, mit denen sie die Arten beschreiben konnten. Bei den Pflanzen achteten die Kinder vor allem auf den Stängel, die Behaarung, die Blätter oder die Früchte und weniger auf die Blüte. Bestimmungshilfen für Kinder sollten deshalb stärker auch vegetative Pflanzenteile in den Vordergrund stellen. Bei den Tieren wurde deutlich, dass die Kinder mehr Merkmale als bei den Pflanzen beschreiben konnten, dass aber fachwissenschaftlich entscheidende Merkmale für die Bestimmung, wie die Dreiteiligkeit des Insektenkörpers, für Schülerinnen und Schüler keine auffälligen Merkmale darstellten. Die Kenntnis einheimischer Pflanzen- und Tierarten schätzte die Mehrheit der befragten Kinder zum ersten Befragungszeitpunkt, aber auch fünf Jahre später als wichtig ein. Sie wollten häufige Arten des Siedlungsraums kennenlernen, da es zur Allgemeinbildung dazugehöre und auch nützlich sei. Dass in der Erhebung nach fünf Jahren drei Viertel der Jugendlichen eine bessere Kenntnis der ihnen vorgelegten Pflanzen- und Tierarten aufwiesen, ist vermutlich in ihrem persönlichen Interesse begründet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aufmerksamkeit der Kinder für Merkmale von Pflanzen und Tieren eng mit ihrer Artenkenntnis und damit mit der Wahrnehmung von Vielfalt in der Natur verbunden ist. Das familiäre Umfeld ist für das Kennenlernen von Arten sehr wichtig. Fällt es weg, muss die Schule diese Aufgabe verstärkt wahrnehmen, um so zu einem Verständnis von biologischer Vielfalt beizutragen. Der Vermittlung organismischer Kenntnisse in der Aus- oder Weiterbildung von Lehrpersonen kommt deshalb eine wichtige Rolle zu.

The raise of so-called artificial intelligence has made people believe that computers may some day be congenial with human beings. In the past computers were regarded as effective but soulless and unintelligent assistants to free humans from routine tasks. Computers were supposed to perform time-consuming but mechanical calculations. Today's computers are universal machines that can execute an almost unlimited variety of software. The increase of processing speed allows us to implement complex software which does not seem to have much in common with past computing machinery. In the field of education this awakened the desire to build algorithms which didactically support learners or even emulate human-like tutors. However, despite the apparent complexity of today's software, algorithms are step-by-step procedures which in their core are purely mechanical. So before introducing just another approach for technology-enhanced learning let me reconsider a seemingly naive but fundamental question. Given the nature of how computers work on the machine-level, can we emulate human-like tutors with computers? I believe that we can not because human beings are in possession of abilities which can not be implemented with algorithms due to their mechanical kernel and the formal systems on which algorithms are built. However, there exists a concept with which we can implement a mutual human-machine interaction that enables computers to at least adapt themselves to a learner. The result of this is what we call "adaptive systems". In this work, I present a method based on spatio-temporal data structures and algorithms which enable us to build technically simple but artificially intelligent self-adapting systems. Such systems can be utilized for technology enhanced learning but also for other fields related to human-machine interaction.

Pädagogisch handeln im Unterricht mit dem Ziel die Persönlichkeitsbildung des Kindes zu unterstützen scheint unter den Schlagworten der inhalts- und prozessbezogenen Kompetenzen des aktuellen Bildungsplans ein so ganzheitliches Ziel, das heute wahrscheinlich die wenigsten Lehrerinnen und Lehrer im Rahmen ihrer Unterrichtsplanung stets vor Augen haben. Jedoch hat bereits Johann Friedrich Herbart vor über 200 Jahren genau diese grundlegende Aufgabe des Unterrichts herausgestellt. Durch sein gewinnbringendes Vorgehen, Psychologie und Pädagogik miteinander in Verbindung zu bringen, gelangt er zu Einsichten, welche bis heute die Unterrichtskultur und Persönlichkeitsbildung des Kindes bereichern. Die Individualpsychologie Alfred Adlers lässt sich dabei an Herbarts Ausführungen anknüpfen, da auch diese das Kind als Individuum mit seiner eigenständigen Persönlichkeit auffasst.