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Cognitive Spacetime
(2019)
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.
Ziel dieser Studie ist es, Schülervorstellungen, im Elsass und in Baden-Württemberg, in Grund- und weiterführenden Schulen zum Lebenszyklus der Blütenpflanzen zu untersuchen, mögliche Einflussfaktoren aufzuzeigen und Hauptlernhindernisse zu ermitteln. Drei Elemente gliedern diese Doktorarbeit: 1) eine Vorstudie mit Hilfe von Interviews (n=49), 2) eine Kontextanalyse der naturwissenschaftlichen und im soziokulturellen Bereich liegenden Referenzen, der “zu lehrenden Curricula” anhand von Bildungsplänen und Schulbüchern, und der “unterrichteten Curricula”; 3) eine Hauptstudie anhand von Fragebögen (n=1388). Die Erhebungsinstrumente enthielten Fragen zu Schlüsselkonzepten (Samen, Blüte, Frucht) und Prozessen (Bestäubung, Befruchtung, Frucht- und Samenbildung, Verbreitung), die den Lebenszyklus der Blütenpflanzen charakterisieren. Insbesondere wurden Schüler geben, verschiedene Entwicklungsstadien einiger Pflanzen in eine Reihenfolge zu bringen und diese zu erklären. Unterschiedliche Denkmodelle konnten aus den Ergebnissen abgeleitet werden. Die Konzeptualisierung des pflanzlichen Lebenszyklus ist von der sexuellen Fortpflanzung abhängig und somit auch von Pflanzentypen (zum Beispiel Blume, im alltagssprachlichen Sinn oder Früchte tragende Bäume). Kulturelle Unterschiede konnten ebenfalls ermittelt werden.
Die Arbeit fokussiert den Aufbau von Lehrendenkompetenzen zur Gestaltung von Berufsorientierung in der Schule. Im Theorieteil wird zunächst aus erziehungswissenschaftlicher Perspektive der Bezugsrahmen für die hohe Relevanz von Berufsorientierung in der Sekundarstufe I unter Berücksichtigung gegenwärtiger und historischer Aspekte analysiert und daraus resultierende erforderliche Lehrerkompetenzen expliziert. Kernstück des anschließenden empirischen Teils bildet eine Evaluationsstudie zur Akzeptanz und nachhaltigen Bedeutsamkeit des Betriebspraktikums im Studiengang Realschule an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe vor dem Hintergrund einer Neukonzeptionisierung dieses Studienelements. Die auf Studierendenbefragungen, der Analyse von Portfolios sowie Fallstudien basierenden Evaluationsergebnisse offenbaren die mangelnde Akzeptanz des Betriebspraktikums Studienelements und verweisen ferner auf strukturelle Probleme bei der Qualitätsentwicklung dieses Studienelements für Studierende aller Fachrichtungen. Im dritten Teil der Arbeit werden Konsequenzen und hochschuldidaktische Empfehlungen für die künftige Gestaltung des Studienelementes Betriebspraktikum sowie Ansatzpunkte für weitergehende Forschung aufgezeigt.
Jahrhundertelang schien es, als wären das religiöse und naturwissenschaftliche Weltbild nicht miteinander zu vereinbaren. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts sind die Fronten zwischen Theologie und Naturwissenschaften deutlich aufgebrochen. Der inzwischen sehr lebendig geführte interdisziplinäre Dialog basiert auf der Einsicht, dass die Wirklichkeit viel zu komplex ist, als dass es nur einen möglichen Zugang zu ihr geben könnte. In der Theologie hat sich darum schon seit längerer Zeit die Erkenntnis durchgesetzt, dass die Evolutionstheorie keine Bedrohung des christlichen Schöpfungsglaubens darstellt, auch wenn das biblische Weltbild nicht mit Hilfe evolutiver Kategorien formuliert wurde. Allerdings wurde bislang nur in einzelnen Ansätzen weitergedacht, welche Konsequenzen sich daraus für die Gotteslehre ergeben. So führt die gegenwärtige katholische wie evangelische systematische Theologie einen intensiven Diskurs um die Art und Weise, wie im Kontext eines evolutiven Weltbildes angemessen von Gott zu denken und zu sprechen ist und inwiefern sich eine solche Gottesrede von Beschreibungen des Wirkens Gottes in der traditionellen Theologie unterscheiden muss. Diese Problematik ist zugleich von religionspädagogischer Relevanz, denn ein verändertes Gottesverständnis auf dem Hintergrund des evolutiven Weltverständnisses kann weder in der religionspädagogischen Theoriebildung noch in der inhaltlichen und didaktischen Konzeption eines zeitgemäßen Religionsunterrichts ignoriert werden. Der gewählte Forschungsansatz entfaltet das Wirken Gottes von der Schöpfung her und bedenkt die Fragestellung zugleich aus systematisch-theologischer und aus religionspädagogischer Perspektive. Dabei sollen Religionspädagogik und Systematik in einen Dialog treten, der zu einem beidseitigen Erkenntnisgewinn beiträgt.
Der transkulturell-theologische Diskurs und dessen Relevanz für die religionspädagogische Praxis
(2017)
Die gegenwärtigen Lebens- und Erfahrungsräume von Kindern und Jugendlichen sind nicht länger einer Nationalkultur zuzuordnen, sondern finden sich in der Realität transkultureller Wirklichkeiten wieder. Diese Dissertation fragt grundlagentheoretisch danach, wie die transkulturelle Perspektive des globalen Christentums in religionspädagogischen Prozessen bearbeitet und bedacht werden kann. Der transkulturell-theologische Diskurs muss auf neue Inhalte und Methoden zurückgreifen. Essentielle Inhalte sind dabei die kritische Auseinandersetzung mit Selbst- und Fremdbildern, die Thematisierung von Fremdheitserfahrungen sowie die Bearbeitung der innerchristlichen Hybridität des globalen Christentums.
Denn die transkulturelle Realität fordert auch die protestantische Theologie dazu auf, sich kritisch mit der innerchristlichen Hybridität sowie mit Selbst- und Fremdbildern auseinanderzusetzen, um so neue Wege der diskursiven Auseinandersetzung zu beschreiten. Das dabei entwickelte Diskursmodell beruht auf diskurstheoretischen, kultursemiotischen und theologischen Inhalten, welche schließlich zur praktischen Konkretion des transkulturell-theologischen Diskurses führen. Die Dissertation zeigt auf, dass die protestantische Theologie/Religionspädagogik sich verstärkt zur Aufgabe machen muss, transkulturell-theologische Diskurse zu initiieren, da trotz historischer, theologischer und bildungstheoretischer Herausforderungen die Relevanz dieser aufgezeigt werden kann.
Trotz großer Erfolge in Fragen der beruflichen Gleichstellung scheint die vollzogene Entwicklung an der ersten Schwelle (Übergang Schule-Beruf) vorbei gegangen zu sein. Ziel des Dissertationsvorhabens war es, zu untersuchen, ob und inwieweit Schülerinnen und Schüler über den Verlauf der Sekundarstufe I gender-sensible Berufseinstellungen entwickeln, die dazu beitragen gender-typische Berufswünsche zu überwinden. Das Vorhaben rankt sich um die Leitfrage, ob gender-sensibel gestalteter (Berufsorientierungs-) Unterricht, sowie eine gender-sensible Einstellung zur Berufsfindung seitens der Lehrpersonen und Eltern eine Auswirkung auf gender-sensible Berufswünsche von Jungen und Mädchen haben und ob im Verlauf der Sekundarstufe I eine besondere Sensibilität für diese Thematik erworben wird.
Die vorliegende Dissertationsschrift versucht eine nachhaltige Leitbild- und Konzeptentwicklung zum Sprachsensiblen Fachunterricht zu umreißen und leistet zudem einen Beitrag zur Professionalisierung der MINT-Fachlehrkräfte, indem sie aufzeigt, welche Fortbildungsbausteine zur Wirksamkeit der Fortbildung mit DaZ-didaktischem Fokus beitragen und wo auf der Vermittlungsebene geeignete Schnittstellen zwischen Sprache und Fach liegen. Es wurde der Frage nachgegangen, ob eine theoriegeleitete Fortbildung zum Sprachsensiblen Fachunterricht, die die Merkmale wirksamer Fortbildungen berücksichtigt und aktuelle Forschungsbefunde konzeptualisiert, Fachlehrkräfte befähigt, den Sprachsensiblen Fachunterricht durchzuführen.
Die hier vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit den Fragen, wie viele Grundschulkinder von einem Diabetes mellitus betroffen sind, welche Auswirkungen die Krankheit auf die Betroffenen, deren Eltern, MitschülerInnen, Lehrkräfte und die Schule hat sowie ob und wie Diabetes als Thema im Grundschulunterricht behandelt werden kann. Dazu wird in einem literaturbasierten Vorgehen erläutert, was Diabetes ist, welche Studien es zum Diabetes, insbesondere bei GrundschülerInnen, gibt und schließlich wird detailliert herausgearbeitet, welche Auswirkungen der Diabetes auf die genannten AkteurInnen hat und was diese beachten müssen.
Dabei kommt als Ergebnis heraus, dass über 25.000 Kinder von einem Diabetes betroffen sind, womit diese Krankheit durch ihre hohe Präsenz ein aktuelles und wichtiges Thema bereits in Grundschulen darstellt. Für die Kinder bedeutet dies, dass sie schon sehr früh eine gewisse Verantwortung für ihr Diabetesmanagement während der Schulzeit übernehmen müssen, um mit Unterstützung normal am Schulleben teilzunehmen.
Ziel ist es, dass das Kind möglichst ohne Einschränkungen am Schulalltag teilhaben kann und schrittweise zur Eigenverantwortung im Umgang mit seinem Diabetes befördert wird. Für die Eltern des diabetischen Kindes ist eine Kooperation mit der Lehrperson von zentraler Bedeutung, um eine adäquate Versorgung des Kindes sicherzustellen. Es obliegt ihrer Verantwortung, die medizinische Behandlung des Kindes zu garantieren. Wichtig ist zudem die Förderung der Selbstständigkeit des Kindes.
Die Lehrkraft wiederum muss auch ihrerseits mit den Eltern kooperieren, die Inklusion des Kindes begünstigen sowie über ein grundlegendes Wissen über die Krankheit und deren Behandlung verfügen. Sie sollte das Kind in seiner Therapie unterstützen und ihm im Notfall adäquat helfen. Die MitschülerInnen müssen informiert werden, sollten die wichtigsten Symptome einer Unter-/Überzuckerung kennen und die Sonderregelungen des diabetischen Kindes akzeptieren.
Die Schule sollte für die besonderen Bedürfnisse des diabetischen Kindes aufkommen, indem sie z.B. Medikamente für den Notfall hinterlegt. Sie sollte ebenfalls die Inklusion des Kindes begünstigen und idealerweise auch zur Prävention von Diabetes beitragen.
Auch im Unterricht kann das Thema bereits behandelt werden, dabei sollte kindgerecht und möglichst handlungsorientiert vorgegangen werden, das Kind kann selbst mit einbezogen werden, auch ein fächerübergreifender Unterricht ist möglich. Der Unterricht sollte zudem ebenfalls zur Diabetes-Prävention beitragen.
Wenn all diese Faktoren gegeben sind, alle involvierten Personen kooperieren und das Kind unterstützen, kann es trotz Diabetes problemlos die Regelgrundschule besuchen und die gleichen Leistungen erbringen wie seine MitschülerInnen.
Vieles, was für die meisten Menschen als normaler Alltag scheint, bereitet den rund 160.000 intersexuellen Menschen in Deutschland großes Kopfzerbrechen. Das beginnt z.B. schon bei der Wahl der „richtigen“ Toilette. Bin ich ein Mann? Oder eine Frau? Oder beides? Oder nichts von beidem? Warum sollte man sich überhaupt für eine von beiden Kategorien entscheiden müssen? Aber warum sagt mein Personalausweis dann, dass ich „weiblich“ bin?
Mit diesen Fragen beschäftigte sich jüngst auch das Bundesverfassungsgericht, nachdem eine intersexuelle Person gegen die bestehende Rechtsordnung klagte. Er*sie fühle sich keiner der bestehenden Kategorien zugehörig und erbat daher eine dritte Option: „divers“ oder „inter“. Nach detaillierter Prüfung beurteilte das Bundesverfassungsgericht im Oktober 2017 den §22 PStG als verfassungswidrig. Ein Verstoß gegen das Anti-Diskriminierungsgesetz und das allgemeine Persönlichkeitsrecht, verankert im Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland, wurde festgestellt. Seit dem 21. Dezember 2018 gilt nun also das neue Gesetz zum Dritten Geschlecht, wie es im Volksmund gerne betitelt wird. Was dieses ominöse Dritte Geschlecht jedoch genau bedeutet, auch und vor allem für Betroffene, ist vielen jedoch nicht klar.
Diese Arbeit nimmt auf dem Hintergrund der Queer Studies Intersexualität in seiner Vielfalt genauer unter die Lupe. Hierbei wird nicht nur der Versuch einer Definition gewagt, sondern auch die Situation intersexueller Menschen in Deutschland genauer beleuchtet. Dies beinhaltet u.a. das Personenstandsgesetz, medizinische Eingriffe und Hürden und Belastungen im Alltag intersexueller Menschen. Im wesentlichen Fokus der Arbeit wird das Urteil des Bundesverfassungsgerichts vom 10.Oktober 2017 und der darauf folgende Gesetzesentwurf auf ihre Hintergründe und Inhalte untersucht. Anschließend folgen Stellungnahmen der Kampagne Dritte Option, des Zentralkomitees der deutschen Katholiken, der Initiative Familienschutz und der AfD, sowie des Deutschen Institut für Menschenrechte. Abschließend zeigt ein kurzer Ausblick noch ausstehende Forderungen der Interessenverbände und zu meisternde Herausforderungen der Gesellschaft. Dies betrifft unter anderem Politik, sowie gesellschaftliche Institutionen wie Kirche und Schule.
Die Arbeit wurde von der Gleichstellungskommission der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe mit dem Genderpreis 2019 ausgezeichnet.
Das Ziel der vorliegenden Untersuchung bestand darin, die Entwicklung der Auflösung der Aufmerksamkeit im Kindes- und frühen Jugendalter zu charakterisieren und die der Entwicklung zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen. Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurde das Object-Tracking-Paradigma in zwei Verhaltensexperimenten und einem fMRT-Experiment bei Kindern unterschiedlicher Altersgruppen und bei Erwachsenen verwendet. In der ersten Studie wurden sieben-, neun-, elf- und dreizehnjährigen Kindern sowie Erwachsenen das Object-Tracking-Paradigma mit variierendem Abstand zwischen Zielreiz und Distraktoren dargeboten, um den kritischen Abstand der verschiedenen Altersgruppen bestimmen und den Entwicklungsverlauf des kritischen Abstandes über den beobachteten Altersbereich beschreiben zu können. In diesem Entwicklungsverlauf zeigten sich bedeutsame altersbedingte Veränderungen der Auflösung der Aufmerksamkeit. Der kritische Abstand nahm zwischen 7 und 11 Jahren bedeutend ab, blieb zwischen 11 Jahren und 13 Jahren gleich und sank dann noch einmal bedeutsam zum Erwachsenenalter hin. In einer Kontrollaufgabe konnte gezeigt werden, dass sich die dynamische Sehschärfe im gleichen Alterszeitraum nicht veränderte, woraus geschlossen werden kann, dass die Veränderung der Auflösung der Aufmerksamkeit nicht auf die Entwicklung dieser – der Auflösung der Aufmerksamkeit möglicherweise zugrunde liegenden – visuellen Fähigkeit zurückzuführen ist. In der zweiten Studie wurde in der Object-Tracking-Aufgabe neben dem Abstand zwischen Zielreiz und Distraktoren die Anzahl der Zielreize in zwei Stufen (zwei vs. drei Objekte) variiert. Es zeigte sich hier, dass der kritische Abstand von zwei zu drei Zielreizen über alle Altersgruppen hinweg anstieg. Die Reduktion der pro Zielreiz zur Verfügung stehenden Verarbeitungsressourcen bewirkte somit, dass der Fokus der Aufmerksamkeit weniger eng zusammen gezogen werden konnte. Das Ausmaß des Anstiegs des kritischen Abstandes in den verschiedenen Altersgruppen zeichnete zudem den Entwicklungsverlauf der Auflösung der Aufmerksamkeit in Experiment 1 nach. Das heißt, dass der kritische Abstand von zwei zu drei Objekten bei Kindern stärker als bei Erwachsenen zunahm und innerhalb der Kinderstichproben in den Altersgruppen besonders zunahm, die in Experiment 1 eine geringere Auflösung der Aufmerksamkeit gezeigt hatten. Hieraus lässt sich schließen, dass bei Kindern die Verringerung der pro Objekt zur Verfügung stehenden Verarbeitungsressourcen in besonderem Maße dazu führte, dass sie den Fokus der Aufmerksamkeit weniger eng zusammenziehen konnten. Dies deutet darauf hin, dass die in Experiment 1 beobachtete Entwicklung der Auflösung der Aufmerksamkeit damit im Zusammenhang steht, dass den jüngeren Altersgruppen nicht ausreichend Verarbeitungsressourcen zur Verfügung stehen, um den Aufmerksamkeitsfokus so eng wie Erwachsene zusammenzuziehen. In der dritten Studie wurden die neuronalen Korrelate der Auflösung der Aufmerksamkeit bei sieben- und elfjährigen Kindern und bei Erwachsenen verglichen. Entgegen der Erwartung, dass erhöhte Anforderungen an die Präzision der Selektion mit einer erhöhten Aktivierung der FEF einhergehen würden, führte das Zusammenziehen des Fokus der Aufmerksamkeit zu einem Anstieg der neuronalen Aktivität im Salienznetzwerk aus FIC, ACC und Thalamus. Die Aktivierung dieser Areale wies eine hohe Stabilität zwischen 7 Jahren und dem Erwachsenenalter auf. Gleichzeitig zeigten sich jedoch auch Abweichungen in den Aktivierungsmustern von Kindern und Erwachsenen. Innerhalb des Netzwerkes, das über alle Altersgruppen als Antwort auf erhöhte Anforderungen an die Präzision der Selektion aktiviert wurde, zeigte sich eine altersbedingte Reduktion der Aktivierung im ACC. Daneben wurden zusätzlich entwicklungsbedingte Aktivierungsabweichungen im linken superioren frontalen Gyrus, dem Precuneus, dem posterioren cingulären Gyrus und bilateral im lateralen okzipito-temporalen Kortex sichtbar. Dies deutet darauf hin, dass bei Kindern ein Zusammenziehen des Fokus der Aufmerksamkeit durch Kontrollsignale aus von Erwachsenen abweichenden Arealen geleistet wird. Zusammengenommen deuten die Ergebnisse von Experiment 2 und Experiment 3 darauf hin, dass die Entwicklung der Auflösung der Aufmerksamkeit, die in Experiment 1 für das Schulalter beobachtet werden konnte, auf eine altersbedingte Zunahme der Verarbeitungsressourcen zurückzuführen ist. Auf neuronaler Ebene unterstreichen die vorliegenden Ergebnisse die Bedeutung des Salienznetzwerkes für die Auflösung der Aufmerksamkeit und zeigen, dass dieses Netzwerk ab einem frühen Alter verwendet wird, um die Präzision der Selektion zu erhöhen. Gleichzeitig wird die Verwendung dieses Netzwerkes jedoch mit zunehmendem Alter spezifischer, was möglicherweise dazu führt, dass auf Verhaltensebene eine Zunahme der Verarbeitungsressourcen beobachtet werden kann.