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Forschungsschwerpunkt 1

Außerschulische Lernumgebungen: ELKE: Experimentieren – Lernen – Kompetenzen Erwerben

Außerschulische Lernorte (z.B. ELKE) stellen eine besondere Möglichkeit dar, die Lehrerbildung an der Universität mit der Idee eines kompetenzorientierten Chemieunterrichts effektiv zu verknüpfen. Als Lehr-/Lernlabor bieten sie angehenden Chemie- bzw. Naturwissenschaftslehrenden die Möglichkeit, ihre Kompetenzen in einer realitätsnahen Situation, aber gleichzeitig in einem vor Lerndruck geschützten Raum zu entwickeln, zu erproben und zu reflektieren. Als Schülerlabor sind sie bei schülerangepasster und kompetenzorientierter Gestaltung in der Lage, das Interesse der teilnehmenden Schüler*innen an naturwissenschaftlichen Fragestellungen zu erhöhen. Darüber hinaus können die Schüler*innen im Erwerb ihrer naturwissenschaftlichen Grundbildung gestärkt werden (vgl. Groß & Schumacher, 2018).

Entwicklung, Durchführung und Evaluation neuer, auch fächerübergreifender Konzepte für außerschulische Experimentiertage, die je nach Adressatengruppe bzw. Jahrgangsstufe in ELKEJunior, ELKE und ELKEOberstufe ausdifferenziert und entsprechend aktueller, bildungs- und gesellschaftspolitischer Herausforderungen didaktisch flexibel gestaltet werden (ELKE S., ELKE I. oder ELKE F.) (vgl. u.a. Groß & Schumacher, 2020; Gross & Harmer, 2020; Winkler & Groß, 2020). Das Projekt ELKEOberstufe wurde von 2017-2019 vom Fonds der Chemischen Industrie (FCI) gefördert.

Erweiterung des Schülerlabors ELKE um innovative, fachwissenschaftliche Themen und Fragestellungen (vgl. auch Groß, Kurzbach & Angele, 2020)

  • Drittmittelprojekt: „ELKE: NMR for food profiling – Long Drink, Short Experiment“, Mittelgeber: Hochschuljubiläumsfonds der Stadt Wien (HJF), Fördersumme: 11.000€, Projektlaufzeit: 2020-2022
  • Kooperationspartner*innen:

    • Ass.-Prof. Dr. Dennis Kurzbach, Institut für Biologische Chemie, NMR-Zentrum Fakultät für Chemie, Universität Wien
    • Ass.-Prof. Dr. habil. Claudia Angele, Didaktik der Ernährungswissenschaften, Department für Ernährungswissenschaften/ Zentrum für LehrerInnenbildung, Universität Wien

Erweiterung des Lehr-/Lernlabors ELKE zur Professionalisierung von Lehramtsstudierenden der Natur- und Lebenswissenschaften

  • Drittmittelprojekt in der Antragsphase: „Die komplexe Wirklichkeit aus verschiedenen Fächerperspektiven verstehen: Professionalisierung von Lehramtsstudierenden in den Natur- und Lebenswissenschaften durch die Gestaltung außerschulischer Lernumgebungen für Schüler*innen im Themenkomplex Lebensmittel und Nachhaltigkeit“
  • Kooperationspartner*innen:

    • Univ.-Prof. Dr. Andrea Möller, Österreichisches Kompetenzzentrum für Didaktik der Biologie (AECC Biologie), Universität Wien
    • Ass.-Prof. Dr. habil. Claudia Angele, Didaktik der Ernährungswissenschaften, Department für Ernährungswissenschaften/ Zentrum für LehrerInnenbildung, Universität Wien

ELKE und ELKEAustria: Erforschung des außerschulischen Lernens im internationalen Vergleich (Österreich und Deutschland) (vgl. u.a. Gross & Harmer, 2020; Winkler & Groß, 2020)

ELKEVirtuell: Ausbau und Erforschung der ELKE- Experimentiertage als virtuelle Lernumgebungen für Schüler*innen und Chemielehramtsstudierende.

Mit diesem Forschungsschwerpunkt wird ein aktuelles und innovatives Forschungsfeld der Chemiedidaktik aus länder- und fachübergreifender Perspektive vertiefend ausgebaut (fachdidaktische Entwicklungsforschung). Es bietet die Möglichkeit, modernste fachliche, didaktische und pädagogische Konzepte in den schulischen Alltag bzw. in die Lehramtsausbildung sinnstiftend zu integrieren.

Auf Grundlage der gewonnenen Forschungsdaten können langfristig Kriterien für die angemessene Gestaltung solcher außerschulischen Lernorte und die damit einhergehende Lernwirksamkeit für Schüler*innen und Studierende abgeleitet werden.

 


Forschungsschwerpunkt 2

Diagnostizieren und individuell fördern im (inklusiven) Chemieunterricht – Gestaltung eines Professionalisierungsprozesses für die Chemielehrerbildung

Insbesondere mit Blick auf die gesetzliche Verankerung der inklusiven Beschulung an allgemeinbildenden Schulen muss sich die Chemiedidaktik mit der Frage auseinandersetzen, wie ein inklusiver Chemieunterricht gestaltet werden kann, der alle Schüler*innen chancengerecht zu fordern und zu fördern vermag. In diesem Forschungsschwerpunkt wird der zentralen Frage nachgegangen, wie ein Professionalisierungsprozess von Chemielehramtsstudierende gestaltet werden kann bzw. muss, damit angehende Lehrende befähigt werden, das erlernte Fachwissen didaktisch angemessen, d.h. unter besonderer Berücksichtigung der individuellen Schülervoraussetzungen, in entsprechende Lerninhalte zu überführen. Im Zusammenhang mit diesen Erkenntnissen richtet sich der Blick des Forschungsschwerpunkts auch auf die Schüler*innenseite. Demnach geht es gleichzeitig darum, angemessene Diagnose- und Differenzierungsmaßnahmen zu entwickeln und diese im Hinblick auf ihre Wirksamkeit für Schüler*innen zu evaluieren.

  • Erforschung möglicher Ausbildungskonzepte für angehende Chemielehrende im Rahmen ihrer universitären Bildung, die insbesondere die Reflexion ihrer Einstellung zur Inklusion sowie ihren Umgang mit heterogenen Lerngruppen im experimentellen inklusiven Chemieunterricht in den Blick nehmen (vgl. auch Pawlak & Groß, 2020b, 2020c; Groß, 2020).
  • Forschung zur Förderung experimenteller Kompetenzen von Chemiestudierenden durch fachwissenschaftliche Laborpraktika: Kooperationspartner: Dr. Michael Malarek, Institut für Anorganische Chemie, Universität Wien (vgl. zu dem Thema auch Groß, 2019a, „Lehren im Labor“)
  • Chancen und Herausforderungen der digitalen Bildung für Chemielehramtsstudierende: Es wird der Frage nachgegangen, wie Studierende mit digitalen Medien nicht nur ihren eigenen Lernprozess gestalten, sondern diese gleichzeitig nutzen können, um ihre zukünftigen Schüler*innen ziel- und fachgerecht zu fördern (vgl. auch Knapp, Harmer & Groß, 2020).

  • Chancen und Herausforderungen der digitalen Bildung im Chemieunterricht:

    • alternative Dokumentationsformen als mögliche mediale Differenzierungsformen für die Dokumentation von Experimenten (vgl. auch Gross & Pawlak, 2020, Groß, 2013).
    • CHEMideos – chemische Lernvideos aus dem Internet: In diesem Forschungsprojekt analysieren wir chemische Lern- bzw. Erklärvideos hinsichtlich fachlicher, fachdidaktischer und medienpädagogischer Aspekte mittels eines literatur- und forschungsbasierten Analyseleitfadens, um darauf aufbauend, Möglichkeiten für den sinnvollen Einsatz solcher Videos im differenzierenden und sprachsensiblen Chemieunterricht der Sekundarstufe abzuleiten (vgl. auch Knapp, Harmer & Groß, 2020, Harmer & Groß (im Druck)).

  • Forschung zum chemiespezifischen Classroom-Management, das Schüler*innen einen Zugang zum sicheren und lernförderlichen Experimentieren in inklusiven Lernumgebungen ermöglichen kann (vgl. u.a. Pawlak & Groß, 2019, 2020a, Pawlak & Groß (im Druck)).

 

  • Entwicklung, Einsatz und Evaluation von Unterrichtskonzepten in Schule und Hochschule sowie Experimentiersets für Lernende und Lehrende im Chemieunterricht: Kooperationspartner: FA Leybold-Didactics (vgl. auch Groß, 2019a, 2019b)
  • Forschung zur sprachlichen Vielfalt von Schüler*innen sowie zu spezifische Sprachlernfördermaßnahmen, die die Entwicklung eines chemischen Fachverständnisses beeinflussen: Kooperationspartner: Ass.-Prof. Dr. Hannes Schweiger und Dr. Beatrice Müller, Institut für Germanistik, Deutsch als Fremd- und Zweitsprache, Universität Wien

 

Aktuelle Forschungsprojekte

  • Isabella Kollikowski, Entwicklung und Evaluation eines digitalen Lehr-/Lernlabors - ELKEVirtuell
  • Sandra Pia Harmer, Erklärvideos im Chemieunterricht – Fachdidaktische Analyse und Einsatz als mediale Differenzierungsmöglichkeit
  • Felix Pawlak, Entwicklung und Evaluation von fachspezifischen Maßnahmen des Classroom-Managements für den inklusiven Chemieunterricht