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Die Zukunft des MINT-Lernens - Band 2 : Digitale Tools und Methoden Für das Lehren und Lernen.

Bibliographic Details
Main Author: Roth, Jürgen.
Other Authors: Baum, Michael., Eilerts, Katja., Hornung, Gabriele., Trefzger, Thomas.
Format: eBook
Language:German
Published: Berlin, Heidelberg : Springer Berlin / Heidelberg, 2023.
Edition:1st ed.
Subjects:
Electronic books.
Online Access:Click to View
Table of Contents:
  • Intro
  • Geleitwort des Publikationsförderers
  • Vorwort
  • Inhaltsverzeichnis
  • 1 Digital gerahmte Experimentierumgebungen als dynamischer Zugang zu Funktionen
  • 1.1 Ein Konzept zu Funktionen entwickeln
  • 1.1.1 Entwicklungsperspektive auf das Funktionenkonzept
  • 1.1.2 Experimente fördern funktionales Denken
  • 1.1.3 Nutzungsschemata für gegenständliche Materialien und Simulationen
  • 1.1.4 Konzeptentwicklung fördern
  • 1.1.5 Forschungsfragen (FF) und Hypothesen
  • 1.1.6 Studiendesign und Auswertungsmethoden
  • 1.2 Ergebnisse
  • 1.2.1 Vergleich der Settings in der Gesamtstichprobe
  • 1.2.2 Vergleich der Settings in den Schulformen
  • 1.3 Diskussion und Ausblick
  • 1.4 Fazit
  • Literatur
  • 2 Digitale Lernumgebungen zur Vor- und Nachbereitung realer Experimentiereinheiten
  • 2.1 Blended Learning in komplexen Inhaltsdomänen
  • 2.2 Virtuelles Labor zur Sauerstoffsättigung eines Gewässers
  • 2.2.1 Orientierung
  • 2.2.2 Grundlagen
  • 2.2.3 Experiment
  • 2.2.4 Anwendung
  • 2.2.5 Reflexion
  • 2.3 Evaluation der virtuellen Labore mit Logfile-Analysen
  • 2.3.1 Ergebnisse des Sequential Pattern Mining
  • 2.3.2 Diskussion und Ausblick
  • Literatur
  • 3 Flipped Classroom im Physikunterricht der Sekundarstufe I - Auswirkungen auf die Veränderung des individuellen Interesses im Bereich der E-Lehre
  • 3.1 Flipped Classroom
  • 3.2 Interesse und Interessengenese
  • 3.3 Beschreibung der Studie
  • 3.3.1 Das Würzburger Flipped-Classroom-Projekt
  • 3.3.2 Forschungsfragen und Hypothesen
  • 3.3.3 Studiendesign
  • 3.3.4 Erhobene Variablen und Messinstrumente
  • 3.3.5 Beschreibung der Stichprobe
  • 3.3.6 Modellierung
  • 3.3.7 Ergebnisse
  • 3.3.8 Limitationen der Studie
  • 3.4 Diskussion
  • 3.5 Fazit und Ausblick
  • Literatur
  • 4 Untersuchung der Lernwirksamkeit Tablet-PC-gestützter Videoanalyse im Mechanikunterricht der Sekundarstufe 2.
  • 4.1 Videoanalyse von Bewegungen
  • 4.2 Durchführung einer Videoanalyse am Beispiel der Applikation Viana
  • 4.3 Lerntheoretischer Hintergrund
  • 4.3.1 DeFT Orientierungsrahmen für multiple externe Repräsentationen
  • 4.3.2 CLT und CTML
  • 4.4 Empirische Prüfung der Lernwirksamkeit
  • 4.4.1 Studiendesign
  • 4.4.2 Ausgewählte Studienergebnisse
  • 4.4.3 Analysemethoden und statistische Kennwerte
  • 4.5 Zusammenfassung
  • Literatur
  • 5 Unterstützung von Experimenten zu Linsensystemen mit Simulationen, Augmented und Virtual Reality: Ein Praxisbericht
  • 5.1 Einleitung
  • 5.2 Theorie
  • 5.2.1 Theorie zum Lernen mit multiplen Repräsentationen
  • 5.2.2 Cognitive Load Theory und Cognitive Theory of Multimedia Learning
  • 5.3 Bildentstehung bei der Abbildung an Linsen
  • 5.3.1 Simulation
  • 5.3.2 AR-Experiment
  • 5.3.3 VR-Experiment
  • 5.4 Zusammenfassung und Diskussion
  • 5.5 Förderung
  • Literatur
  • 6 Augmented Reality in Schülerversuchen - Entwicklung und Evaluierung der Applikation PUMA: Magnetlabor
  • 6.1 Augmented Reality im schulischen Kontext
  • 6.2 Entwicklung von AR-Applikationen
  • 6.2.1 Einordnung und Beschreibung der Studie als Design-based-Research-Projekt
  • 6.2.2 Fachliche, fach- und mediendidaktische Vorüberlegungen
  • 6.2.3 Technische Umsetzung
  • 6.3 Evaluierung von AR-Applikationen
  • 6.3.1 Usability
  • 6.3.2 Auswertung, Ergebnisse und Diskussion
  • 6.4 Ausblick
  • Literatur
  • 7 Evaluation digitaler Arbeitsblätter im Chemieunterricht in Hinblick auf Usability und Interesse
  • 7.1 Einleitung
  • 7.2 Theoretischer Hintergrund
  • 7.2.1 Interesse, intrinsische Motivation und Self-Determination Theory
  • 7.2.2 Usability
  • 7.3 HyperDocSystems (HDS)
  • 7.4 Methodisches Vorgehen
  • 7.4.1 Beschreibung der Stichprobe und Intervention
  • 7.4.2 Methode der Datenerhebung und Datenauswertung
  • 7.5 Ergebnis
  • 7.5.1 Usability
  • 7.5.2 Interesse.
  • 7.5.3 Zusammenhänge zwischen Usability und Interesse
  • 7.6 Diskussion und Fazit
  • 7.7 Limitation
  • Literatur
  • 8 Eine digitale Spielumgebung zum Lehren und Lernen von Problemlösefähigkeit und Critical Thinking in den Naturwissenschaften
  • 8.1 Einleitung
  • 8.2 Theoretischer Hintergrund
  • 8.2.1 Problemlösen und Critical Thinking
  • 8.2.2 Motivation durch Gamification
  • 8.3 Lernumgebung MINT-Town
  • 8.3.1 Entwicklung der Lernumgebung
  • 8.3.2 MINT-Town Teil 1 - Tutorial
  • 8.3.3 MINT-Town Teil 2 - Chemie
  • 8.4 Fazit und Ausblick
  • Literatur
  • 9 KI-Labor: Online-Lernumgebungen zur künstlichen Intelligenz
  • 9.1 Einleitung
  • 9.2 Das „KI-Labor"
  • 9.2.1 Die Lernumgebung „Perceptron"
  • 9.2.2 Die Lernumgebung „Tic-Tac-Toe"
  • 9.2.3 Die Lernumgebung „MNIST"
  • 9.3 Fazit und Ausblick
  • Literatur
  • 10 Formulierung von Gestaltungsprinzipien für schulisch geeignete VR-Lernumgebungen
  • 10.1 Lernen in der virtuellen Realität
  • 10.2 Konzeption einer fächerübergreifenden VR-Lernumgebung
  • 10.3 Evaluation der VR-Lernumgebung im Design-based-Research-Ansatz
  • 10.4 Fazit
  • Literatur
  • Glossar
  • Literatur
  • Stichwortverzeichnis.

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