Übersicht

Disziplinen:

In diesem Modul werden die Themen Selbstreguliertes Lernen aus erziehungswissenschaftlicher Sicht, das Modellieren aus fachdidaktischer Sicht sowie dynamische Prozesse in Ökosystemen aus Sicht der Fachwissenschaft behandelt. Zusätzlich wird das Thema Distanzlernen aufgegriffen.

Der erziehungswissenschaftlich-psychologische Teil des Moduls behandelt das Thema selbstreguliertes Lernen. Hierfür widmet sich zunächst das erste Kapitel der Beantwortung der Frage „Was ist lernen?“. Anschließend erfolgen die terminologische Klärung und Definition sowie eine Darstellung unterschiedlicher Modelle des selbstregulierten Lernens. Das Kapitel Metakognition thematisiert die Fähigkeit Lernender, über das eigene Lernen zu reflektieren und stellt die Bedeutung dieser Kompetenz in Bezug auf selbstreguliertes Lernen dar. Lernstrategien sind ein elementarer Bestandteil selbstregulierten Lernens, daher erfolgt nach einer Definition und Kategorisierung dieser eine exemplarische Darstellung unterschiedlicher Lernstrategien. Abschließend finden sich in den Praxistipps hilfreiche Hinweise zur Umsetzung Selbstregulierten Lernens (z. B. in Schule und Unterricht). Abgerundet wird die Thematik durch einen Realitätscheck, der empirische Forschungsergebnisse zum selbstregulierten Lernen vorstellt.

Im fachdidaktischen Teil wird das mathematische sowie das biomathematische Modellieren vorgestellt und im Kontext der KMK-Bildungsstandards verortet. Im Anschluss an die Definition des Modellierungsbegriffs und die Darstellung der Genese von Modellen werden die Charakteristika von Modellen aufgeführt. Die nachfolgenden Kapitel beschäftigen sich mit der Darstellung von Modellierungsprozessen, dem Modellierungskreislauf und den unterschiedlich ausgeprägten Modellierungsphasen. Der Praxisbezug wird durch die Thematisierung des schulischen Modellierens hergestellt. Dabei werden unterschiedliche Modellierungsaufgaben aufgeführt und Modellierungskompetenzen beschrieben. Durch den anschließenden Realitätscheck wird ein Einblick in die Schulpraxis gegeben. Abschließend besteht die Möglichkeit, das zu diesem Themenfeld erworbene Wissen mithilfe der Aufgaben zu testen.

Im fachwissenschaftlichen Teil werden Abhängigkeiten in Ökosystemen thematisiert. Zu Beginn werden hierzu globale Funktionen von Ökosystemen vorgestellt. Es folgt ein genauerer Blick auf die Thematik des Populationswachstums. Dazu wird dargelegt, wie Lebewesen durch den Lebensraum, aber auch durch andere Mitlebewesen, beeinflusst werden. Danach verlagert sich der Fokus auf mathematische Modelle, die diese Einflüsse auf Populationen beschreiben. Nach einer kurzen Einführung zu Differentialgleichungen – sie stellen die Sprache dieser mathematischen Beschreibung dar – werden drei fundamentale Modelle vorgestellt: Exponentielles und logistisches Wachstum für den Idealfall einer isolierten Population; und die Lotka-Volterra-Gleichung als Beispiel für interspezifische Abhängigkeiten.

Im Exkurs werden verschiedene Formen des Distanzlernens aufgeführt, bevor mögliche Vorteile des Distanzlernens erläutert werden. Danach richtet sich der Blick auf die praktische Umsetzung: Es werden zunächst Herausforderungen von, vor allem, digitalem Unterricht thematisiert. Darauf folgt eine Liste von zehn Punkten, an denen sich Lehrende beim Konzipieren von Distanzunterricht orientieren können. Abschließend werden erste empirische Erkenntnisse zum Distanzunterricht während der Covid19-Pandemie vorgestellt.

Unterrichtsvideo:

Das Unterrichtsvideo stellt den Biologieunterricht in einer 10. Jahrgangsstufe am Gymnasium im Distanzunterricht dar. Darin wird das Thema Populationsdynamiken behandelt. Die Einführung in das Thema liegt bereits einige Stunden zurück. Die Nachbearbeitung des logistischen Wachstums in einer Einzelarbeitphase stellt das erste Unterrichtsvideo dar. Anschließend werden die Schülerinnen und Schüler an das Thema der Räuber-Beute-Dynamik herangeführt. Im Verlauf der selbstregulierten Lernphasen vertiefen die Schülerinnen und Schüler den Stoff und experimentieren mithilfe einer Simulation. Das Video ist in insgesamt sieben Szenen unterteilt. Die einzelnen Szenen mit jeweiliger Kurzbeschreibung finden Sie in der linken Navigationsleiste unter dem Reiter Unterrichtsvideo.