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Nach wie vor zählt der Einsatz von GIS nicht zum schulischen
Alltag – und dies obwohl er in den nationalen Bildungsstandards und Bildungsplänen zunehmend gefordert wird. Daher werden Möglichkeiten und Hürden des Einsatzes von GIS im Geographieunterricht kritisch diskutiert.
Die vorliegende qualitative Untersuchung hat den schulischen Einsatz von GIS mit herkömmlichen analogen Arbeitsweisen in Berliner Leistungskursen verglichen. In mehreren Kursen an verschiedenen Schulen wurden Unterrichtseinheiten von einem Teil der Schülerinnen und Schüler mit ausgewählten GIS-Werkzeugen bearbeitet. Der andere Teil der Lernenden bearbeitete die gleiche Fragestellung ohne GIS mit analogen Werkzeugen zum Beispiel Schere und Zirkel.
Ziel der Untersuchung war es zu klären, ob und in welchem Ausmaß der Einsatz von GIS im Erdkundeunterricht im Vergleich zu herkömmlicher Kartenarbeit zum Reflexionsvermögen geographisch-kartographischer Methoden beiträgt.
Tatsächlich lässt sich ein solcher Mehrwert in der vorliegenden Studie nicht ohne weiteres nachweisen. Die Lehrenden, motiviert oder nicht, kämpfen immer noch mit Softwareproblemen und der Datenbeschaffung. Die meisten Schülerinnen und Schüler lassen sich für beide Methoden motivieren: Während eine Schülerin sagte „Ich finde, GIS ist einfach zu kompliziert“, spricht eine andere von einer „wertvolle[n] Erfahrung“.
Die vorliegende Arbeit geht auf mögliche Konsequenzen aus diesen Ergebnissen und denkbare Konzepte für einen erfolgreichen schulischen GIS-Einsatz ein.
Die Einflüsse auf die Veränderung und Erhaltung von Verhaltensgewohnheiten sind zahlreich und nicht immer vorhersagbar. Die Förderung eines umsichtigen Umgangs mit Abfällen aus dem häuslichen Umfeld kann einen substanziellen Beitrag zum Umwelt- und Ressourcenschutz leisten. Um die Entstehung von Gewohnheiten umweltbezogener Handlungen besser verstehen und damit einen umweltgerechten Ansatz verfolgen zu können, bedarf es noch weiterer Untersuchungen. Am Beispiel einer Gastnation, in Deutschland stationierter US-Militäran-gehöriger, wurde eine auf äußere Strukturen fokussierte Interventionsstudie durchgeführt und evaluiert. Dabei wurden sowohl situationsspezifische als auch soziale Faktoren einbezogen. Die Interventionen basieren auf einer Sequenz von Rückmeldung, sozialer Kontrolle und Beratung. Die Methode der Beobachtung von ausgeführtem Verhalten der Hausgemeinschaften ermöglicht eine objektive Datenerhebung und liefert somit wesentliche Rückschlüsse auf den Erfolg der Interventionsansätze.
In dieser Arbeit konnte belegt werden, dass der Umgang mit Siedlungsabfällen unter Einsatz strukturbasierter Interventionssequenz aus Rückmeldung, sozialer Kontrolle und Beratung positiv beeinflusst werden kann. Durch diese Interventionsform wird die Restmüllmenge beachtlich reduziert. Im Gegenzug steigt die Menge der wiederverwertbaren Stoffe wie Leichtverpackungen (Gelbe Tonne = Duales System Deutschland) und Papierabfälle in bedeutendem Ausmaß an. Ebenso kann die Sammlung von biologisch abbaubaren Abfällen (Bioabfall) verstärkt werden. Eine deutliche Verbesserung der Sortiergüte konnte bei allen Abfallsorten erzielt werden.
Die gesammelte Menge der Bioabfälle liegt nach der Intervention unterhalb der Vergleichswerte deutscher Siedlungen. Ausgehend von dieser Grundlagenforschung wurde der Forschungsansatz um die Auswirkung einer verminderten Handlungsbarriere bezüglich der Sammlung von Bioabfällen erweitert. Mit den hierfür zur Verfügung gestellten Behältern, welche die unmittelbare Sammlung biologischer Abfälle direkt im Haushalt erleichtern sollten, konnte kein gesteigerter Effekt auf die gesammelte Bioabfallmenge ermittelt werden. Für einen fortführenden Erkenntniszuwachs müssten weitere Untersuchungen bezüglich der mit der Bioabfallsammlung gekoppelten Handlungsbarrieren folgen.
Als weiteres Ergebnis konnte gezeigt werden, dass die Dauer zum Erlernen und Ausüben eines optimalen Mülltrennungsverhaltens durchschnittlich mit einer acht- bis zehnwöchigen Intervention realisierbar ist. Damit sind die Ergebnisse mit aktuellen Studien zur Implementierung gesundheitsförderlichen Verhaltens (Lally et al., 2010, Gardner et al., 2012, Sonnenberg et al., 2013) vergleichbar. Eine Stichprobenüberprüfung zur Aufrechterhaltung dieses erlernten Verhaltens ergab, dass diese Handlung neun Wochen nach dem Interventionsprogramm weiterhin optimal ausgeführt wird. Nach siebzehn Wochen sind bereits erste Rückfälle in alte Verhaltensmuster zu verzeichnen. Die Rückfallwahrscheinlichkeit ist bei vormals mangelhaft bewertetem Mülltrennungsverhalten der Hausgemeinschaften höher. Dies deutet auf eine unterschiedliche Fähigkeit der Hausgemeinschaften hin, die Verhaltensänderung beizubehalten.
Zur Analyse möglicher sozialer Faktoren, die zu einem unterschiedlichen Mülltrennungsverhalten beitragen können, wurde der sozialen Status der Bewohner in Betracht gezogen. Der soziale Status wurde in Form des Militärranges der US-Army einbezogen. Einwohner, die ein Gebiet bewohnen, in dem der Großteil der Bevölkerung einem höheren sozialen Rang angehört, weisen ein besseres Mülltrennungsverhalten bei gleichzeitig höherer Müllmenge auf als Einwohner, die in einem Gebiet mit überwiegend geringerem sozialem Rang leben.
Die vorliegende Masterarbeit „Einsatz von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik – wissenschaftlich fundierte Entwicklung eines webbasierten Lernmoduls zur Förderung des Satellitenbildeinsatzes in der Schule“ ist im Rahmen des Masterstudienganges Bildungswissenschaften im Profil Fachdidaktik mit dem Schwerpunkt Naturwissenschaften im Wintersemester 2015/2016 an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg entstanden.
Im Zeitalter von „Google Earth & Co.“ ist es nahezu jedem Menschen möglich, die Erde mit „anderen Augen“ zu sehen. Um in Zukunft jedem Menschen die Fähigkeit zu ermöglichen, Satellitenbilder „lesen“ zu lernen, bedarf es einer Sonderstellung der Schulen, die diese Fähigkeit kompetenzorientiert an die Schülerinnen und Schüler weitergeben. Da allerdings viele Lehrkräfte über nur wenig bis mangelnde Erfahrung im Bereich der digitalen Geomedien verfügen, kommt es zu erheblichen Problemen bei der didaktischen Aufbereitung dieser Themenstellungen. Daher ist es ein besonderes Ziel dieser vorliegenden Masterarbeit, ein Lernmodul zu entwickeln, das den Lehrkräften die Arbeit an den Schulen erleichtert. Hierfür wurde in einem Zeitraum von über einem Jahr das Lernmodul „Leben am Vulkan“, im Zusammenhang mit dem Projekt „Die Erde verstehen lernen – Einsatz moderner Satellitenbildtechnologie zur Erdbeobachtung für Jugendliche (Space4Geography)“ in der Abteilung Geographie an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg, entwickelt. Durch leitfadengestützte Experteninterviews konnten vorab Erkenntnisse gewonnen werden, die in die Konzeption des Lernmoduls mit eingebunden wurden. Für den Test des Lernmoduls wurden Schülerinnen und Schüler mit ihren Lehrkräften in die GIS-Station, dem Klaus-Tschira-Kompetenzzentrum für digitale Geomedien eingeladen, um das Lernmodul in seinen Prototypen zu testen und zu evaluieren. Eine teilnehmende Beobachtung diente der Erfassung des Schülerverhaltens und den eingesetzten Unterrichtsmedien, um Rückschlüsse auf deren Wirkung im Hinblick auf den Einsatz des Lernmoduls zu ziehen. Mit Hilfe des Einsatzes von Design Based Research war es möglich, das Lernmodul bedarfsgerecht zu optimieren und weiterzuentwickeln. Mit dem „Einsatz von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik“ konnte die „wissenschaftlich fundierte Entwicklung eines Lernmoduls zur Förderung des Satellitenbildeinsatzes in der Schule“ eingeleitet werden. Dem digitalen Zeitalter wird damit weiterhin Rechnung getragen. Der Forschungsansatz Design Based Research ermöglichte einerseits die Entwicklung des Lernmoduls „Leben am Vulkan“ und andererseits dessen wissenschaftliche Begleitung, wobei theoriegestützte Ansätze dabei halfen, das Lernmodul zu evaluieren und zu optimieren. Die vorliegende Masterarbeit wurde mit Hilfe von qualitativen Forschungsanteilen innerhalb des DBR-Ansatzes durchgeführt und möchte dazu beitragen, Lernprozesse von Schülerinnen und Schülern zu optimieren.
Freizeitspiele besitzen nicht nur für Kinder und Jugendliche eine hohe Attraktivität. Egal, ob Lernspiel oder Freizeitspiel, es lassen sich im Spielkern neben den Spielregeln oder den definierten Ausgangs- und Zielzuständen immer auch spieltypische Handlungen finden. Beim Ausführen dieser Handlungen werden beim Spieler jedes Mal bestimmte Denk- und Handlungsweisen (Prozesse) aktiviert, die gezielt vom Spiel gefordert werden. Genau hier steckt bei Freizeitspielen didaktisches Potential. Diese beim Spielen aktivierten Prozesse lassen sich in verschiedenen Lernmodellen (Bloom et al., 1976; Anderson & Krathwohl, 2001) wiederfinden. Jedes Spiel aktiviert dabei beim Spieler bestimmte Prozesse. Mit dieser Arbeit sollen prozessdidaktisch relevante Denk- und Handlungsweisen erstmals empirisch mit Hilfe einer Fragebogenstudie in den Genres und Spielen identifiziert und kategorisiert werden. Diese Arbeit umfasst die ganzheitlich- prozessorientierte Untersuchung aktueller Computer- und Videospielgenres. Als genretypisch für das Genre der Abenteuerspiele wurden beispielweise die Prozesse Probleme lösen, untersuchen oder Zusammenhänge finden als stark ausgeprägt identifiziert. Neben spiel- und genretypischen Prozessen gibt es aber auch Prozesse und Prozessgruppen, die sich in allen Genres wiederfinden lassen. Diese zentralen Prozesse sind mit dem Planen, Ausführen und Reflektieren spielerzentrierter Handlungen verbunden. Dazu zählen Prozesse wie beobachten, analysieren, Vorgehensweisen festlegen oder Wissen anwenden. Diese zentral- handlungsorientierten Prozesse zeigen die prozessbasierte Struktur von Freizeitspielen. Sie helfen so zu verstehen, welches Potential hinter Freizeitspielen für die Prozessdidaktik stecken kann. In den repräsentativen Systemen von Freizeitspielen kann der Spieler in der Rolle eines beiläufigen Lernens Ideen entwickeln und Probleme lösen (kreativ-problemzentrierte Prozesse), Ursache- und Wirkungsprinzipien erkennen (reflexiv-kategorisierende Prozesse) oder kommunizieren und zusammenarbeiten (sozial-kollaborative Prozesse). Für den weiterführenden didaktischen Einsatz mit digitalen Spielen können auf Basis der Ergebnisse geeignete Genres oder Genregruppen mit typischem Prozessvorkommen gezielt für die Vermittlungsarbeit herausgesucht werden.
Naturwissenschaftliche Modelle sind zentrale Arbeits- und Denkweisen in der Biologie und Chemie. Fähigkeiten im Vermitteln von Modellkompetenz sind somit auch ein wichtiger Teil der Lehrkompetenz in den Schulfächern Biologie und Chemie. Bisherige Studien zu Modellen im Unterricht untersuchen zumeist das Wissen über Modelle von Lehrkräften und Schülerinnen und Schülern. Es bestehen jedoch Zweifel in der fachdidaktischen Forschung, ob das Wissen über Modelle zentral ist für die Vermittlung von naturwissenschaftlicher Modellkompetenz. Studien zu Modellwissen und zur quantitativ angelegten fachdidaktikischen Forschung, die sich an deklarativem Wissen orientieren, sind in die Kritik geraten. Es wird bezweifelt, ob solche Tests dem Anspruch auf Abbildung von Lehrkompetenz gerecht werden.
Deswegen wurde erstmalig auf Grundlage eines systematischen Literaturreviews ein theoriebasiertes Modell der Elemente zur Vermittlung von Modellkompetenz im Biologie- und Chemieunterricht entwickelt. Es gelang erstmals in einem Biologievignettentest, sowohl Noticing als auch Reasoning, also Professionelle Unterrichtswahrnehmung in ihrer Gesamtheit, zu modellieren. Die beim Chemievignettentest theoretisch angenommene Reasoningstruktur findet sich nicht in den empirischen Daten. Die Noticingstruktur ergibt ein fittendes Modell; nur der Fitindex TLI ist knapp schlechter als gefordert. Die auf Grundlage einer exploratorischen Faktorenanalyse gefundene Struktur des Chemievignettentests fittet jedoch gut.
In den Kindergärten ist frühe naturwissenschaftliche Bildung inzwischen offiziell verankert und gehört zum elementarpädagogischen Bildungsauftrag (KMK 2004). Pädagogische Fachkräfte erfahren aktive Unterstützung durch Fortbildungsprogramme, Materialsammlungen, Literatur und Kinderlabore. Kindergartenkonzeptionen haben naturwissenschaftliche Bildungsangebote in ihren Alltag implementiert. Fachdidaktische Studien nehmen die Qualität in den Blick, in dem unter anderem die Kompetenzen der pädagogischen Fachkräfte untersucht, die Entwicklung und Gestaltung altersgerechter und nachhaltige Motivation fördernde Lernumgebungen voran getrieben werden sowie die Lernprozesse als Ergebnis der aktiven Bildungsbemühungen erforscht werden. Für einen nachhaltigen Bildungserfolg ist allerdings auch die Tatsache ausschlaggebend, dass die Mehrzahl der Kinder in einem geteilten Betreuungsfeld leben und täglich zwischen Kindergarten und Familienleben wechseln. Beide Lebenswelten bieten Bildungsangebote. Die individuellen Erfahrungen der Kinder stammen also aus verschiedenen Quellen. Folgt man pädagogischen Studien, ist davon auszugehen, dass insbesondere der Einfluss des Familienlebens nachweislich eine große Rolle für den Bildungserfolg spielt (Sylva&Taggart, 2010; Tietze et al., 2012). Eltern geben Orientierung und bieten unterschiedliche Erfahrungsspielräume. Sie können auf die Erlebnisse und Erfahrungen, die die Kinder im Kindergarten machen, reagieren und diese in ihren eigenen Familienalltag einbeziehen, denn „es ist (…)wichtiger, was Eltern tun, als was sie sind“ (Sylva&Taggart, 2010, 17). Um anknüpfen zu können, brauchen Eltern die Kenntnis der Kindergartenpraxis. Die pädagogischen Fachkräfte in den Kindergärten brauchen wiederum die Kenntnis über die Bildungsarbeit in den Familien. Beide sollten darüber kommunizieren. In dieser explorativen Feldstudie wurde der Informationsfluss zwischen pädagogischer Fachkraft und Eltern im Bereich früher naturwissenschaftlicher Bildungsangebote untersucht. Mit Hilfe einer induktiven und deduktiven computergestützten qualitativen Inhaltsanalyse konnte belegt werden, dass im Kindergarten ein Austausch von Informationen zwischen pädagogischen Fachkräften und Eltern stattfindet, jedoch nachweislich eine Diskrepanz zwischen allgemeiner Information und Information über naturwissenschaftlichen Angeboten besteht. Ebenso zeigt sich in der Nutzung der Informationskanäle ein einseitiges Informationsverhalten. Damit ein guter Austausch zwischen Elternhaus und Kindergarten über frühe naturwissenschaftliche Bildung stattfinden kann, brauchen pädagogische Fachkräfte eine spezielle Kommunikationskompetenz, die sie befähigt naturwissenschaftliche Bildungsarbeit im Kindergarten für Eltern transparent zu machen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass gerade Kommunikationskompetenz im Hinblick auf frühe naturwissenschaftliche Bildung in die Aus-und Weiterbildung implementiert werden sollte.
Die Kinder- und Jugendhilfe ist ein zentraler sozialstaatlicher Funktionsbereich zur Teilhabe junger Menschen am Leben in der Gemeinschaft, der mit einem eigenständigen Erziehungs-, Betreuungs- und Bildungsauftrag ausgestattet ist. Als Teil des wohlfahrtstaatlichen Arrangements war die Jugendhilfe in ihrer Historie stets dem gesellschaftlichen und politischen Wandel und damit verbundenen Neuerungen unterworfen. Seit den letzten 20 Jahren befindet sich der Sozialstaat in anhaltenden Umbau- und Rückbauprozessen, die sich zum einen auf fiskalpolitische Motive gründen, zum anderen mit einer Neuauslegung sozialpolitischer Aktivitäten einhergehen. Die vorliegende Untersuchung beleuchtet die Folgen dieser im sozialwissenschaftlichen Diskurs als Ökonomisierung und Aktivierung bezeichneten Entwicklungslinien empirisch für einen besonderen Teilbereich der Kinder- und Jugendhilfe – den so genannten Allgemeinen Sozialen Dienst der Jugendämter. Im Vordergrund stehen dabei Fragen nach den Rahmenbedingungen und Arbeitsanforderungen, der Arbeitsorganisation und Prozessauslegung sowie nach dem professionellen Arbeitshandeln der in diesem Bereich tätigen Sozialarbeiterinnen und Sozialarbeiter.
In der vorliegenden Untersuchung wurde der Einfluss eines Schulprojekts in der Tradition des Empowerment-Ansatzes auf die Persönlichkeitsentwicklung von Jugendlichen untersucht. Das Projekt umfasste im Wesentlichen drei Bausteine: ein Mentaltraining, eine erlebnisorientierte Musicalprojektwoche und ein Transfertraining. In einer Pilotstudie und einer umfassenderen Hauptstudie wurde mithilfe eines quasi-experimentellen Längsschnittdesigns untersucht, ob das Projekt zur Steigerung der Selbstregulation, der Selbstwirksamkeit und des Selbstwerts beitrug und ob diese Steigerung im Sinne der Nachhaltigkeit auch am Ende des Schuljahres anhielt. Ein Fragebogen zur Erfassung der Selbstregulationsfähigkeit wurde entwickelt und innerhalb der beiden Studien validiert. Zusätzlich wurden ausgehend vom Modell der Trainingsevaluation von Kirkpatrick und Kirkpatrick (2008) die Reaktionen der Schüler, deren Transferverhalten und weitere Ergebnisse untersucht. Es kamen quantitative und qualitative Messinstrumente zum Einsatz. In der Pilotstudie wurden außerdem standardisierte Interviews durchgeführt, um die Ergebnisse mit der Perspektive von Lehrkräften und dem Schulleiter zu triangulieren. Mögliche Einflussfaktoren auf Personen-, Umwelt- und Durchführungsebene auf den Projekterfolg wurden untersucht.
Erwartungsgemäß stiegen in der Pilotstudie die Selbstregulation und die Selbstwirksamkeit der Schüler in der Interventionsgruppe signifikant gegenüber der Vergleichsgruppe an. Der Selbstwert stieg in beiden Gruppen signifikant an. Die Selbstregulationsfähigkeit sank im Follow-up beinahe auf das Ausgangsniveau zurück. Selbstwirksamkeit und Selbstwert blieben in beiden Gruppen signifikant über dem Ausgangswert zu Schuljahresbeginn. Die qualitativen Ergebnisse bestätigten die Effekte und wiesen auf weitere positive Veränderungen auf der Ebene der Schüler, des Kollegiums und des schulischen Netzwerks hin.
Diese Ergebnisse konnten in der Hauptstudie im Bereich der Konzentrationsfähigkeit, des Ziel- und Stärkenbewusstseins und der Selbstwirksamkeit repliziert werden, wenngleich mit sehr kleinen Effektstärken. Insgesamt waren die Wertschätzung der Schülerbeiträge und die kognitiv aktivierende Gestaltung des HKT-Trainings, der Bühnenauftritt und der durch die Projektwoche erlebte Zusammenhalt und Stolz von Bedeutung. Die im Mentaltraining erlernten Strategien wurden meist nicht weiter genutzt. Die Ergebnisse werden hinsichtlich der Wirksamkeit und Nachhaltigkeit des Projekts diskutiert. Die Projektkonzeption und -durchführung werden auf der Basis der theoretischen Grundlagen kritisch beleuchtet, Empfehlungen für die Optimierung des Projekts aufgezeigt und der Aufbau einer ressourcenorientierten Schulkultur angeregt.
Das wichtigste Ziel der schulischen Bildung muss sein, mündige Bürgerinnen und Bürger auszubilden, die zum selbstständigen lebenslangen Weiterlernen erzogen wurden. Neben flexiblem, fachlichem Wissen, sind dafür vor allem soziale und personale Kompetenzen zu fördern.
Eine konstruktivistische Methode, die diese Ziele adressiert, ist das Problembasierte Lernen (PBL), das ursprünglich aus dem Fachbereich der Medizin stammt. Dabei generieren die Lernenden ausgehend von einem authentischen Problem, selbstgesteuert in Kleingruppen mit Hilfe eines Lösungszyklus und unter Begleitung einer Tutorin bzw. eines Tutors, Fachwissen und Kompetenzen für lebenslanges Lernen. Diese Methode wurde im Arbeitskreis didaktik-aktuell für die Arbeit mit Kindern und Jugendlichen angepasst. Zentrale Ergänzungen sind Strukturierungshilfen und die Kopplung der Problemstellung an einen Firmenauftrag sowie die Möglichkeit inhaltlicher Ergänzungen in sogenannten Mitarbeiterseminaren. Das entstandene Unterrichtskonzept heißt Lucycity und wurde nach der virtuellen Lernstadt und dem Sitz der fiktiven Firmen benannt (www.lucycity.de).
Diese Arbeit untersucht die folgenden Fragestellungen: (1) Kann Problembasiertes Lernen mit dem Unterrichtskonzept im Schulunterricht umgesetzt werden? (2) Können damit ausgewählte naturwissenschaftliche Arbeitsweisen bei Schülerinnen und Schülern gefördert werden? (3) Sind Lehrkräftefortbildungen für die Verbreitung des Unterrichtskonzepts hilfreich? (4) Schätzen Lehrkräfte die Möglichkeit ein Unterrichtsprojekt im Rahmen einer Fortbildung selbst zu durchlaufen?
Es wurden Unterrichtsversuche mit zwei ausgewählten Projekten durchgeführt und die Schülerinnen und Schüler befragt (N=198). Dabei konnte gezeigt werden, dass die Schülerinnen und Schüler Spaß an den Lucycity-Unterrichtseinheiten haben und diese ihr Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen und ihre Mitarbeit im Unterricht steigern. Die angestrebte Kompetenzförderung wurde in den Bereichen Team- und Planungskompetenzen erreicht. Für die Problemlöse-, Dokumentations- und Reflexionsprozesse wurden Vorgehensweisen vorgestellt, wobei offen bleibt, inwiefern die Schülerinnen und Schüler diese in ihr persönliches Repertoire übernehmen werden. Für das Bilden von Hypothesen und den Umgang mit naturwissenschaftlichen Texten wurde die Bedeutung der Mitarbeiterseminare als Unterstützungsmaßnahme deutlich.
Eine Lehrkräftebefragung (N=99) ergab, dass lehrerzentrierte Methoden immer noch den größten Anteil der Unterrichtszeit bestimmen. Problembasiertes Lernen in der beschriebenen Form wird nur von einem kleinen Anteil der Lehrkräfte umgesetzt. Die Lehrpersonen erkennen, dass zum Erlernen neuer Methoden Lehrkräftefortbildungen nötig sind. Daraufhin wurden Fortbildungsveranstaltungen zu einem ausgewählten Lucycity-Projekt durchgeführt und evaluiert (N=38). Die Teilnehmenden lobten die Aufteilung in Theorie- und Praxisphase sowie das Unterrichtskonzept Lucycity.