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Seit Jahrzehnten ist in der Biologiedidaktik und in der Umweltbildung bekannt, dass das Verständnis für das System Natur und dessen ineinandergreifenden Wechselwirkungen am besten im Freiland gefördert werden kann. Auch die Nähe zur Natur und das Bewusstsein für deren Schutzbedürftigkeit werden dadurch gestärkt. Schulgartenarbeit, Exkursionen und das Arbeiten an außerschulischen Lernorten können in der Bildungsarbeit einen wichtigen Beitrag zur Wertschätzung und zum Verständnis der Natur leisten. Einige Schulen, insbesondere die dort unterrichtenden Lehrkräfte, engagieren sich bereits in diesem Feld durch ganz unterschiedliche Aktivitäten. Es stellt sich allerdings die Frage, wieso manche Lehrkräfte im Bereich Natur und Umwelt aktiv sind, während sich andere Lehrpersonen mit vergleichbaren schulischen Rahmenbedingungen und ähnlicher universitärer Ausbildung weniger in diesem Bereich engagieren. Wird das Integrative Einflussschema umweltgerechten Alltagshandelns von Matthies (2005) verändert durch Blöbaum (2015) zurate gezogen, so zeigen sich drei Faktoren, die das menschliche Handeln beeinflussen: Kognition, Motivation und antizipatorische Evaluation. Verglichen mit dem Modell der professionellen Kompetenz von Lehrkräften nach Baumert & Kunter (2011a) werden Ähnlichkeiten deutlich. Professionelles Lehrer-handeln wird durch das Professionswissen (Kognition), die motivationale Orientierung (Motivation) und durch die selbstregulativen Fähigkeiten bedingt. Diese Dispositionen führen unter der Wahrnehmung der eigenen situationsbezogenen Fähigkeiten (antizipatorische Evaluation) zur Performanz. Da es sich bei der Rekonstruktion der Performanzentstehung um einen komplexen Prozess handelt, wurde auf einen multimethodischen Feldzugang zurückgegriffen. Motive, Affektionen, antizipatorischen Gedanken und deren Entstehung wurden qualitativ anhand episodischer Interviews mit handlungsaktiven Lehrkräften erhoben. Daneben wurden Persönlichkeitsmerkmale der Lehrkräfte anhand des psycho-metrischen Tests „NEO-FFI“ ermittelt und als Einflussfaktor auf das Umwelthandeln in Betracht gezogen. Die professionelle Handlungskompetenz im Bereich naturbezogener Bildung für nachhaltige Entwicklung wurde mit einem quantitativen Fragebogen von Jäkel et al. (2020a) erfasst und ebenfalls als Moderator für Umwelthandeln gewertet. Durch den Mixed-Methods-Ansatz (n = 24) wurde eine starke Naturverbundenheit bei der Mehrheit der Lehrkräfte festgestellt. Entwickelt wurde diese hauptsächlich im Sozialisationsprozess der Kindheit mithilfe naturverbundener Bezugspersonen im familiären Umkreis. Diese führten regelmäßige landwirtschaftliche und gärtnerische Tätigkeiten mit den Lehrenden durch, ermöglichten freie Erkundungen und kindliches Spiel in der Natur. Die stark naturverbundenen Lehrkräfte zeigten darüber hinaus empathische Gefühle zur Natur und eine hohe private sowie berufliche Verantwortungsattribution im Bereich Natur- und Umweltschutz. Aus der Naturverbundenheit und Verantwortungsattribution resultierte außerdem eine hohe Identifikation mit dem Unterrichtsgegenstand Natur. Auch die Wahrnehmung der eigenen Rolle als Wegbereiterin und Wegbereiter, Schülerinnen und Schüler für die Natur zu sensibilisieren sowie eigene Verbundenheit und Wertschätzung zur Natur bei ihnen zu initiieren, ließ sich daraus ableiten. Dabei war es den Lehrenden wichtig, die eigenen Überzeugungen authentisch und enthusiastisch darzubieten. Diese Ansicht rührte u.a. aus der eigenen familiären und der bildungs-biografischen Sozialisation und dem Wunsch, wie sie selbst als Schülerinnen und Schüler gerne gelernt hätten. Das Lehramtsstudium führte dazu, eigene Interessen an der Natur weiter auszubauen. Dies hat seinen Ursprung in den intrinsischen Berufswahlmotiven der Lehrkräfte, die das Studium überwiegend aus emotionalen Valenzüberzeugungen und fachlichen Interessen abschlossen. Im Studium durchgeführte Freilandarbeit und Exkursionen fungierten dabei als bildungsbiografisch wirksame Schlüsselelemente, die die eigene Naturverbundenheit förderten und das Vertrauen in die Wirksamkeit der Lehr-Lernform Outdoor Education ausbauten. Darüber hinaus trug das Studium zum Ausbau konstruktivistischer epistemologischer Überzeugungen bei, die durch das Lehren und Lernen draußen realisiert werden konnten. Des Weiteren zeigte sich bei der Hälfte der befragten Lehrpersonen ein psychisch stabiles Persönlichkeitsprofil. Zwei Drittel der Lehrkräfte wiesen unterdurchschnittliche Neurotizismuswerte auf. Neurotizismus stand dabei mit Naturverbundenheit in einem signifikanten Zusammenhang. Das Naturerleben scheint hier mentale sowie psychische Kräfte zu stärken. Das Wohlbefinden der Lehrkräfte in der Natur könnte somit ein weiterer wichtiger Faktor in der Performanzentstehung darstellen. Das Professionswissen der Lehrkräfte war als sehr hoch anzusehen und stand mit der empfundenen Naturverbundenheit in Verbindung. Das Maß der Naturverbundenheit wirkte sich in diesem Sample auf den Grad des Fachwissens aus. Naturverbundenheit stand zudem mit den allgemeinen Einstellungen zur Natur in einem kausalen signifikanten Zusammenhang. Auch die Kenntnisse in der Vermittlung von Bildung für nachhaltige Entwicklung konnten durch eine hohe Naturverbundenheit gesteigert werden. Affektive/ motivationale Komponenten, die sich vor allem im Interesse an Natur, das Gefühl der Verbundenheit mit ihr und die Zuschreibung der Verantwortung für ihren Erhalt äußerten, erwiesen sich als Prädiktoren für die Performanz der untersuchten Lehrkräfte. Ihre Berufswahl, ihr berufliches Rollenverständnis, ihre unterrichtsbezogenen Überzeugungen und Wertbindungen wurden davon geprägt. Auch die positive Fähigkeitskognition und das persönliche Wohlergehen wurden für diese Lehrkräfte als Determinanten von umweltrelevantem Verhalten gewertet. Es ist zu diskutieren, ob die durch Sozialisation erworbene Naturverbundenheit, die in dieser Studie ein erheblicher Einflussfaktor auf die Kognition, Motivation und antizipatorischer Evaluation der Lehrpersonen darstellt, durch Bildungsbemühungen im schulischen und universitären Bereich gestärkt werden kann. Zudem muss über die Gestaltung dieser Vermittlungsprozesse nachgedacht werden.

Aufgaben spielen eine bedeutende Rolle im Hinblick auf den Kompetenzaufbau und die Kompetenzentwicklung. Damit ein entsprechender Kompetenzaufbau nachhaltig initiiert und strukturiert werden kann, treten Sets von aufeinander aufbauenden Aufgaben in den Fokus. Ziel des Dissertationsvorhabens ist es, der Fachdidaktik, der Lehrpersonenbildung sowie der Bildungsforschung ein empirisch validiertes und erprobtes Messinstrument zur Verfügung zu stellen, mit dem die Aufgabenqualität analysiert und anschließend zentralen Aufgabentypen im Lernprozess (Konfrontation, Erarbeitung, Übung, Synthese und Transfer) zugeordnet werden können. Die neun Merkmale des Aufgaben-Analyse-Instruments (AAI) sind: Kompetenzabbild, Lebensweltbezug, Lernendenvorstellung, Wissensart, Wissensaktivität, Repräsentationsform, Offenheit, Lernunterstützung und Lernweg. Das operationalisierte AAI ist aus bestehenden und teilweise erprobten Kategoriensystemen entwickelt und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Testgütekriterien mehrfach validiert worden. Die zur Validierung verwendeten Aufgaben (N = 146) stammen aus dem „MINT unterwegs“-Projekt (Teilstudie I). Das AAI wurde in der Folge in drei Anwendungsstudien erprobt (Teilstudien II bis IV). In der ersten Anwendung werden MINT-Aufgaben gemäß den Autor:innen den entsprechenden Aufgabentypen zugewiesen (z.B. nKonfrontationsaufgaben = 25) und mit dem AAI von geschulten Rater:innen beurteilt. Anschließend werden die Aufgabenbeurteilungen einem theoretischen Expert:innenvorschlag gegenübergestellt. Die Ergebnisse dieser Teilstudie lassen den Schluss zu, dass Qualitätsmerkmale in Form von Aufgabenprofilen mit dem AAI gemessen und in Bezug zu einer theoretischen Norm gestellt werden können. Die ausgewiesenen Abweichungen der Analyse und des Expert:innenvorschlags in Bezug auf die Qualitätsmerkmale, aufbereitet in Form eines Ampelsystems, können dazu genutzt werden, Aufgaben gezielt zu überarbeiten. In der zweiten Anwendungsstudie werden mit dem AAI erfasste MINT-Aufgaben (n = 58) aufgrund ihrer beurteilten Qualitätsmerkmale mittels einer Clusteranalyse gruppiert. Die Befunde dieser Studie zeigen, dass eine Zuordnung möglich ist, sich die Aufgabengruppen jedoch nicht in allen Merkmalen signifikant unterscheiden. Die gewonnenen Erkenntnisse können dazu dienen, Aufgaben bei der Entwicklung von Lernarrangements den verschiedenen Lernphasen zuzuordnen. Die dritte AAI-Anwendung untersucht, wie Lernende (N = 805) in ausgewählten MINT-Aufgaben (N = 16) den Lebensweltbezug, ein Merkmal des AAI, wahrnehmen und wie sich diese Beurteilungen von der Setzung der Lehrmittelautor:innen unterscheiden. Die Ergebnisse dieser Teilstudie verdeutlichen, dass die Lehrmittelautor:innen die Authentizität in den Aufgaben generell höher beurteilen als die Lernenden. Um diesem Problem entgegenzuwirken, wäre ein iterativer Aufgabenentwicklungsprozess zusammen mit der Praxis, wie sie der Design-Based-Research-Ansatz in der Forschung verfolgt, in Betracht zu ziehen. Insgesamt zeigen die Befunde dieses Dissertationsvorhabens, dass das entwickelte und validierte AAI MINT-Aufgaben in neun Qualitätsmerkmalen messen kann. Die Resultate können in weiteren Analysen dazu genutzt werden, Aufgaben den verschiedenen Typen nach dem Lernprozessmodell zuzuordnen und gemäß einer theoretischen Norm zu überarbeiten. Somit lassen sich einerseits Schlüsse zur Aufgabenanalyse ziehen und andererseits Folgerungen für zukünftige Aufgabenentwicklungsprojekte diskutieren.

Es ist aus ökonomischer und gesellschaftlicher Perspektive wichtig, dass es eine hohe Anzahl an Absolvent:innen von Ingenieurstudiengängen gibt. Studierende eines ingenieurswissenschaftlichen Studiums müssen sich einer Reihe von Herausforderungen, wie zum Beispiel den Mathematikvorlesungen im Grundstudium, stellen. Mathematik bildet eine wichtige Grundvoraussetzung für angehende Ingenieur:innen dar. Eine Erklärung für die Schwierigkeiten der Studierenden in den Mathematikvorlesungen kann die Art und Weise sein, wie Mathematikvorlesungen bisher gestaltet sind. Es gibt eine Vielzahl an Innovationen, die die Lehre, nicht nur speziell für Mathematik, verbessern soll. eduScrum als ein Lehr-/Lernvorhaben, das agiles Projektmanagement und Bildung zusammenbringt, wirkt vielversprechend, um die Lernenden darin zu bestärken, selbstständig und reflektiert ihren Lernprozess zu gestalten, sodass sie ihre Mathematikvorlesungen und auch das Studium erfolgreich absolvieren. Die vorliegende Dissertation soll dazu beitragen, wie eduScrum an Hochschulen der Angewandten Wissenschaften in Mathematikvorlesungen implementiert werden kann und welche Effekte eduScrum auf die Studierenden haben kann, um so den Studienerfolg von (Ingenieurs-)Studierenden in der Mathematik-Hochschullehre zu fördern. In der ersten Studie wurde das Konzept eduScrum, das bisher im schulischen Kontext angewendet wurde, auf Mathematikvorlesungen für Ingenieur:innen an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften adaptiert. Über fünf Semester wurde das Konzept eduScrum@HSMA entwickelt. Besonders in der Pilotierung des Konzepts wurden spezielle Beobachtungsstudien durchgeführt und Fragebögen erhoben, um sowohl das Lernmaterial als auch den Prozess von eduScrum@HSMA an die Bedürfnisse der Studierenden anzupassen. In der zweiten Studie wurde das Konzept eduScrum@HSMA für Mathematikvorlesungen hinsichtlich seiner Effekte auf die Lernstrategien, Motivation, Einstellung zur Mathematik, Leistung und Akzeptanz untersucht, die als Schlüssel für den Studienerfolg gesehen werden können. In einer randomisierten Studie mit zwei Versuchsgruppen besuchte die Experimentalgruppe Mathematikvorlesungen mit eduScrum@HSMA und die Kontrollgruppe klassische Mathematikvorlesungen mit identischen Inhalten. Die Zuteilung zu diesen Gruppen erfolgte dabei anhand der Matrikelnummer. Auf der Basis von Selbstbeurteilungen wurden für alle genannten Konstrukte Veränderungen im Laufe der Mathematikvorlesungen anhand von Vergleichen der Versuchsgruppen sowie innerhalb der jeweiligen Versuchsgruppen erforscht. Zusammenfassend bietet die vorliegende Dissertation wichtige Einblicke in die Nutzung und in die Effekte von eduScrum bei Ingenieursstudierenden in Mathematikvorlesungen an Hochschulen, was eine wertvolle Grundlage für weitere Forschung und die Entwicklung von optimalen Unterstützungsmöglichkeiten für Studierende aller Studiengängen im Bereich der Lehre, insbesondere der Mathematiklehre, darstellt.

The quality of education in Mozambique has been faced with several challenges and criticisms. This situation comes from a long time ago. In many studies, it has been revealed that the quality of education is rather low, and there is evidence that students have difficulties in reading, writing, and calculating, especially in primary education. Also, there are weak links between theory and practice in secondary education. These difficulties negatively affect the development of skills and students’ profiles. In addition, this significantly delays the country's scientific, technological, and socio-economic development. The problems of education and other sectors in Mozambique could be solved by creating synergies and establishing joint approaches or actions involving all collaboration partners and as a system. Aware of this, reforms have been carried out in the field of educational sciences to adopt innovative learning approaches through improving learning methodology and promoting contextualized learning according to the authentic needs of society. To enhance the knowledge and understanding of natural sciences and thus improve the quality of education, an interventional study was carried out based on an innovative learning theory made up of a cluster of connectivism, constructivism, and cognitivism. Theory into practice was organized as a systemic approach based on contents found in the Mozambican curricula (teacher education and secondary schools) and integrating science-technology-society approaches. The research was devoted to analysing relevant core elements, institutional preconditions at schools and the university, and pre-service teachers’ pre-conceptions about these approaches and finding out outcomes that can enrich curricula and improve the quality of education in Mozambique. This study was designed to involve pre-service teachers of chemistry and other natural sciences (Biology and Physics) from Púnguè University working together with students of grades 8, 9, and 11 from all (seven) secondary schools existing in Chimoio. These groups would be supported by lecturers and researchers from the university, secondary school teachers, specialists, technicians from partner companies, and communities or individuals belonging to the community who together could contribute to solving a problem in a systemic approach. Because of the Pandemic COVID-19 situation in the country, the sample had to be slightly modified and structured according to the three different stages, organised in the following way: Stage I (preparatory): one hundred and eleven (111) chemistry’s pre-service teachers from three different branches (Manica, Tete, and Sofala) of the Pedagogical University participated and applied a questionnaire. This stage took place in 2019 after the documentary study. It aimed to ascertain the pre-service teachers' preconceptions to understand their preparedness before the fieldwork. For comparative reasons, six questions from the validated VOSTS instrument (Views on Science-Technology-Society) of Aikenhead, Ryan, and Fleming (1989), which is used widely internationally also, were incorporated into this questionnaire. The codification of students´ views was newly adapted to four scores, namely: Realistic (R), Has Merit (HM), Naïve (N), and Neutral (Ne). Stage II (fieldwork/practical work): Sixty-six (66) chemistry pre-service teachers from Manica and Tete participated. This stage took place in 2020 after the restructuring of the former Pedagogical University when the Manica and Tete branches were joined together to create the Púnguè University (UniPúnguè). In this stage, three lecturers from UniPúnguè (two in organic chemistry and one in environmental chemistry) also participated in monitoring and support. Three external people also participated: a building engineer and a pipe connection specialist (representing the water supply company/FIPAG), and the municipal councillor for education and culture (representing the municipality); Two secondary school teachers also participated in the study (one in chemistry and one in agriculture and cattle breeding); Stage III (Science Motivation Questionnaire): the original questionnaire questionnaires from Glynn, Taasoobshirazi, and Brickman (2009) and Sotiriou, Mordan, Murphy, and Lovatt (2017) were in English, and it was necessary to translate them into Portuguese to apply to the chemistry´s pre-service teachers (main group). For this reason, the questionnaire was translated by fifty-three (53) pre-service teachers of English courses in a pilot study before administering it to the main group. After checking the reliability of the translation (Cronbach´s Alpha = .928), the sixty-six (66) pre-service teachers who participated in practical activities filled in the questionnaire. This questionnaire intends to assess intrinsic motivation and personal relevance; Intrinsic motivation and personal interest; Perceived Competence; Effort/Importance; Value/Usefulness, and Collaborative Work Relatedness. The outcomes from local interventions were collected by mixed methods research involving qualitative (documentary study, participant observation, semi-structured interviews, and participatory-based research) and quantitative (questionnaires and interviews with fixed questions) methods. Data collected by quantitative methods were processed using the statistical package SPSS versions 20.0 and 25.0. The results of the six questions taken from the VOSTS instrument show that most pre-service teachers do not present a realistic view (R), but rather a view with some legitimacy/merit (HM) in most questions (four) and with a cumulative average of about 54%, and in the case of the other two questions, the results indicated for an inappropriate view (Naïve/N) with the cumulative average of 49%. With respect to science motivation, it was found that after practical activities, pre-service teachers have developed high levels of motivation, with the subcategory "the value/ usefulness of practical activities" scoring highest (80%) and the subcategory "collaborative work-relatedness" scoring lowest (49%). These findings may be the result of ethnic and tribal conflicts that negatively interfere in the friendship between people, but also of the traumas caused by unpleasant and shocking memories of the use of technology in the war that lasted for about sixteen years and the repeated armed conflicts, kidnappings, and murders where science and technology have not been able to bring solutions. This study also revealed that the pre-service teachers could not put these new approaches into practice right from the beginning, and almost none of them had heard of the systemic approach before. Additionally, in the practical activities, it was found that despite the lack of knowledge about how to design and carry out learning activities using Science-Technology-Society integration and the systemic approach, all students (100%) were satisfied. The practical activities carried out show that applying knowledge collaboratively and by a systemic approach to solve everyday problems in communities promotes the development of skills and makes knowledge lasting, establishing contextualized, effective, and emotional learning. In practical activities, several projects were developed, such as the production of soap based on ash as a saponification agent and other products such as lettuce, cabbage, alcohol, etc. Both the knowledge and the products resulting from these projects have been presented at national and international public events (conferences, workshops, seminars, etc.) Further education of university students on the job led to several individual qualifications as bachelor's degrees (Licenciatura), of which five of them have already been defended with relevant monographs. Finally, it is concluded from the findings that it will be possible to transfer this approach to other universities and schools in Mozambique and elsewhere, contributing, therefore, to help develop communities, improve learning and the profile of both students and teachers, as well as the profile of universities and schools.

Die vorliegende Studie verfolgte das Ziel, das Potenzial des Philosophierens mit Kindern und Jugendlichen im Naturwissenschaftsunterricht an einem konkreten Beispiel zu untersuchen. Aufgrund der zahlreichen Anknüpfungspunkte wurde der Einfluss philosophischer Gespräche auf die Akzeptanz der Evolution, das Verständnis der Evolution sowie das Verständnis von nature of science beleuchtet. Bisher existierten kaum Untersuchungen, welche das Philosophieren in den Fächern oder die Wirkung des Evolutionsunterrichts im schweizerischen Bildungskontext adressieren. Zur Schliessung dieser Forschungslücke wurde eine Interventionsstudie von zehn Lektionen an 21 Sekundarschulklassen durchgeführt, in welcher die teilnehmenden Schüler*innen zu drei Zeitpunkten in eine Philosophie- und eine Biologiegruppe eingeteilt wurden. Während die Lernenden der Philosophiegruppe an insgesamt drei philosophischen Gesprächen partizipierten, vertieften die Personen der Biologiegruppe die fachlichen Inhalte mithilfe weiterer Aufgaben. In den philosophischen Gesprächen wurden dabei primär das Verhältnis von Religion und Evolution sowie erkenntnistheoretische Fragen fokussiert. Beide Interventionsgruppen verzeichneten signifikante Zugewinne im Verständnis sowie der Akzeptanz der Evolution zwischen Prä- und Posttest. Die Schüler*innen der Philosophiegruppe erreichten ausserdem in beiden Skalen der epistemologischen Überzeugungen, welche als Aspekte von nature of science betrachtet werden, signifikant höhere Werte, während dies in der Biologiegruppe nur auf eine Skala zutraf. Die Bedeutung von nature of science für die Akzeptanz sowie das Verständnis der Evolution konnte weitgehend bestätigt werden. Die Veränderung der epistemologischen Überzeugungen führte jedoch nur in der Biologiegruppe zu einer Veränderung der Akzeptanz der Evolution. Eine genauere Analyse der Philosophiegruppe legte zutage, dass Schüler*innen, welche an qualitativ höherwertigen philosophischen Gesprächen teilnahmen, besonders starke Zugewinne in der Akzeptanz aufwiesen. Lernende, welche sich an unterdurchschnittlich eingeschätzten philosophischen Gesprächen beteiligten, wiesen hingegen keine signifikante Veränderung auf. Weiter zeigte sich, dass der Einfluss der Religiosität auf die Akzeptanz der Evolution in Gruppen mit differenzierten philosophischen Gesprächen ab- und in Gruppen mit weniger differenzierten Gesprächen zunahm. Es kann vermutet werden, dass der Thematisierung der Schüler*innenvorstellungen zum Verhältnis von Religion und Naturwissenschaft im ersten philosophischen Gespräch eine bedeutende Rolle für die Interpretation der dargelegten Ergebnisse zukommt. Werden diese nicht ausreichend differenziert reflektiert, scheint sich eine Aktivierung negativ auf die Akzeptanz der Evolution auszuwirken. Die Ergebnisse der Studie implizieren, dass philosophische Gespräche einen positiven Einfluss auf die Akzeptanz der Evolution und die Entwicklung epistemologischer Überzeugungen ausüben können, ohne das Verständnis der Evolution negativ zu beeinflussen. Bedingung dafür ist jedoch, dass die durchgeführten Gespräche eine gewisse Qualität aufweisen. Die Resultate der Forschungsarbeit unterstreichen somit die Notwendigkeit einer gezielten Aus- und Weiterbildung von Lehrpersonen im Bereich des Philosophierens mit Kindern und Jugendlichen und bieten weitere Belege für den Nutzen dieses Unterrichtsansatzes im Fachunterricht.

Aktuell versucht das deutsche Bildungssystem den geflüchteten Schülerinnen und Schülern (SuS) über verschiedene Beschulungsmaßnahmen gerecht zu werden. Die Vielfältigkeit und Komplexität dieser Beschulungsmöglichkeiten lassen sich in schulorganisatorischen Modellen zusammenfassen, die je nach Bundesland unterschiedlich häufig praktiziert werden. In Baden-Württemberg gibt es einheitliche Regelungen für die Primar- und Sekundarstufe. Gewünscht ist der Unterricht in Vorbereitungsklassen mit einer sukzessiven Teilintegration in die Regelklassen in verschiedenen Fächern. Der Fokus in den Vorbereitungsklassen liegt auf dem Spracherwerb und der strukturellen Integration in das Bildungssystem. Die vorliegende Dissertation untersuchte die einzelnen Beschulungskonzepte für Geflüchtete auf ihre Rolle bei der Entwicklung der sozialen Integration. Die Arbeit verfolgt daher zwei Dimensionen. Zum einen wurde in einer theoretischen Dimension die verschiedenen Beschulungsmodelle und Beschulungsmaßnahmen beschrieben werden. Zum anderen wurde in einem empirischen Teil ein Vergleich zwischen den verschiedenen Modellen bezüglich der Entwicklung der sozialen Kontakte getätigt. Durch die Befragung der Schüler*innen zu zwei Erhebungszeitpunkten wurde dem stark vernachlässigten Blick auf die Entwicklung von Integration Rechnung getragen und der zeitliche Vergleich ermöglicht. Die Entwicklung der sozialen Integration im schulischen Kontext und deren Auswirkungen auf die emotionale Integration werden aus der Perspektive der Schüler*innen mit Fluchthintergrund eruiert. Hierfür wurden qualitative, leitfadengestützte Interviews und eine Netzwerkanalyse durchgeführt, die Einblicke in die subjektiv erlebten sozialen und emotionalen Befindlichkeiten geben. Die Schüler*innen sowie ihre individuellen Erfahrungen und Entwürfe stehen im Vordergrund der Untersuchung. Ziel der Arbeit ist es nicht, vermeintlich objektive Zuschreibung oder normative Bewertung von Tatsachen, bzw. der Beurteilung von Integration vorzunehmen. Die Dissertation verfolgt in einem ersten Schritt das Ziel, die subjektiven Perspektiven und den Blickwinkel der SuS mit Fluchthintergrund auf ihre Freundschaften und ihr emotionales Befinden in Deutschland im Kontext Schule zu eruieren. Um den Schüler*innen gerecht zu werden, wurden Einzelfälle in Fallbeschreibungen anhand von Prototypen geschildert und so die erzählten Erlebnisse dargestellt. In einem zweiten Schritt wurde versucht eine Objektivierungen mit Hilfe der Dokumentarischen Methode vorzunehmen, indem gemeinsame Orientierungsrahmen der Kinder und Jugendlichen herausgearbeitet wurden.

Die herkömmliche Gestaltung der traditionellen Lernsituation Vorlesung in Form von monothematischen Vorträgen über einen Zeitraum von 90 Minuten Dauer lässt sich durch den Einsatz verschiedener Methoden verändern und damit an die Bedürfnisse von Studierenden als Zielgruppe guter Lehre anpassen. So ermöglicht z. B. der zeitliche Freiraum in der Präsenzveranstaltung des Modells Flipped Classroom die Durchführung von Spielen in der Vorlesung zur Motivation und Aktivierung der Studierenden. Mit der vorliegenden Dissertation soll ein hochschuldidaktischer Beitrag zur Verbesserung der Lehre geleistet werden, indem Spiele als Methode in der Vorlesung eingesetzt und mit einem mehrdimensionalen Ansatz aus Experteninterviews mit Lehrenden und Studierenden, schriftlichen Studierendenbefragungen sowie Beobachtungen untersucht werden. Die Kombination aus qualitativen und quantitativen Methoden zur Datenerhebung sowie die Auswertung mit Hilfe der Verfahren der Grounded Theory sowie statistischer Methoden wurden gewählt, um das Thema aus verschiedenen Perspektiven zu beleuchten und aus den Resultaten der Untersuchung eine Theorie zum Einsatz von Spielen in der Vorlesung zu entwickeln. Aus den theoretischen methodisch-didaktischen Überlegungen und empirischen Befunden wurde eine Handlungsempfehlung mit Entwurfsmustern von Spielvorschlägen für den Einsatz in der Vorlesung abgeleitet, von Hochschullehrenden evaluiert und in der Praxis erprobt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass verschiedene Bedingungen erfüllt sein müssen, um Hörsaalspiele erfolgreich in der Lehrveranstaltung durchzuführen. Zu diesen Voraussetzungen zählen z. B. ein thematischer Bezug zwischen Vorlesung und Spiel, erkennbarer Sinn und Nutzen für die Lehr- und Lerntätigkeit sowie die Art der Aufgabenstellungen, welche Möglichkeiten zur freiwilligen Mitarbeit der Studierenden in der Sozialform Gruppenarbeit bieten sollen, während der ergänzende Einsatz von mobilen digitalen Medien zur Unterstützung der Hörsaalspiele aus Sicht der Studierenden eher in den Hintergrund rückt. Diese Forschungsarbeit richtet sich an Hochschullehrende, die Studierende in den Mittelpunkt ihrer Lehre stellen und die Gestaltung der traditionellen Vorlesung mit Hilfe von Spielen verändern wollen, um damit das Lernen zu erleichtern. Der entwickelte Leitfaden für den Einsatz von Spielen in der Vorlesung soll Lehrende bei der Planung, Durchführung und Reflexion von Hörsaalspielen unterstützen sowie zur Konzeption neuer Spiele für die eigene Lehrveranstaltung anregen.

Zentrales Anliegen der vorliegenden Arbeit ist es zu untersuchen, über welche fachdidaktischen Kenntnisse angehende Chemielehrkräfte zum Themenbereich Schülervorstellungen verfügen und wie diese ausgeprägt sind. Obwohl sich die naturwissenschaftsdidaktische Forschung seit den 1970er-Jahren der Untersuchung von Schülervorstellungen widmet, stellt die vertiefte Auseinandersetzung mit dem Wissensrepertoire von (angehenden) Chemielehrkräften zu Schülervorstellungen ein weitreichendes Desiderat dar. Da es vor allem an Testverfahren mangelt, die diese zentrale Facette fachdidaktischen Wissens praxisnah erheben, wurde hierzu ein vignettengestütztes Testinstrument entwickelt und validiert. Die Entwicklung der Vignetten basiert auf einem aus der Literatur abgeleiteten Arbeitsmodell, wobei die erhobenen Konstrukte Rückschlüsse auf das deklarative und prozedurale chemiedidaktische Wissen zu Schülervorstellungen (CDW) zulassen sollen. Zur Klärung der theoretisch angenommenen zweidimensionalen Struktur des CDWs und Überprüfung von psychometrischen Eigenschaften des Verfahrens wurde eine Stichprobe von N = 89 angehenden Lehrkräften herangezogen. Mithilfe einer konfirmatorischen Faktorenanalyse konnten die beiden postulierten Dimensionen deklarativen (dCDW) und prozeduralen chemiedidaktischen Wissens (pCDW) bestätigen werden (χ² (df = 34) = 34.679, p = 0.435, χ²/df = 1.020, RMSEA = 0.015, TLI = 0.993, CFI = 0.955). Weiterhin weist der Test eine hinreichende interne Konsistenz (dCDW: ω = 0.75, pCDW: ω = 0.60) und weitere adäquate psychometrische Eigenschaften (Itemschwierigkeiten, Trennschärfen) auf. Neben Hinweisen auf die faktorielle, konvergente und diskriminante Validität des Testverfahrens, liefert die Arbeit auch Antworten auf weitere Forschungsfragen, z. B. welche Interdependenzen sich zwischen dem CDW und einzelnen Aspekten motivationaler Orientierung zeigen. Aus latenten Korrelationsanalysen gehen substanziell bedeutsame Zusammenhänge zwischen einzelnen Dimensionen des CDWs und dem Unterrichtsenthusiasmus sowie der Fehlerorientierung von angehenden Chemielehrkräften hervor. Darüber hinaus lässt sich feststellen, dass das Ausmaß, in dem inhaltsspezifische Themen zum Bereich der Schülervorstellungen in der ersten und zweiten Phase der Lehrerbildung behandelt wurden, einen signifikanten Einfluss auf das Abschneiden im Vignettentest hat.

Der ab dem Jahr 2014 in den Deutschschweizer Kantonen zur Einführung freigegebene Lehrplan 21 verfolgt das Ziel, die Schule über kompetenzorientierten Unterricht zu reformieren. Die Implementierung des Lehrplan 21 in der Volkschule soll einerseits über neue Weiterbildungen der kantonalen Dienststellen für Bildung und den Pädagogischen Hochschulen und andererseits über neue kompetenzorientierte Unterrichtsmaterialien der Schulverlage erfolgen. Zumal die Umsetzung des Lehrplan 21 in der Volksschule noch im Gange ist, liegen schweizweit bisher kaum empirische Befunde über die Wirkung von kompetenzorientierten Lehrplan 21 kompatiblen Unterrichtsmaterialien und Weiterbildungen vor. Die Forschung hat sich noch unzureichend mit der Frage beschäftigt, unter welchen Bedingungen solche Professionalisierungsmassnahmen das Lehren und Lernen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht an Schweizer Schulen kompetenzorientierter gestalten lassen. Die internationale Empirie zeigt allerdings, dass Fortbildungen für Lehrpersonen sowie auch Unterrichtsmaterialien das Potenzial besitzen, über qualitative Lerngelegenheiten das Lehren und Lernen zu verändern. Basierend auf dieser Grundlage soll mit dieser Entwicklungsforschung schweizweit erstmals die Wirkung von Professionalisierungsmassnahmen zur Förderung eines kompetenzorientierten naturwissenschaftlichen Sachunterrichts auf der Mittelstufe untersucht werden. Den Grundstein dieser Studie bildete ein im Sommer 2014 lanciertes Kooperationsprojekt zwischen dem Schulverlag plus Bern und dem Autor dieser Studie (Dozent an der Pädagogischen Hochschule Luzern) zur Erarbeitung einer qualitativen Lerngelegenheit in Form einer Unterrichtseinheit. Ziel der Kooperation war es, ein kompetenzförderndes Aufgabenset zum Themenbereich Stoffe und deren Eigenschaften zu entwickeln und zu erproben. Zusätzlich zur Unterrichtseinheit konzipierte der Autor dieser Studie ab Sommer 2015 eine Lerngelegenheit in Form einer Weiterbildung für Lehrpersonen der Mittelstufe. Diese Weiterbildung machte den kompetenzfördernden Unterricht im Sachunterricht mittels kompetenzfördernden Aufgabensets zum Gegenstand. Auf der Grundlage der beiden Lerngelegenheiten wurden zwei Professionalisierungsmassnahmen angelegt. Massnahme 1 beinhaltete eine Weiterbildung zu kompetenzfördernden Aufgabensets, eine Einführung in die Arbeit mit den Unterrichtsmaterialien des Lehrmittels NaTech sowie die anschliessende Arbeit mit der Unterrichtseinheit Süsse Chemie an der eigenen Schulklasse. Massnahme 2 beschränkte sich dagegen auf die Einführung in die Arbeit mit den Unterrichtsmaterialien des Lehrmittels NaTech und die anschliessende Arbeit mit der Unterrichtseinheit Süsse Chemie. Insgesamt haben im Schuljahr 2016/17 40 Lehrpersonen mit rund 650 Schülerinnen und Schüler an den beiden Professionalisierungsmassnahmen teilgenommen. Die beiden Massnahmen wurden begleitet von Erhebungen auf der Lehrpersonenebene und der Schülerinnen- und Schülerebene. Es interessierten insbesondere die Veränderungen in den naturwissenschaftlichen konstruktivistischen Lehr-Lern-Vorstellungen der Lehrpersonen sowie der Unterrichtsgestaltung im naturwissenschaftlichen Sachunterricht. Auf der Ebene der Schülerinnen und Schüler wurden die Kompetenzselbsteinschätzung sowie die Leistungsmotivation der Schülerinnen und Schüler betrachtet. Die Studie konnte bei beiden Professionalisierungsmassnahmen in den Bereichen der Unterrichtsgestaltung und der Kompetenzselbsteinschätzung der Schülerinnen und Schüler eine Veränderung und Annäherung an einen kompetenzorientierten, naturwissenschaftlichen Sachunterricht feststellen. Im Bereich der Leistungsmotivation wurde eine höhere Stabilität derselben bei den Schülerinnen und Schüler der Massnahme 1 (Weiterbildung, Lehrmitteleinführung & Unterrichtseinheit) gegenüber den Schülerinnen und Schüler der Massnahme 2 (Lehrmitteleinführung & Unterrichtseinheit) festgestellt. Augenfälligstes Ergebnis war der signifikante Unterschied im Bereich der Nützlichkeit. Die Schülerinnen und Schüler von Lehrpersonen, die eine Weiterbildung besucht haben, schätzten die Nützlichkeit dessen, was sie im Unterricht gelernt haben, für die eigene Zukunft höher ein als die Schülerinnen und Schüler der Vergleichsgruppe (Lehrpersonen ohne Weiterbildung). Des Weiteren wurde untersucht, wie sich die Prädiktoren Kohorte, Alter, Geschlecht, Sprache, Unterrichtswahrnehmung und Kompetenzselbsteinschätzung der Schülerinnen und Schüler auf die Leistungsmotivation auswirkten. Die Modellrechnungen zeigten, dass weder das Alter, das Geschlecht noch die Sprache signifikant auf die Leistungsmotivation wirkten. Signifikante, jedoch schwache, Wirkungen wiesen neben der Zugehörigkeit zur Kohorte die Unterrichtswahrnehmung und die Kompetenzselbsteinschätzung auf. Ferner konnte gezeigt werden, dass die Lehrpersonen im Bereich der Lehr-Lernfördernden Vorstellungen über beide Massnahmen hinweg hohe und stabile Ausprägungen auswiesen. Auch führten die Professionalisierungsmassnahmen zu einer Ausdifferenzierung im Bereich der Lehr-Lernhemmenden Vorstellungen. Die Diskussion der Ergebnisse liefert Hinweise dafür, dass vermehrt die Dialog- und Unterstützungskultur als Teil der kompetenzorientierten Aufgabenkultur in den Fokus von Professionalisierungsmassnahmen gerückt werden muss. Insgesamt unterstützen die Ergebnisse dieser Studie die Weiterentwicklung der bestehen-den Professionalisierungsmassnahmen hin zu qualitätsvollen Lerngelegenheiten für Lehrpersonen. Solche Lerngelegenheiten sind notwendig zur erfolgreichen Implementierung des neuen Lehrplan 21, da Unterrichtsmaterialien allein nicht ausreichen.

Systemisches Denken im Kontext der Nachhaltigkeitsdimensionen gehört zu den zentralen Lernzielen und Gestaltungsprinzipien der Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE) und des nachhaltigkeitsorientierten Geographieunterrichts. In diesem Rahmen zielt systemisches Denken darauf ab, Gegenstandsbereiche inhaltlich, räumlich und zeitlich in ihrem systemischen Wesen zu erfassen und ein entsprechendes mentales Systemmodell aufzubauen, das in den kognitiven Strukturen als Systemwissen festgehalten wird und sich über dieses z.B. mittels Concept Mapping externalisieren und damit für eine Analyse zugänglich machen lässt. Für die (Weiter-)Entwicklung des Systemmodells bedarf es der Aneignung von Systeminformationen, die aus einer Vielzahl von Informationsquellen stammen können. Im Geographieunterricht gehören u.a. (topographische) Karten zu den klassischen Medien für die systemische Erschließung von Erdräumen. In zunehmendem Maße gewinnen allerdings auch (digitale) Luft- und Satellitenbilder an Bedeutung. Obschon das Interesse von Lernenden an ihnen durchaus vorhanden ist, ihnen positive Eigenschaften und Wirkungen zugeschrieben werden und ihre unterrichtliche Bedeutung allgemein erkannt wird, dienen sie dennoch vielfach lediglich als visuelles Begleitmedium im Unterricht. Im Zentrum einer systemischen Erschließung von Erdräumen stehend kommen sie hingegen nur äußerst selten zum Einsatz. Vor dem Hintergrund der inhärenten Eigenschaften und Wirkungen stellt sich mit Blick auf die Förderung von Lehr-Lern-Prozessen in der schulischen BNE die bisher unerforschte Frage nach der Wirksamkeit ihrer visuellen Auswertung mit Blick auf die Anwendung von verschiedenen Fähigkeiten systemischen Denkens in der BNE, wenn grundlegende methodische Kenntnisse über sie vorhanden sind (Forschungsdesiderat). Um die Wirksamkeit explorativ zu untersuchen, ist in dieser Arbeit eine möglichst unterrichtsnahe Interventionseinheit zum nachhaltigkeitsrelevanten System des Braunkohleabbaus und seiner raumzeitlichen Auswirkungen auf die Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft entwickelt und im Zuge einer Pilotierung optimiert worden. Mittels Methodentrainings werden verschiedene Störvariablen kontrolliert bzw. grundlegende methodische Kenntnisse sichergestellt. Im Rahmen eines entdeckenlassenden Lernens haben 127 baden-württembergische Kursstufenschüler/innen der Untersuchungsgruppe (UG) digitale Luft- und Satellitenbilder weitestgehend selbstständig computerbasiert ausgewertet und die dabei generierten Systeminformationen unmittelbar in eine zuvor aus dem eigenen Systemvorwissen heraus konstruierte Concept Map eingearbeitet. Über den Vergleich der vorwissensbasierten Concept Map mit der modifizierten Variante wird auf die absolute Wirksamkeit der visuellen Auswertung geschlossen. Die von 108 Kursstufenschüler/innen parallel dazu ausgewerteten digitalen topographischen Karten dienen als Grundlage für die Modifikation der vorwissensbasiert konstruierten Concept Map in der Vergleichsgruppe (VG). Durch die direkte Gegenüberstellung der Concept-Map-Leistungen in beiden Testgruppen wird die relative Wirksamkeit der Luft- und Satellitenbilder ermittelt. Das in den Concept Maps repräsentierte Systemwissen wird über ein neu entwickeltes, semistrukturiertes Auswertungsschema für offen konstruierte/modifizierte CMs unter Abgleich mit einem von Bereichsexpert/innen unabhängig erstellten Referenznetz – teilweise von zwei Ratern parallel (Interrater-Vergleich) – bewertet, wobei die jeweiligen Ausprägungen auf inhaltlich-struktureller Ebene wie auf der Wertigkeitsebene über speziell gebildete quantitative Auswertungsgrößen erfasst werden, die als Indikatoren für die verschiedenen Fähigkeiten systemischen Denkens in der BNE herangezogen werden. Unabhängig von ungünstigen Verteilungseigenschaften wird die Ausprägung der Auswertungsgrößen in der jeweiligen Concept Map über die modernen Verfahren der robusten Statistik mit ihrer inhärenten α- und β-Fehler-Kontrolle bestimmt, wobei ein weitestgehend valider und reliabler Einblick in die Verhältnisse in und zwischen den beiden Testgruppen sowohl im getrimmten Gruppenmittel als auch im gesamten Bereich der Werteverteilung in den Testgruppen gewonnen wird. Der potenzielle Einfluss von verschiedenen Störvariablen wird in der Untersuchung per Fragebogen erhoben und anschließend (ko-)varianzanalytisch auf Effekte zwischen den Gruppen hin untersucht. Die Ergebnisse der robusten Auswertung der CM-Daten zeigen, dass es beiden Gruppen in der Intervention sowohl im getrimmten Gruppenmittel als auch in der Breite der Gruppen zu großen Teilen in einem signifikanten Maße gelungen ist, die eigene vorwissensbasierte Systemrepräsentation während der visuellen Auswertung der Luft- und Satellitenbilder (UG) bzw. der topographischen Karten (VG) quantitativ wie qualitativ zu verbessern und sich dabei dem unabhängigen Referenznetz sinngemäß anzunähern. Es liegen teilweise moderate bis große Effekte vor. Der unmittelbare Vergleich der Leistungsverbesserungen in beiden Testgruppen lässt erkennen, dass die Verbesserung seitens der UG etwas stärker ausgefallen ist. Im Bereich der Identifikation der Systemelemente und -prozesse liegt hier eine signifikant bessere Leistung bei der UG vor. Da sich keine Effekte zeigen, die eine andere Erklärung nahelegen, deutet sich insgesamt an, dass sich die Gruppendifferenz möglicherweise auf die Eigenschaften und Wirkungen der eingesetzten digitalen Luft- und Satellitenbilder zurückführen lässt. Die gewonnen Erkenntnisse sind aus verschiedenen Gründen mit Vorsicht zu betrachten, da sich bei der visuellen Auswertung bzw. beim Concept Mapping wahrscheinlich weitere Störvariablen bemerkbar gemacht haben, in deren Folge die wahre absolute Wirksamkeit beider Medien u.U. von der in dieser Arbeit empirisch geschlussfolgerten abweichen kann. Ungeachtet dessen sollten die eingesetzten Methoden und die gewonnen Erkenntnisse Relevanz für die schulische (BNE-)Praxis besitzen.