Open Access

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.