#Forschungsinteressen
Der Brückenlehrstuhl «Fachdidaktik der Naturwissenschaften» beschäftigt sich in der Forschung mit der Frage der Kompetenzförderung für die Gesellschaft von morgen im Bereich der naturwissenschaftlichen Bildung. Die Forschungsinteressen der Arbeitsgruppe haben zwei grosse kontextuelle Schwerpunkte, nämlich «Zukunftstechnologien» in den Naturwissenschaften (Künstliche Intelligenz, Augmented Reality, Virtual Reality, Data-Literacy und Labore der Zukunft) und «MINT-Nachhaltigkeitsbildung», wobei beide eng miteinander verzahnt sind.
Jeder Forschungsschwerpunkt gewinnt insbesondere dadurch, dass diverse inter- und transdisziplinäre Kooperationen bestehen und in die Forschung einfliessen. Die Zielgruppen der Forschung sind einerseits Schülerinnen und Schüler in der Schule und im Schülerlabor und andererseits Lehrpersonen (in Aus-, Weiter- und Fortbildung). Die enge Verzahnung und inhaltliche Nähe zu anderen Forschungsgebieten erlauben eine multiperspektivische und interdisziplinäre Forschung.
Die dabei eingesetzten Forschungsmethoden reichen von quantitativen Untersuchungsdesigns bis hin zur partizipativen Aktionsforschung. Dies gewährleistet, dass die Forschung sowohl (schul)praxistauglich als auch gleichzeitig (inter)national anschlussfähig ist.
Schwerpunkt 1: Lernen mit und über Zukunftstechnologien
Im Bereich der Zukunftstechnologien interessieren wir uns besonders für die Gestaltung von naturwissenschaftlichen Lehr-Lernprozessen mit und vor allem über Technologien und die damit zusammenhängenden Kompetenzen.
Im Fokus stehen zur Zeit
Künstliche Intelligenz (und Maschine Learning),
Spatial Learning in immersiven Technologien wie Augmented Reality und Virtual Reality
Autonome Labore / Robotic Labs / Science Labs of the Future
Data – und Information Literacy
Wir betrachten die Gestaltungsmöglichkeiten von Bildungsprozessen auf zwei Ebenen:
1) Das Lernen mit Zukunftstechnologien fokussiert die Gestaltung von adaptiven Lernprozessen, um z.B. Forschendes Lernen und Experimentieren in einer Zeit der zunehmenden Heterogenität und Diversität anzupassen.
2) Das Lernen über Zukunftstechnologien fokussiert dabei die Gestaltung von Bildungsprozessen im Sinne der didaktischen Rekonstruktionsforschung: Die Naturwissenschaften ändern sich durch die Integration von Large Language Modellen, Künstliche Intelligenz oder auch Augmented Reality. Diese Veränderung im Arbeitsprozess bilden wir in speziellen Lernmodulen ab und bieten diese in dem innovativ gestalteten Science Future Lab an.
Schwerpunkt 2: Nachhaltigkeitsbildung
Im Bereich der Nachhaltigkeitsbildung interessieren wir uns für die Sustainable Development Goals in Bildungsprozessen. Insbesondere ist die didaktische Rekonstruktion von fachwissenschaftlichen Innovationen sowie die Förderung einer Nachhaltigkeitskompetenz im Fokus der Forschung. Dabei werden über die verschiedenen Projekte Themengebiete wie kritische Rohstoffe, nachhaltige Stoffkreisläufe, nachhaltige Energieversorgung und deren Speicherung, Düngung, Ernährung oder nachhaltiger Umgang mit digitalen Medien thematisiert.
Schwerpunkt 3: Lehrpersonenprofessionsforschung
Im Bereich der Lehrkräfteprofessionalisierung interessieren wir uns vor allem für digitale Basiskompetenzen für das Lehramt der Naturwissenschaften (DiKoLAN, DiKoLANKI DiKoLANXR) als auch für informatische Grundkompetenzen für Naturwissenschaftslehrkräfte sowie das zugrundeliegende von uns entwickelte DPaCK Modell. Ausserdem interessieren wir uns für die Professionalisierung von Lehrkräften im Unterricht von Nachhaltigkeitsbildung.
