Dec 21, 2024 | Allgemein, Fortbildung, KI, LernMIT, Maker
Die Digitalisierung und Mediatisierung führen in allen Bereichen unserer Lebens- und Arbeitswelt zu entscheidenden Veränderungen. Diese gehen über einen rein technischen Fortschritt hinaus und führen zu einem breit angelegten kulturellen und gesellschaftlichen Wandel, der sich auf das schulische Lehren und Lernen und auf die Bewältigung und Gestaltung von Lebens- bzw. Arbeitsprozessen von Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen auswirkt.
In der Kultur der Digitalität müssen Bildungsprozesse auch solche Herausforderungen in den Blick nehmen, die sich aus dieser selbst sowie altersspezifisch und konkret aus den medialen Lebenswelten der Lernenden ergeben. Digital gestützte Lehr-Lern-Prozesse müssen daher unter anderem jene Kompetenzen fördern, die den Lernenden eine mündige, souveräne und aktive Teilhabe an der digitalisierten Lebens- und Arbeitswelt ermöglichen, ganz so, wie das folgende Video zeigt:
In Bezug auf die MINT-Fächer ist die Frage nach der Unterrichtsmethode von Interesse. Laut MINT-Bildungsbarometer werden Jugendliche beim kollaborativen problemorientierten Lernen mit sehr realitätsnahen Problemstellungen konfrontiert, z.B. mit der Frage, wie Offshore-Windparks so gebaut werden können, dass sie die Meeresflora und -fauna möglichst wenig stören. Die Aufgaben sind immer so komplex, dass sie nur mit dem Wissen und Können der Mitschülerinnen und Mitschüler sowie mit Hilfe weiterer Quellen in der vorgegebenen Zeit bearbeitet werden können. Die Lehrerinnen und Lehrer haben nur eine unterstützende Funktion. Die Begleitforschung zeigt: Mit der Methode des kollaborativen problemorientierten Lernens können doppelt so große Lernfortschritte erzielt werden wie in einem Jahr Mathematikunterricht in der Sekundarstufe I.
Um mehr Menschen für einen MINT-Beruf zu gewinnen, empfiehlt das MINT Nachwuchsbarometer KI-gestützte Beratungssysteme, die Jugendliche bei der Suche nach einem geeigneten Ausbildungsplatz unterstützen. Ähnlich hilfreich könnten KI-Systeme an Hochschulen sein, um die hohe Abbrecherquote in den MINT-Fächern zu senken.
Nach der Veröffentlichung von ChatGPT (OpenAI) habe ich die Plattform KI in der Schule entwickelt und im April 2023 online gestellt. Nicht nur für den MINT-Bereich. Auch um darauf aufmerksam zu machen, dass KI eben nicht nur – aber auch – aus LLM & Co. besteht, wie ich in …/about hinterlegt habe:
Für ein erstes Kennenlernen empfehle ich zwei Zugänge. Links die Startseite der Plattform mit Informationen zur Geschichte und zu aktuellen Entwicklungen rund um Künstliche Intelligenz. Rechts der Ticker mit Informationen rund um ChatGPT & Co, insbesondere auch mit Weiterbildungsangeboten in Form von Webinaren, Blogbeiträgen und/oder Kursen.
All diese ermutigenden Beispiele bestätigen Anja Wagner, Anbieterin KI-Power für Frauen 45+. in ihrem eindringlichen Plädoyer dafür, dass wir uns mit KI auseinandersetzen müssen:
Künstliche Intelligenz ist die aktuelle Basisinnovation, die unsere Volkswirtschaft grundlegend verändern wird – sowohl zum Guten als auch zum Schlechten. Die Marktkräfte werden KI in alle gesellschaftlichen Bereiche reintreiben, keine Branche wird davon ausgenommen sein. Es wird nicht möglich sein, zu sagen: ‚Ich gehe dahin, wo ich keine Berührungspunkte damit habe’. Ja, KI ist eine autoritäre, machtvolle Technologie. Aber wir haben in meinen Augen keine andere Wahl, als sie mitzugestalten. Das ist die einzige Möglichkeit, die wir haben, um Einfluss auf die Entwicklung zu nehmen und nicht nur passiv zuzusehen, wie sich diese Technologie in allen Lebensbereichen ausbreitet. Frauen müssen in die KI-Entwicklung einsteigen, um sie aktiv mitzugestalten.
Den Kultusministerien wird in den sozialen Medien oft unterstellt, sie setzten auf KI, um den Lehrermangel auszugleichen. Das mag sein. Und doch halte ich es mit Sven Schütt, CEO der IU International University, der vor allem auf den Unterschied aufmerksam macht: Wir Pädagogen werden für die menschliche Bindung gebraucht, die durch nichts zu ersetzen ist:
Wir stehen am Beginn eines goldenen Zeitalters des Lernens. Doch wie bei jedem neuen Werkzeug liegt es an uns, wie wir es nutzen. Wenn wir KI klug und verantwortungsvoll einsetzen, können wir Bildung gerechter machen und zur Lösung globaler Herausforderungen beitragen. Stellen wir den Menschen in den Mittelpunkt und entfalten wir das Potenzial jedes Einzelnen. (…) Das verändert auch die Rolle der Lehrenden. Statt nur Wissen zu vermitteln, werden sie zu Mentoren und Wegbegleitern, die echte Beziehungen zu den Lernenden aufbauen. In Zeiten, in denen Informationen jederzeit verfügbar sind, ist es die menschliche Verbindung, die den Unterschied macht – eine Facette, die keine Technologie ersetzen kann.
Auf uns wartet die schnellste und tiefgreifendste Umwälzung, die die Menschheit je erlebt hat. Die Entwicklung von allgemeiner KI wird unser Leben, unser Arbeiten und unsere Gesellschaft in fundamentaler Form verändern. Zugleich können wir uns alle auf diesen Prozess viel besser vorbereiten, denn die Zukunft der Bildung ist voller neuer Möglichkeiten und Chancen. Es erfordert aber von allen, die Bildung gestalten, Mut, Offenheit und den Willen zur Veränderung. In dieser Welt wird „Growth Mindset“ – die Freude am Neuen und Unbekannten, die Bereitschaft zu lernen und sich weiterzuentwickeln – zur wichtigsten Kompetenz.
Das war’s für dieses Jahr 2024. Es gibt noch viel zu tun. Vor allem mit Blick auf die vielen Studien des letzten halben Jahres, die mir vor allem eines gezeigt haben: Wenn ich sie und die vielen Kommentare lese, frage ich mich immer wieder: Woran liegt es, dass wir kein Erkenntnis-, sondern ein Umsetzungsproblem haben? Mit diesem Beitrag möchte ich zumindest einige Gedanken im Kontext von KI beisteuern. Ich hoffe, Sie profitieren davon.
Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, Euch, liebe Kolleginnen und Kollegen, wünsche ich mit dem folgenden Lied, einer Weihnachtskomposition, die mit einem Google AI-Tool erstellt wurde …
Alles Gute für die bevorstehende Weihnachts- und Neujahrszeit!

Experimentieren Sie ruhig ein wenig mit den vier Lautsprechern …
… stay tuned …
Oct 18, 2024 | Allgemein, LernMIT, Maker
Neue Wege im Unterricht für eine zukunftsorientierte Bildung!
Spätestens nach den Ergebnissen der letzten Wahlen fragen sich viele: Was ist los mit unseren Jugendlichen? Sachsen und Brandenburg: 31 Prozent der jungen Leute unter 24 wählen AfD, in Thüringen noch erschreckender: 38 Prozent. Viele haben in den letzten Tagen versucht, das zu erklären.
Laut einer LinkedIn-Studie fühlt sich jeder Zweite der Gen Z missverstanden. Es sei wichtig, so eine Schlussfolgerung, Maßnahmen zu ergreifen, um das Verständnis und die Kommunikation zwischen den Generationen zu verbessern.
In dem ZEIT-Leitartikel „Gruselig happy – Warum um Himmels willen wählen so viele junge Menschen die AfD?“ fordert August Modersohn:
Also: Bitte jetzt nicht weiter psychologisieren! Nur wer die Jugendliche ernst nimmt, wird sie zurückgewinnen.
Die vergangenen Jahre waren ja für junge Leute wenig berauschend. Corona, Krieg, Perspektivlosigkeit. Früher galt das Versprechen: Euch wird es einmal besser gehen. Und jetzt? Wer soll daran noch glauben?
Kürzlich durfte ich den Festvortrag zum 100-jährigen Bestehen des Medienzentrums des Wetteraukreises halten. Da viele Lehrkräfte und Schulleitungen gekommen waren, ging es mir darum, die Adressaten des Bildungsangebots selbst, nämlich die Schülerinnen und Schüler, deutlicher einzubeziehen und die damit verbundenen pädagogischen Herausforderungen zu thematisieren, nicht zuletzt angeregt durch die Aussagen der aktuellen Jugendstudien (s.u.) und diese Zitate aus den 1920er Jahren, also zur „Geburtsstunde“ des Medienzentrums:
Das Ziel der Erziehung ist die Schaffung von Möglichkeiten für Kinder, Dinge zu erfinden und zu entdecken.
Jean Piaget
Biologe,1896-1980
Wenn wir Lernende heute so unterrichten, wie wir gestern unterrichtet wurden, nehmen wir ihnen ihr Morgen.
John Dewey
US amerikanischer Philosoph (1859 - 1952)
… und fragte die Anwesenden: Wie könnte ein mediengestützter Unterricht aussehen, den möglichst alle Schülerinnen und Schüler gern und erfolgreich besuchen – ein Unterricht, der wesentlich dazu beiträgt, Kompetenzen zu erwerben, um in der Schule, im privaten und beruflichen Leben Herausforderungen verantwortungsvoll zu meistern und der zur Mitgestaltung von Gemeinschaft beitragen kann?
Ich habe Unterrichtsmodelle vorgestellt, auf den Nutzen außerschulischer Lernorte aufmerksam gemacht, auf notwendige Evaluations- und Feedbackmaßnahmen hingewiesen und die Einführung schülernaher Fortbildungsformate angeregt. Aufgrund der positiven Resonanz und der Bitte, meine Ausführungen in einem Blogbeitrag näher zu erläutern, hier nun die im Vortrag vorgestellten Bausteine einer gelingenden Transformation, inkl. weiterführender Links zu meinen Themenseiten für ein vertiefendes Studium:
Wie könnte ein mediengestützter Unterricht aussehen, den möglichst alle Schülerinnen und Schüler gern und erfolgreich besuchen – ein Unterricht, der wesentlich dazu beiträgt, Kompetenzen zu erwerben, um in der Schule, im privaten und beruflichen Leben Herausforderungen verantwortungsvoll zu meistern und der zur Mitgestaltung von Gemeinschaft beitragen kann?
Das in Hessen erfolgreich eingeführte und in den Kerncurricula verankerte Prozessmodell zeigt einen möglichen Weg auf. Der Lehr-Lernzyklus mit seinen fünf Handlungsfeldern zielt darauf ab, Lehrenden und Lernenden bezogen auf einen an Kompetenzen orientierten Unterricht ein Handlungsgerüst zur Verfügung zu stellen. Neue Medien werden Lerngruppen abhängig hinzugezogen, wenn sie dem individuellen Lernprozess dienlich sind.
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Deeper Learning beschreibt eine Pädagogik, in der Lernende sich tief greifend mit Wissen auseinandersetzen und selbst Wissen generieren, indem sie es sowohl über instruktiv gesteuerte Prozesse der Aneignung als auch über selbstregulierte Prozesse der Ko-Konstruktion und Ko-Kreation verarbeiten.
Deeper Learning kann als eine “4K Skill-Implementierung” aufgefasst werden, einer Aneignung von Wissen einerseits und der vier Kompetenzen Kommunikation, Kollaboration, kritisches Denken und Kreativität andererseits. Das im Folgenden vorgestellte Unterrichtsmodell ist im deutschen Sprachraum vergleichbar mit dem nur in sehr wenigen Schulen angebotenem Projektunterricht.
Das vielversprechende Unterrichtsmodell versteht sich als Prozess von Instruktion, Ko- Konstruktion und Präsentation und ist im “normalen” Stundenplansetting, 90 Minuten Blöcke vorausgesetzt, durchführbar.
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TheA/TheO steht für „Themenorientiertes Arbeiten“ und ist zugleich ein preisgekröntes, fächerübergreifendes Unterrichtskonzept, welches Themen der Nachhaltigkeit mit den 17 Nachhaltigkeitszielen der UN (Sustainable Development Goals) in den Mittelpunkt des Unterrichts rückt. Denn: Kriegerische Auseinandersetzungen, die Ausbeutung natürlicher Ressourcen und die jetzt schon spürbaren Auswirkungen des Klimawandels zeugen eindrücklich davon, welch entscheidende Rolle den Jugendlichen zukünftig zukommt.
Wissenschaftler*innen, Unternehmen(verbände) und Bildungsinitiativen engagieren sich in hohem Maße rund um den MINT-Bereich. Viele Angebote zielen vor allem auf die Motivation der jungen Schülerinnen und Schüler ab. Zu den bekanntesten zählen sicher das Mathematicum mit seinen weiteren lokalen Ablegern, MINT-EC sowie die Hopp- Foundation. Genauso lobenswert sind die Anstrengungen auf lokaler Ebene, die dazu anregen können, es ihnen gleich zu tun. Darum geht es nun im Folgenden …
Evaluation ermöglicht, die Sichtweisen der Beteiligten und Betroffenen einzuholen und auf dieser differenzierten Grundlage tragfähige, breit abgestützte Entscheide zu fällen. Durch Evaluationsvorhaben können Schülerinnen und Schüler sowie Erziehungsberechtigte in die Gestaltung und Entwicklung der Schule einbezogen werden. Grundlage für die Entscheidung über Entwicklungsschwerpunkte sind dann nicht nur die Sichtweisen innerhalb des Kollegiums, sondern auch regelmäßige Rückmeldungen von Kindern, Jugendlichen oder Erziehungsberechtigten über deren Sicht auf schulische Abläufe. Evaluation wäre in diesem Sinne auch als Beitrag zur Demokratisierung der Schule zu verstehen.
Es gibt zahlreiche aktuelle Studien zur Befindlichkeit von Jugendlichen:
Schulinterne Befragungen können und sollen die Ergebnisse dieser Studien einbeziehen. Die Ergebnisse der SINUS Studie zeigen z.B.:
- Nur die Hälfte der Jugendlichen fühlt sich in der Schule wohl. Sie berichten zum Beispiel, dass es kaum Mitbestimmungsmöglichkeiten gibt.
- Lernende fühlen sich in der Schule nicht ernst genommen und bekommen wenig Mitspracherecht zugesprochen.
- Zwei Drittel der Schülerinnen und Schüler berichten in den Interviews von Diskriminierungserfahrungen in der Schule, während außerhalb der Schule nur zwei von zehn ähnliche Erfahrungen machen. Hilfe suchen sich die Jugendlichen selten innerhalb der Schule, stattdessen dienen Freunde und Familie als Rettungsanker, obwohl die Unterstützungsangebote der Schulen durchaus als hilfreich bewertet werden.
- Strategisches Schwänzen scheint eine weit verbreitete Antwort der Jugendlichen zu sein, um effizienter zu lernen, und Fernbleiben aus psychosozialen Gründen, z.B. Mobbing.
- Die Jugendlichen wünschen sich ein stärkeres Engagement der Lehrkräfte. Häufig haben sie das Gefühl, dass die Lehrkräfte den digitalen Möglichkeiten nicht aufgeschlossen genug gegenüberstehen.
- Die Mehrheit der Schüler beklagt eine mangelnde Vorbereitung auf die digitalen Anforderungen der Arbeitswelt.
Ergänzt um die Ergebnisse
- aus dem MINT-Nachwuchsbarometer:
- Die mathematischen Leistungen bei der Gruppe der 15-Jährigen zwischen 2012 und 2022 um 39 Punkte abgenommen. Das entspricht einem Kompetenzrückstand von einem Schuljahr.
- Der Anteil der besonders leistungsschwachen Jugendlichen ist in diesem Zeitraum von 17 Prozent auf 29 Prozent gestiegen. Gleichzeitig hat sich der Anteil der Leistungsstarken halbiert und umfasst 2022 knapp 9 Prozent.
- aus der Bertelsmann-Studie (Ausbildungsbaromter):
- Junge Menschen mit hoher Schulbildung vermissen bei der Berufsorientierung und der Suche nach einem Ausbildungsplatz häufiger Unterstützung als Gleichaltrige mit niedriger oder mittlerer Schulbildung. So äußerten 41 Prozent der Befragten mit Abitur, die auf Ausbildungssuche sind oder waren, dass sie sich bei der Suche nach einem Ausbildungsplatz mehr Unterstützung wünschen oder gewünscht hätten.
- Obwohl sich Hauptschüler:innen besser über Ausbildungsmöglichkeiten informiert fühlen als die gleichaltrigen Befragten auf dem Gymnasium, bewerten sie ihre Chancen am Ausbildungsmarkt deutlich pessimistischer als diejenigen mit höherer Schulbildung.
Ergänzend und mit Blick auf die Angebote zur Berufsorientierung sollten uns auch die alarmierenden Zahlen der Studienabbrecher aufrütteln: Beinahe ein Drittel aller Studierenden brechen ihr Studium nach dem ersten Semester schon wieder ab. Es gibt zu wenig Anreize, ein Studium bis zum Abschluss durchzuhalten.
Diese Ergebnisse lassen sich gut in eine schulweite Befragung integrieren, da in den Leitbildern bzw. Leitsätzen in der Regel die Förderung der beklagten Merkmale festgeschrieben ist. Eine Überprüfung dessen, was die Schule tun will, bietet sich daher an. Sie fragen sich sicher, ob es bereits elaborierte Fragebögen gibt. Ganz aktuell:
Zur Erfassung der Ausgangssituation der Schule ist die Durchführung einer Bestandsaufnahme empfehlenswert. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie die Voraussetzungen für erfolgreiches Lernen und Wohlbefinden an der Schule verbessert werden können.
Im Rahmen dieser Rezension habe ich eine Anregung aufgegriffen, ChatGPT als Itemgenerator zu verwenden … Zum Abschnitt #Schulentwicklung scrollen
In Bezug auf Medienkompetenz und unterrichtsnahe Berufsorientierung lohnt sich eine Neuausrichtung bzw. Neufassung eines Leitbildes, da diese in der Regel noch nicht integriert sind: Ohne eine einheitliche Förderung digitaler Kompetenzen in der Schule bleiben Jugendliche weiterhin von individuellen Voraussetzungen wie Zugang, persönliche digitale Affinität oder digitale Kompetenzen im sozialen Umfeld wie im späteren Berufsleben abhängig.
Feedback vs. Evaluation
Häufig werden die beiden Begriffe synonym benutzt, obwohl einige grundlegende Unterschiede bestehen, wie die folgende, auf einer Fortbildung vorgestellten Gegenüberstellung zeigt:

Evaluation Technologieeinsatz
In der heutigen dynamischen Bildungslandschaft spielen Technologien eine zunehmend bedeutende Rolle in unseren Klassenzimmern. Digitale Werkzeuge und Anwendungen versprechen, den Unterricht zu bereichern, Lernprozesse zu optimieren und Schüler auf die Anforderungen einer digitalen Welt vorzubereiten. Doch in dem Streben nach Innovation und Fortschritt ist es entscheidend, nicht nur auf die Implementierung von Technologie zu setzen, sondern auch deren Effektivität regelmäßig zu evaluieren.
Die Evaluation technologiegestützten Unterrichts ist kein reiner bürokratischer Schritt, sondern vielmehr eine notwendige Reflexion über die Art und Weise, wie wir lehren und lernen. In diesem Zusammenhang ist es von essenzieller Bedeutung, dass Lehrkräfte, als unmittelbare Akteure im Bildungsprozess, sich aktiv an der Evaluierung beteiligen. Diese Einbindung ermöglicht nicht nur die Anpassung von Technologien an die spezifischen Bedürfnisse einzelner Klassen und Schüler, sondern schafft auch Raum für eine kollektive und bereichernde Diskussion über die Zukunft des Unterrichts.
Ich habe die Einladung genutzt, um Kolleginnen und Kollegen an meinen früheren Wirkungsstätten zu besuchen. Ich habe sie gefragt, welche Unterstützung sie von einem Medienzentrum erwarten. Zwei Aspekte wurden übereinstimmend genannt: Vernetzung und Fortbildung.
Meine Kolleginnen und Kollegen waren sich einig, dass sie ihre Erfahrungen aus dem SiNUS-Projekt gerne wieder in die Praxis einbringen würden. Vor allem die regelmäßigen Treffen auf regionaler und überregionaler Ebene hätten sich „gelohnt“. In meinem Vortrag habe ich zwei Netzwerke ins Spiel gebracht, weil sie meiner Erfahrung nach besonders geeignet sind, um sich mit Gleichgesinnten auszutauschen: Mastodon und BlueSky. Meine BlueSky-Bubble sieht so aus:

Wer wissen will, was so alles in den Netzwerken gepostet/getrötet wird, kann sich in meinen regelmäßigen Übersichten einen Einblick verschaffen. Zuletzt der Buch- und Lesetipps 3. Quartal 2024 und/oder mein Newsletter 32/24 (nicht immer so umfangreich 😇).
So habe ich die beiden Netzwerke in meinem letzten Blogbeitrag beschrieben:
Evidenzbasierte Fortbildungsformate, bei denen die Schülerinnen und Schüler im Mittelpunkt stehen, sind rar. Im Folgenden werden mit Lesson Study und QuaMath zwei Formate vorgestellt, die eine nähere Betrachtung lohnen.
Lesson Study
Lesson Study stammt ursprünglich aus Japan und ist dort seit über einem Jahrhundert fest im Schulsystem verankert. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurden Forschende aus aller Welt auf die Methode und ihr Potenzial aufmerksam. Dies ist vor allem auf die Ergebnisse der ersten TIMSS-Studie (Trends in International Mathematics and Science Study, 1995) zurückzuführen, in denen japanische Schülerinnen und Schüler im Fach Mathematik überdurchschnittlich gut abschnitten. Diese Ergebnisse wurden unter anderem auf eine kontinuierliche und gemeinsame Unterrichtsentwicklung zurückgeführt, die in Japan üblich ist.
Lesson Study ist eine Form der kooperativen Unterrichtsentwicklung, bei der ein Team aus ca. drei bis sechs Lehrpersonen vier zentrale Phasen durchläuft. Damit lebt Lesson Study vom kollegialen Austausch und der Kooperation von Lehrpersonen und bietet so einen Rahmen für die gemeinsame Bewältigung von Herausforderungen und die stetige Weiterentwicklung der eigenen Praxis. Besonders dann, wenn Lesson Study nachhaltig in die Strukturen des Schulalltags integriert wird, kann ein Kollegium durch Lesson Study langfristige Ziele der Schulentwicklung gemeinsam verfolgen und im Unterricht umsetzen.
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QuaMath
Die mathematische Bildung von Kindern und Jugendlichen wird entscheidend von den Lerngelegenheiten geprägt, die sie im Mathematikunterricht und bereits in den Kindertagesstätten erhalten. Mathematisches Lernen ist dann am nachhaltigsten, wenn aktives Denken gezielt angeregt wird, an den Lernstand der Lernenden angeknüpft wird und ein Verständnis nicht nur für Konzepte, sondern auch für Strategien und Verfahren aufgebaut wird.
Genau hier setzt das von der Kultusministerkonferenz (KMK) geförderte Programm QuaMath an, das im Januar 2023 offiziell gestartet ist. Geleitet vom Deutschen Zentrum für Lehrkräftebildung Mathematik (DZLM) und koordiniert vom Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN), bündelt QuaMath die langjährige Expertise in der Entwicklungs- und Professionalisierungsforschung des DZLM-Netzwerks aus 12 Hochschulen mit den breiten Erfahrungen aus den Unterstützungssystemen aller beteiligten Länder. Ziel von QuaMath ist es, Mathematik-Lehrkräfte aller Bildungsstufen bei der Förderung mathematischer Kompetenzen zu unterstützen.
Dazu werden Fortbildungs- und Unterrichtskonzepte und -materialien entwickelt, erforscht und optimiert, die einen gemeinsamen Kern haben und an die jeweiligen Bedingungen vor Ort angepasst werden.
QuaMath ist zwar für die Mathematikfortbildung konzipiert, lässt sich mit Blick auf deren Prinzipien
- Kognitive Aktivierung (Die FAZ stellt dieses Prinzip in Was hilft gegen den großen Mathefrust? näher vor.)
- Verstehensorientierung
- Durchgängigkeit
- Lernenden-Orientierung und Adaptivität
- Kommunikationsförderung
auch auf andere Fächer übertragen, wie diese jüngste Publikation beweist:
Im Rahmen des Forschungsverbunds in der Bund-Länder-Initiative „Schule macht stark“ (SchuMaS) ist eine erste wissenschaftliche Publikation erschienen. Sie gibt einen detaillierten Überblick über die bisherigen Arbeitsergebnisse und formuliert Empfehlungen für Schulen und Bildungsverwaltungen. Das Förderprogramm unterstützt Schulen in sozial benachteiligten Lagen dabei, Unterrichts- und Schulentwicklungsprozesse zu verbessern. Der Forschungsverbund begleitet das Programm wissenschaftlich und wird vom DIPF | Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation koordiniert. Die Veröffentlichung ist frei verfügbar und richtet sich an ein breites Publikum.
Mehr über QuaMath …
Ebenfalls stark nachgefragt sind nach Aussagen meiner Kolleginnen und Kollegen zu Folge Fortbildungen zu aktuellen Themen, wie z.B. der Umgang mit Künstlicher Intelligenz (KI). Hier war der vorherrschende Tenor: Nicht die Diskussion rund um Hausarbeiten und Prüfungen, sondern vielmehr das gesamte Spektrum in den Blick nehmen:
- KI-Technologie ganzheitlich betrachten
- Technisches Funktionsverständnis möglichst anschaulich vermitteln und „Black Box(e)“ vermeiden
- Kritisch reflektierte Praxis vorleben, z.B. im Kontext des LLM: Nicht die Suche nach schnellen Lösungen steht im Vordergrund, sondern Themen wie Output-Testing („Halluzination“, Bias, …), Cognitive Load etc.
Aus diesem Grund habe ich eine Plattform KI in der Schule eingerichtet, die diesen umfassenden Einblick ermöglichen soll. Immer mal wieder ergänzt um aktuelle Beiträge, wie z. B. diesen:
Mit der explosiven Vermehrung von Chat-Bots und digitaler Assistenten und dem Vormarsch KI-gesteuerter Roboter wachsen Cyberspace und „reale Welt“ zusammen. Anders als frühere technische Revolutionen geschieht diese rasant, global und nahezu gleichzeitig. Sie durchdringt alle Lebenssphären.
Abschließend habe ich mich gefragt, wie die beiden Pädagogen Piaget und Dewey heute handeln würden, wie sie die Technologie sinnvoll eingesetzt sehen würden. Dazu habe ich zwei KI-Tools verwendet: ChatGPT und character.ai …
Förderung des konstruktivistischen Lernens durch virtuelle Experimente und Projektarbeiten, die auf realen Problemen basieren und aktives Entdecken ermöglichen
Jean Piaget
… in Kooperation mit ChatGPT und character.ai
Dewey würde adaptive Lernplattformen unterstützen, die sich an die individuellen Entwicklungsstufen und Interessen der Schüler anpassen. Solche Systeme könnten personalisierte Lernwege bieten und auf die natürlichen Lernprozesse der Schüler eingehen.
John Dewey
… in Kooperation mit ChatGPT und character.ai
Wie die historischen Pädagogen sehe ich die heutigen digitalen Medien als wertvolle Werkzeuge an, um den Herausforderungen einer heterogenen Lerngruppe gerecht zu werden. Die Technologien können nicht nur zur Informationsvermittlung, sondern auch zur Förderung von Kreativität, Selbstständigkeit und tiefem Verständnis eingesetzt werden. Mit dem Fokus auf unsere Schülerinnen und Schüler können wir die Möglichkeiten der digitalen Kultur nutzen, um eine moderne, umfassende und effektive Bildung für die Generation Z zu gestalten.
In Bezug auf die MINT-Fächer ist die Frage nach der Unterrichtsmethode von Interesse. Laut MINT-Bildungsbarometer (s.o.) werden Jugendliche beim kollaborativen problemorientierten Lernen mit sehr realitätsnahen Problemstellungen konfrontiert, z.B. mit der Frage, wie Offshore-Windparks so gebaut werden können, dass sie die Meeresflora und -fauna möglichst wenig stören. Die Aufgaben sind immer so komplex, dass sie nur mit dem Wissen und Können der Mitschülerinnen und Mitschüler sowie mit Hilfe weiterer Quellen in der vorgegebenen Zeit bearbeitet werden können. Die Lehrerinnen und Lehrer haben nur eine unterstützende Funktion. Die Begleitforschung zeigt: Mit der Methode des kollaborativen problemorientierten Lernens können doppelt so große Lernfortschritte erzielt werden wie in einem Jahr Mathematikunterricht in der Sekundarstufe I.
Um mehr Menschen für einen MINT-Beruf zu gewinnen, empfiehlt das MINT Nachwuchsbarometer KI-gestützte Beratungssysteme, die Jugendliche bei der Suche nach einem geeigneten Ausbildungsplatz unterstützen. Ähnlich hilfreich könnten KI-Systeme an Hochschulen sein, um die hohe Abbrecherquote in den MINT-Fächern zu senken.
Zum Schluss habe ich noch einen Bericht des NDR über die Expo 2024 eingespielt, durchaus als Orientierung gedacht und mit Beispielen für gelungene Förderung/Forderung unserer GenZ:
Die Verantwortlichen des Medienzentrums haben in ihren Räumen alles, was mit Film zu tun hatte (zwei Räume mit Filmrollen, Projektoren etc.), durch viele verschiedene, auch kleinere Maker-Anwendungen ersetzt. Digitalpakt I und frei gewordene Möbelmittel haben geholfen. Und: Es gibt Personal vor Ort, das anfragende Klassen, Lerngruppen unterstützt. Beeindruckt hat mich, wie zahlreich und interessiert die Teilnehmerinnen und Teilnehmer nach den Vorträgen die aufgebauten Informationsstände besucht haben.
Jetzt muss man „nur“ noch hingehen und nutzen …
… Stay tuned …
Titelbild: EpicTop10.com @Flickr CC BY 2.0
Ergänzende Literatur
Unterrichtsmethoden
Ich habe in der Rezension zum o.g. Buchtitel abschließend geschrieben: Das Buch befasst sich mit der zukünftigen Rolle von Lehrkräften und Eltern und wie sie von kreativen Menschen inspiriert werden können. Die Autorinnen und Autoren betonen die Bedeutung der Vorbereitung auf die VUCA-Welt und fordern dazu auf, sich mit Verletzlichkeit, Unsicherheit, Komplexität und Mehrdeutigkeit vertraut zu machen. Sie stellen Ideen und Anleitungen vor, wie Schülerinnen und Schüler lernen können, korrekte und verlässliche Informationen zu erkennen, wo sie zu finden sind und wie sie überprüft werden können. Darüber hinaus laden sie die Lehrkräfte dazu ein, einen aktiven und erfahrungsorientierten Lernansatz zu verfolgen, der die Kraft der visuellen Wahrnehmung nutzt. Lehrende sollten Schülerinnen und Schüler dabei unterstützen, Mut und Selbstvertrauen zu entwickeln, um schwierige Phasen kreativen Schaffens zu überwinden. Sie können (und sollten) die Schülerinnen und Schüler mit Menschen in Kontakt bringen, die an kreativen Projekten arbeiten, um sie an deren Erfahrungen und Herausforderungen teilhaben zu lassen.
Evaluation/Feedback
Konferenzkultur
- ZEIT-Online: Noch Fragen? Interview mit Steven Rogelberg (Wissenschaftler mit 20-jähriger Konferenzerfahrung)
Maker(space)
- Kreismedienzentrum Esslingen
Unser Trini-Projekt ist ein guter Einstieg ins Making-Universum für Kinder (und Jugendliche) ohne Vorerfahrungen. Die Lernmaterialien sind klar strukturiert und geben den Schülerinnen und Schülern Sicherheit und Orientierung. Gleichzeitig vermitteln Sie wichtiges Wissen und Fähigkeiten, um später eigene Making-Ideen unter offeneren Rahmenbedingungen umzusetzen.
Spannende Experimente für Kinder und Jugendliche ab der 5. Klasse
In dieser Handreichung „Makerspaces in der Schule: So geht lernen heute“ geht es um die wichtigsten Aspekte, die bei der Gründung eines Makerspaces zu beachten sind. Ihr findet heraus, was ein Makerspace eigentlich ist, was diesen ausmacht und wozu er dienen kann. Spannende Erfahrungsberichte machen deutlich, wie die Umsetzung in der Praxis aussieht und welche verschiedenen Ausführungen eines solchen besonderen Lernortes es geben kann. Wenn Ihr herausfinden möchtet, wie man einen Makerspace außerdem im Schulkontext verankern kann, wie er aufgebaut und eingerichtet wird und wie eine optimale Wirkkraft erzielt wird, dann erkundet die Handreichung der Tüftel Akademie in Zusammenarbeit mit Konnektiv und Save The Children Deutschaland e.V.!
Getrötet @#FediLZ. Eindrucksvoll, oder?
Apr 17, 2021 | Allgemein, Apps & Tools, Maker, OER-Material, Unterricht
In meinem heutigen Blogpost möchte ich mit Tobias Hübner eine Lehrkraft vorstellen, die sich auf die Fahnen geschrieben hat, Geisteswissenschaften und Technik näher zusammenzubringen. Die ZEIT Online Redaktion schreibt weiter:
Im Rahmen eines Förderprojekts für begabte Schüler hat Deutschlehrer Hübner schon mit eine KI trainiert, zu erkennen, ob eine menschliche Hand Schere, Stein oder Papier zeigt. Im Deutschunterricht bespricht er Narrative aus Computerspielen. Eines seiner neuesten Projekte ist eine Unterrichtsreihe zum Roman Zero des österreichischen Schriftstellers Marc Elsberg. In dem Krimi geht es unter anderem um Netzaktivisten, Datenschutz und Hacker. Diese nutzen immer wieder einen Minicomputer namens Raspberry Pi, den es auch in Wirklichkeit gibt. Hübners Schüler*innen lesen immer ein Kapitel des Romans und lösen dann dazu passende Aufgaben, manche davon mit einem solchen Raspberry Pi. Mal sollen sie per Tabellenkalkulation Daten über ihr Social-Media-Verhalten analysieren, mal in Python einen eigenen Chatbot programmieren. (Übrigens gibt es dazu auch ein Lehrer*innenheft. Einfach eine Mail an den Autor.)
Neben klassischen Deutschunterrichtthemen wie sprachliche Mittel, Inhaltsangaben und Textanalyse thematisiert er anhand der Lektüre unter anderem Open-Source-Software, Verschlüsselungsmechanismen und Heideggers Position zu Technologie. „Meine Idee ist es, (…) Informatik zu verbinden mit gesellschaftlichen Fragen, mit Kunst und Literatur und dadurch den Schülerinnen und Schülern zu zeigen, was das alles mit ihrem Leben zu tun hat, das ist auch die große Chance des Medienkompetenzrahmens.
Das ist doch eine gute Gelegenheit, ein fächerübergreifendes Unterrichtsangebot zu gestalten (Deutsch – Informatik/ Physik), oder?
Update (4.11.2021): Die ARD Mediathek bietet bis zum 03.02.2022 die gleichnamige Romanverfilmung an.
Weiterhin bietet er in seiner Schule eine Computer AG an, an der offensichtlich Jung und Alt Gefallen finden, wie ein Fernsehbeitrag im ZDF Morgenmagazin zeigt. Tobias Hübner erstellt – auch mit Unterstützung seiner Schüler*innen – regelmäßig sogenannte Themenhefte, mal für Nerds und Freaks, mal – s. o. mit Bezug zu den Geisteswissenschaften. Eine Übersichtsseite fasst seine Themenheftsammlung zusammen.
Die Hefte sind in allen gängigen Formaten zu Verfügung: pdf, pages und doc abrufbar. Änderungen, Ergänzungen stehen unter der OER Lizenz CC BY SA.
Bildnachweis: @wikimedia
Nov 6, 2019 | Coding, Maker, OER-Material, Unterricht
Erstmals wurden in der viel diskutierten ICILS 2018 Studie u.a. auch die Kompetenzen der Achtklässler im Bereich des ‚Computational Thinking’ ausgewiesen.
Was ist das eigentlich, ‚Computational Thinking‘?
Birgit Eickelmann hat das in einem ZEIT ONLINE Interview sehr anschaulich beschrieben: Es handelt sich um die Fähigkeit, mithilfe von digitalen Medien und Algorithmen Probleme zu bearbeiten. Beim ICILS-Test müssen die Achtklässler zum Beispiel einen selbstfahrenden Schulbus steuern, oder sie müssen eine landwirtschaftliche Drohne so programmieren, dass Saatgut passgenau auf die Felder ausgebracht wird.
Tolle Aufgabenstellungen, wie ich finde. Und: Wer sich mit einem Abschlussjahr eines Abiturjahrgangs 2025 auseinandersetzt, findet erste Antworten auf die zukünftigen Herausforderungen der dann in die Berufswelt entlassenen Schülerinnen und Schüler: Die hier beschriebenen Anwendungen befinden sich bereits in der Umsetzung, manche sogar schon in der Produktreife…
Ergebnisse der Studie: Deutsche Achtklässler international im unteren Drittel
Da es sich bei ‚Computational Thinking‘ noch um einen vergleichsweise neuen Kompetenzbereich handelt, der noch nicht überall Eingang in die Lehrpläne gefunden hat, ist es für den Vergleich der Kompetenzergebnisse von nicht unerheblicher Bedeutung, zu untersuchen, in welchem Umfang Schülerinnen und Schüler überhaupt die Möglichkeit haben, damit verbundene Fähigkeiten zu erwerben und entsprechende Aufgaben im Unterricht zu bearbeiten. Gleichzeitig scheint vor diesem Hintergrund die Untersuchung des Aspektes, mit wie viel Nachdruck Lehrpersonen die Kompetenzen ihrer Schülerinnen und Schüler im Bereich ‚Computational Thinking‘ fördern, relevant. (…) Die Studie weist aus, dass der mittlere Kompetenzstand der Achtklässlerinnen und Achtklässler hierzulande signifikant unter dem internationalen Mittelwert liegt. (…) Immerhin deuten [die Ergebnisse] darauf hin, dass die Interpretation visualisierter Daten bereits in weiten Teilen in die verschiedenen Fachcurricula der Sekundarstufe I Einzug genommen hat und dort auch umgesetzt wird. Für andere betrachtete Aspekte, die sich beispielsweise auf das Modellieren oder aber die Algorithmisierung beziehen, wird jedoch im internationalen Vergleich ein deutlicher Nachholbedarf ersichtlich, der sowohl auf notwendige Veränderungen in den Lehrplänen als auch hinsichtlich der Entwicklung der Aus- und Fortbildung von Lehrinnen und Lehrern hinweist.
Zusammenfassend lässt sich – trotz der unterschiedlichsten Konzepte und Ansätze auf nationaler und internationaler Ebene – ‚Computational Thinking‘ als zunehmend wichtiger und zukunftsrelevanter Kompetenzbereich beschreiben, den mit steigender Relevanz von Algorithmen und künstlicher Intelligenz möglicherweise zukünftig alle Schülerinnen und Schüler im Laufe ihrer Schulzeit zur aktiven, reflektieren, kreativen und erfolgreichen Teilhabe an der Gesellschaft erwerben sollten, so schließen die Evaluatoren in ihrer ICILS Studie.
Material zur Lehrplanentwicklung? Ja, die gibt es…
Wer sich nun auf den Weg machen will, Lehrpläne zu modifizieren bzw. geeignet zu erweitern, kann bereits auf elaborierte Materialien zurückgreifen. Ich habe bereits in der Vergangenheit auf einige aufmerksam gemacht: Versuche und Experimente NaWi 5/6 sowie VR – Experimente. Das anmoderierende Bild (s.o.) stammt aus einer Publikation, die bereits seit knapp einem Jahr auf dem Markt ist: Digitale Bildung in der Sekundarstufe: Computational Thinking mit BBC micro:bit
In dem Vorwort heißt es: Die Welt, in der wir leben, die Art und Weise, wie wir arbeiten und unsere Freizeit gestalten, die Möglichkeiten, wie wir miteinander kommunizieren und uns informieren, ändern sich rasant. Neue Technologien überholen sich innerhalb kürzester Zeit. Welche Innovationen in zehn Jahren bereits Teil unseres Alltags sind, ist heute kaum abzuschätzen. Wie bereiten wir uns als Gesellschaft darauf vor? Welche Fähigkeiten, welches Wissen erfordert die Arbeitswelt von morgen? (…) Aufgabe der Schule ist es, unseren Kindern und Jugendlichen das nötige Werkzeug an die Hand zu geben, um auf die zukünftigen Entwicklungen und Herausforderungen vorbereitet zu sein.
Dem ist – auch mit Blick auf die o.g. Studie – nur zuzustimmen. Das Buch steht digital zur Verfügung, kann wegen der cc by Lizenz vervielfältigt, verbreitet und verändert werden. Das kommt insbesondere den Schulen entgegen, die calliope mini eingeführt haben. Die Beispiele lassen sich nach Aussagen des Herausgebers auch auf diesem Micro-Computer programmieren. Da es aber kleine Unterschiede gibt, empfiehlt Sandra Schön (Medienpädagogik Praxis-Blog) bei Maria Grandl (<maria.grandl@tugraz.at>) nachzufragen, wenn das notwendig erscheint – sie kenne nämlich Calliope und Micro:bit aus dem ff.
Link zum Buch Digitale Bildung in der Sekundarstufe: Computational Thinking mit BBC micro:bit
Bildnachweis: Cover aus Digitale Bildung in der Sekundarstufe: Computational Thinking mit BBC micro:bit. Aus: „Bachinger, A., Teufel, M. (Hrsg.). (2018). Computational Thinking mit BBC micro:bit. Grieskirchen, Austro.Tec“. Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz. creativecommons.org/licenses/by/4.0
Sep 8, 2019 | Apps & Tools, Maker
Vielfach sind naturwissenschaftliche Versuche ins Deutschlands Schulen nicht möglich, sei es auf Grund fehlender Räume, Restriktionen durch Sicherheitsanforderungen, in Anschaffung und Pflege kostenintensive Geräte bzw. Instrumente. Vielfach greifen NaWi Lehrkräfte auf App gesteuerte (virtuelle) Experimente zurück, wie sie z.B. von PhET angeboten werden. PhET Simulationen sind sehr flexible Werkzeuge, die in vielerlei Art und Weise genutzt werden können. Hier findet man Videos und andere Hinweise, wie PhET Simulationen in den Unterricht integriert werden können.
Der Fachverband für Strahlenschutz e.V. hat eine Unterrichtsanwendung zur Bestimmung der Halbwertszeit von Ba-137m online gestellt. Sie schreiben in ihrer Einleitung: Der hier in Form eines virtuellen Experiments beschriebene Versuch entspricht einem realen Versuch, der über viele Jahre und Jahrzehnte verwendet wurde, um an Schulen in Deutschland das Konzept der Halbwertszeit in der Sekundarstufe 1 experimentell zu vermitteln. (…) Mit der Novellierung der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) im Jahr 2001 wurden die Anforderungen an die Bauartzulassung von radioaktiven Stoffen deutlich verschärft, so dass eine erneute Zulassung der Bauart seit dem nicht mehr möglich war. Spätestens mit Auslaufen der Übergangsvorschrift in § 117 StrlSchV im Jahr 2011 ist deswegen der Erwerb und die anschließende Verwendung dieses Isotopengenerators an Schulen genehmigungspflichtig, da die Cs-137 Aktivität deutlich oberhalb der Freigrenzen gemäß Anlage 3, Tabelle 1 Spalte 2 der StrlSchV liegt.
Die Universität Mainz hat deswegen mit der finanziellen Unterstützung und der fachlichen Beratung des Fachverbandes für Strahlenschutz ein Virtual Reality Experiment (VRE) entwickelt, das die Lernsituation des realen Experiments so gut wie möglich abbildet. Ziel ist, Lehrkräften ein attraktives Angebot zur Vermittlung des Konzeptes der Halbwertzeit zur Verfügung zu stellen, wenn reale Experimente nicht möglich sind.
Hier geht es zum Angebot.
Bildnachweis: https://fs-ev.org/arbeitskreise/ausbildung/virtuelles-reality-experiment/