Forschungsschwerpunkte und Kooperationen

Wie lernen Schülerinnen und Schüler, Studierende und Lehrkräfte komplexe naturwissenschaftliche Phänomene zu verstehen? In diesem Forschungsschwerpunkt untersuchen wir, wie systemisches Denken entsteht, welche Lernstrategien dabei genutzt werden und wie Unterricht diese Prozesse gezielt unterstützen kann. Im Mittelpunkt stehen Modellierungen, systemisch-instruktionale Erklärungen und die Frage, wie Lernende begründete Vorhersagen über dynamische Entwicklungen treffen.

Kooperationspartner: RPTU Kaiserslautern-Landau, Universität Leipzig, Universität Utrecht, weitere nationale und internationale Partner.

Biologieunterricht berührt häufig Fragen, die fachlich, gesellschaftlich und ethisch anspruchsvoll sind: etwa im Kontext von Biodiversität, Nachhaltigkeit, Gesundheit, oder Tierethik. Wir untersuchen, wie Biologielehrkräfte solche Fragestellungen in ihrer Planung berücksichtigen, im Unterricht moderieren und gemeinsam mit Lernenden reflektieren können. Ziel ist es, fachlich fundierte Urteilsbildung, Diskursfähigkeit und professionelle Handlungssicherheit im Umgang mit bioethischen Problemen zu stärken.

Kooperationspartner: Universität Leipzig

SymBioSE vernetzt biologiedidaktische Standorte, die systemisches Denken im Biologieunterricht empirisch untersuchen. Im Netzwerk werden Forschungsfragen, Erhebungsinstrumente, Unterrichtsvignetten und Studiendesigns gemeinsam weiterentwickelt. Ziel ist es, Lernprozesse beim Umgang mit komplexen biologischen Systemen vergleichbar zu beschreiben und daraus tragfähige Impulse für Unterricht, Lehrer und Forschung abzuleiten. Der Aufbau des SymBioSE-Netzwerks wurde durch die Fachsektion Didaktik der Biologie im VBIO gefördert.

Kooperationspartner: RPTU Kaiserslautern-Landau, Universität Leipzig, weitere SymBioSE-Partner

Digitale Medien sind im naturwissenschaftlichen Unterricht dann besonders wertvoll, wenn sie Prozesse beobachtbar, messbar, modellierbar oder reflektierbar machen. Wir untersuchen, wie digitale Werkzeuge von Sensorik und Datenanalyse bis zu KI-gestützten Anwendungen fachlich sinnvoll eingesetzt werden können. Dabei interessiert uns besonders, welche Kompetenzen Lehrkräfte benötigen, um digitale Medien nicht nur technisch, sondern naturwissenschaftsdidaktisch begründet zu nutzen.

Kooperationspartner: Lehrstuhl für Kognitive Systeme, MINT-Region Bamberg, Universität Leipzig, weitere schulische und außerschulische Partner

Naturwissenschaftliches Interesse entsteht, wenn Lernende Naturphänomene als bedeutsam, verständlich und selbst zugänglich erleben. Wir untersuchen, wie schulische und außerschulische Lerngelegenheiten Neugier, Selbstwirksamkeit und langfristiges Interesse an biologischen und naturwissenschaftlichen Themen fördern können. Dazu gehören forschendes Lernen, authentische Begegnungen mit Naturphänomenen und Angebote, die berufliche Perspektiven im MINT-Bereich sichtbar machen.

Kooperationspartner: Österreichisches Kompetenzzentrum für Didaktik der Biologie, regionale Schulen, MINT-Partner aus Bamberg und Oberfranken

Wie können Schülerinnen und Schüler Biodiversität nicht nur kennenlernen, sondern selbst erforschen, dokumentieren und bewerten? In diesem Forschungsschwerpunkt untersuchen wir, wie schulische und außerschulische Lerngelegenheiten zu Wildbienen, Bodenorganismen und urbaner Biodiversität gestaltet werden können. Im Mittelpunkt stehen forschendes Lernen, digitale Bestimmungshilfen, Citizen-Science-Ansätze und die Frage, wie Biodiversitätsbildung zu naturwissenschaftlichem Verständnis, Interesse und nachhaltigem Handeln beitragen kann.

Kooperationspartner: Universität Freiburg, Universität Würzburg, regionale Schulen, MINT-Zentrum Hirschaid