Forschungsprojekte

Auf dieser Seite finden Sie eine Chronologie der Projekte der AG Biologiedidaktik. Bitte beachten Sie auch die Promotionsprojekte der AG Biologiedidaktik. Weitere Informationen zu den Forschungsgebieten erhalten Sie gerne auf Anfrage.

 


Eine Möglichkeit die Gesellschaft von Grund auf zu verändern – Das transformative Potential der Citizen Science in Leipzigs Klassenräume

in Zusammenarbeit mit iDiv
seit April 2019
Julia Siebert & Jörg Zabel



Innovative Wege des Wissensaustauschs sind nötig, um globale Herausforderung, wie die Biodiversitätskrise, zu meistern. Die Umweltspsychologie vertritt hierbei die Theorie, dass das individuelle Umweltverhalten stark mit der Existenz einer kollektiven Identität verbunden ist, die individuelle Veränderungen der Einstellung und des Verhaltens bedingen. In diesem Sinne bietet Citizen Science ein bisher kaum genutztes Potential, die die zukünftigen BürgerInnen (in unserem Fall: Schülerinnen und Schüler) in Forschungsprozesse einzubeziehen und die Entwicklung einer solchen kollektiven Identität zu fördern. Durch die aktive Mitwirkung an Biodiversitätsprojekten werden die wissenschaftlichen Themen Teil der eigenen Lebensrealität und fördern dadurch nicht nur die Akzeptanz für Naturschutzmaßnahmen, sondern auch das Verständnis für naturwissenschaftliche Arbeit und Beteiligungsmöglichkeiten in der Gesellschaft.. Innerhalb dieses hoch integrativen Projekts, das eine Vielzahl an Disziplinen und Projektbeteiligte - wie beispielsweise LehrerInnen, SchülerInnen, WissenschaftlerInnen und lokale PolitikerInnen - einschließt, testen wir, wie verschiedene Lernumgebungen mit und ohne partizipatorische Elemente die Umwelteinstellungen und das umweltverhalten der SchülerInnen beeinflusst. Indem wir durch den Einbezug sozio-psychologischer Modelle neue Wege in der Bildung und der Partizipationsforschung, wollen wir eine neue Generation mündiger BürgerInnen und WissenschaftlerInnen dazu befähigen, den Biodiversitätsverlust gemeinsam zu bekämpfen.

Innerhalb des Projekts werden drei Interessens- und Forschungsschwerpunkte unterschieden. Das Projekt dient als...

… eine sozio-psychologische Interventionsstudie

Zuerst wollen wir eine sozio-psychologische Interventionsstudie konzipieren, die es uns erlaubt, den Effekt von Citizen Science im Kontext der Gymnasialbildung zu evaluieren. Dazu haben wir ein kausales Handlungsmodell entwickelt, mit dem wir versuchen das Umweltverhalten der SchülerInnen vorherzusagen. Zu drei verschiedenen Zeitpunkten (April – September 2019) werden Fragebögen eingesetzt.

Dabei gehen wir davon aus, dass Citizen Science...

 

(1) das Interesse der SchülerInnen an und das Verständnis für Biodiversität erhöht;

(2) umweltfreundliches Verhalten und die Entstehung entsprechender sozialer Normen begünstigt; und

(3) das Bewusstsein der SchülerInnen für Möglichkeiten zur aktiven Teilhabe in unserer demokratischen Gesellschaft verbessert.

… ein innovatives Schulprojekt

Zweitens wollen wir neue Unterrichtsformate innerhalb des regulären Schullehrplans erforschen. Der Fokus lag hierbei auf interaktiven Formaten, die SchülerInnen die Möglichkeit geben, ihre eigene Perspektive einzubringen. Zusätzlich möchten wir die SchülerInnen während der Projekttage echte Beteiligung erleben lassen: im Zentrum stehen die Lieblingsnaturorte der SchülerInnen (ihre CoolSpots) und die Fragen, die sie an diese Orte haben. Gleichzeitig werden ihnen verschiedene Möglichkeiten zur Interaktion und zum Ideenaustausch mit WissenschaftlerInnen und lokalen PolitikerInnen geboten.

… ein erfolgreiches Citizen Science Projekt

Drittens ist es das Ziel unseres Citizen Science Projekts, neues Wissen zu generieren, während alle beteiligten Akteursgruppen sich auf Augenhöhe begegnen und wertvolle Einblicke in andere Perspektiven erhalten.. Die gesammelten Daten sollen wissenschaftlichen Ansprüchen genügen und gleichzeitig Zugang zu Perspektiven ermöglichen, die der traditionellen Wissenschaft üblicherweise verschlossen bleiben. Mit unserem Projekt wollen wir uns auf die Perspektive junger Erwachsener bei der Gestaltung städtischer Naturräume und ihre Bedeutung für die zukünftige Stadtplanung fokussieren. Wie nutzen und erfahren junge Menschen städtische Naturräume? Welche Rolle spielt Biodiversität bei der Wahl ihrer Lieblingsorte? Sind die CoolSpots der SchülerInnen auch Hotspots im Sinne der Biodiversitätsforschung?

 

Weitere Informationen und aktuelle Entwicklungen finden Sie unter www.coolspots-leipzig.de


Blue Brain Club - Evaluation eines webbasierten Serious Games

im Auftrag der gemeinnützigen Hertie-Stiftung
seit Januar 2019
Alexander Bergmann; René Leubecher & Jörg Zabel



Das Gehirn des Menschen ist ein faszinierendes Organ: Es ist verantwortlich für Gefühle, Erinnerungen und die Fähigkeit abstrakt zu denken. Das Verständnis des Gehirns prägt das Selbstverständnis des Menschen in besonderem Maße. Entsprechend wichtig ist es, dass Schülerinnen und Schüler im Biologieunterricht ein fachlich angemessenes Verständnis des Gehirns und des menschlichen Nervensystems entwickeln. Um sie dabei zu unterstützen, hat die Gemeinnützige Hertie-Stiftung die Lernsoftware Blue Brain Club entwickelt.

In Blue Brain Club begleiten die Schülerinnen und Schüler in zwei Teams den kleinen Roboter Herty und helfen ihm dabei, verschiedene Herausforderungen in einem Club zu meistern. Dabei lernen sie spielerisch den Bau und die Funktion des Gehirns, den Bau von Nervenzellen, Gedächtnisprozesse sowie den Einfluss von Alkohol auf die synaptische Übertragung kennen.

Im Auftrag der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung wird die webbasierte Multiplayer-Lernsoftware Blue Brain Club von der AG Biologiedidaktik der Universität Leipzig evaluiert. Auf den Ergebnissen aufbauend soll das Spielerlebnis von Lehrkräften und Schülerinnen und Schülern sowie das didaktische Potential der Lernsoftware für den Biologieunterricht untersucht werden. Weitere Informationen dazu finden Sie hier.


Thoughtfulness in Biology Education

gemeinsames Projekt mit dem University College London, dem Freudenthal Institute for Science and Mathematics Education sowie der Universität Hamburg & Regensburg
seit Mai 2017
Jörg Zabel & Alexander Bergmann



„Biologie war bei uns in der Schule so faktenlastig. Fakten, Fakten, Fakten, Klausur schreiben, fertig. Eigene Meinungen, wie zum Beispiel im Ethikunterricht, gingen da eher unter. Auch bei prekären und wichtigen Themen, über die man eigentlich mal nachdenken sollte." (Anton, 24, Lehramtsstudent Biologie)

Biologie hat den Ruf ein eher anspruchsloses Unterrichtsfach zu sein, bei dem viel auswendig gelernt aber wenig verstanden werden muss. Tatsächlich nimmt das Fachwissen einen zentralen Platz in den Biologie-Lehrplänen ein, wenn es beispielsweise um die Proteinbiosynthese, den Calvinzyklus oder den Aufbau des Nervensystems von Wirbeltieren geht.
Wenn aber zu Gunsten dieses Fachwissens andere wichtige Bildungsziele des Biologieunterrichts vernachlässigt werden, dann bleibt der Unterricht für SchülerInnen uninteressant und im Hinblick auf die eigene Biografie unwichtig und wertlos. Das Zitat des Studierenden illustriert dies.

Unser Projekt „Thoughtfulness in Biology Education“ trägt dazu bei, dass Biologieunterricht seinem umfassenden Bildungsanspruch gerecht wird. „Thoughtfulness in Biology Education“ versteht sich als europäisches Netzwerk aus Studierenden, LehrerInnen und WissenschaftlerInnen, die gemeinsam an der Qualitätsentwicklung im Biologieunterricht arbeiten. Das Kernstück unseres Projektes bildet die Idee, dass reflexive Momente, also Momente des Innehaltens, sich Wunderns und Nachdenkens über Naturphänomene und biologische Zusammenhänge, einen besonderen Wert für Bildungsprozesse haben. Deshalb versuchen wir genau solche Momente durch geeignete Unterrichtsmethoden und -materialien zu fördern und den SchülerInnen einen Raum zum Nachdenken zu geben. Zu unseren Kernthemen gehören unter anderem:

  • Das Nachdenken über bioethische und gesellschaftspolitisch relevante Themen, wie beispielsweise gentechnisch veränderte Lebensmittel, Organspende oder das Verhältnis von Mensch und Natur. SchülerInnen sollen schließlich in der Lage sein, sich eigenständig ein begründetes Urteil zu bilden und verantwortungsbewusst am öffentlichen Diskurs über diese Themen teilzunehmen.
  • Das Nachdenken über den Prozess der Erkenntnisgewinnung und die Natur der Naturwissenschaften. Im Zeitalter alternativer Fakten und öffentlicher Diskurse, die durch pseudowissenschaftliche Argumentationen geprägt sind, stellt sich beispielsweise die Frage, welche Rolle Forschungsdaten in Begründungen spielen, wie neue Erkenntnisse gewonnen werden und wie man die Qualität eines Forschungsprojektes beurteilen kann.
  • Das Nachdenken über große Entdeckungen in den Naturwissenschaften, denn diese sind stets durch den historischen, sozialen und gesellschaftlichen Kontext bedingt. Es ist beispielsweise wichtig, über die wechselseitige Beeinflussung von Wissenschaft, Gesellschaft und Politik nachzudenken und die Frage aufzuwerfen, wie sich neue Technologien durchsetzen und wie Wissenschaft kommuniziert werden kann und muss, damit alle daran teilhaben können. Im Moment befinden wir uns in der Startphase des Projektes.

Wir suchen nach weiteren engagierten UnterstützerInnen aus Schulen, anderen Universitäten und Institutionen, die als Teil unseres Projektteams an der qualitativen Weiterentwicklung des Biologieunterrichts mitarbeiten möchten. Außerdem bereiten wir uns auf die Antragstellung bei einem größeren Forschungsträger vor.


"Biodiversität digital“ – lokale Biodiversität durch Medien vielfältig erfahren

gefördert durch die Joachim Herz Stiftung im Rahmen des Kolleg: digital
im Zeitraum von April 2016 bis August 2017
Judith Wiegelmann & Alexander Finger


Die sinnvolle Integration von digitalen Medien in den Unterricht ist eine der großen Herausforderungen für die Schule des 21. Jahrhunderts (Herzig & Grafe, 2010). Zwar wurde in den letzten Jahren eine Vielzahl von Programmen gestartet, welche die technischen Voraussetzungen für die digitale Revolution im Klassenzimmer schaffen sollen, aber bislang fehlen oft schlüssige Konzepte für die praktische Arbeit mit digitalen Medien im Unterricht (Breitner & Büsching, 2011, Imort & Niesyto, 2014). Laut ICILS-Studie entwickelt sich die notwendige Medienkompetenz momentan eher aus den privaten Erfahrungen und weniger im schulischen und universitären Umfeld (Bos et al., 2015). Daher sollte die universitäre Lehre für angehende Lehrerinnen und Lehrer Möglichkeiten eröffnen, Erfahrungen zur Integration von digitalen Medien zu sammeln und unterschiedliche didaktische Konzepte kennenzulernen.

Im Rahmen des Projektes erstellen die angehenden Lehrkräfte digitale Medien (z.B. Video-Podcasts, virtuelle Exkursionen, Simulationen) zum Thema „Biodiversität vor der Haustür“. Neben der Umsetzung eigener Ideen wird gleichzeitig der kritische, aber auch flexible Umgang mit digitalen Medien erlebt. Um die Veranstaltung auf die spezifischen Bedürfnisse der Studierenden anzupassen, wird diese durch qualitative Interviews begleitet. Das Projekt wird vorerst als fakultatives Lehrangebot angeboten.


Schülerlabor - "Raus aus der Schule, rein ins Labor"

gefördert durch Mittel aus dem StiL-Projekt (bis Dezember 2016)
seit September 2015
Jörg Zabel



Schülerlabore als außerschulische Lerneinrichtungen erfahren in Deutschland immer größerer Beliebtheit, da sie den Schülerinnen und Schülern einen Einblick in Tätigkeits- und Berufsbilder im naturwissenschaftlichen Bereich ermöglichen. Die AG Biologiedidaktik und die AG Molekulare Evolution und Systematik der Pflanzen richten in diesem Jahr zum dritten Mal ein biologisches Schülerlabor an der Universität Leipzig aus, wo sowohl zoologische- als auch pflanzenphysiologische Experimente durchgeführt werden. Die Stationen umfassen 2018 pflanzenphysiologische Experimente sowie Verhaltensbeobachtungen an wirbellosen Tieren. Unter dem Motto "Raus aus der Schule rein ins Labor" verbringen Leipziger Schülerinnen und Schüler der 9. Klasse aus mehreren Schulen in Leipzig und Umgebung einen Vormittag in den Räumen der Universität. Angeleitet werden sie dabei von Biologie-Lehramtsstudierenden, die im Rahmen einer fakultativen Lehrveranstaltung die Laborvormittage planen und vorbereiten.

Mit dem Schülerlabor soll ein Lehr-Lern-Labor angeboten werden, in dem Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I aus Leipzig und Umgebung unter Anleitung von Lehramtsstudierenden der Biologie authentische biologische Experimente und Messungen planen, durchführen und auswerten können. Fachdidaktische Ziele des Schülerlabors sind vor allem die Schüleraktivierung und das kooperative Lernen im Sinne einer konstruktivistischen Lernauffassung (Riemeier, 2007). Es sollen keine „Kochbuch“-Versuche durchgeführt (hands on, minds off), sondern das Mitdenken und Mithandeln der Schüler wo immer möglich gefördert werden. Ziel ist scientific literacy im Sinne der Kompetenzbereiche Erkenntnisgewinnung und Kommunikation (siehe KMK-Bildungsstandards, 2004). Deshalb liegt ein besonderer Schwerpunkt auf dem Verständnis der Versuche (Fragestellung und Methode), der eigenständigen Auswertung und Interpretation der Versuchsdaten sowie einer adäquaten Ergebnispräsentation unter Anleitung der Lehramtsstudierenden (Wissenschaftspropädeutik)


Die Rolle von Geschichten und Metaphern für die Naturwissenschaften

Kooperation mit dem Center for Narrative Studies in Science
seit Juli 2015
Jörg Zabel



Ziel dieser Kooperation zwischen dem Center for Narrative Studies in Science und Prof. Dr. Jörg Zabel (Universität Leipzig) ist das Vorantreiben der Grundlagenforschung an der Schnittstelle von den Naturwissenschaften und der Kognitionswissenschaft, indem das Potential von Narration für die Naturwissenschaften genauer untersucht wird. Im Vordergrund steht dabei die Frage welches Potential Metaphern und Geschichten haben, um naturwissenschaftliche Phänomene zu personifizieren und damit für Nicht-Wissenschaftler greifbarer zu machen. Ergebnisse der Kooperation sind für den Einsatz in der Schule, in der Lehrerausbildung und für die allgemeine Interaktion zwischen Öffentlichkeit und Naturwissenschaft bestimmt. Wir sind davon überzeugt, dass die Forschung über die Rolle von Geschichten und Metaphern in den Naturwissenschaften unser Verständnis von den Naturwissenschaften verbessern kann.
In diesem Zusammenhang fand vom 6. - 9. Juli 2015 ein Kick-off Workshop zum Thema Narration in den Naturwissenschaften in der Schweiz statt.


Wissen und Einstellungen von Lehrern, Sozialpädagogen/Erziehern und Lehramtsstudenten zur Erkrankung Epilepsie bei Kindern

Forschungsprojekt mit der AG klinische Pharmazie der Universität Leipzig
im Zeitraum von 2015 bis 2016
Jörg Zabel



Im Zuge der fortschreitenden Inklusion an deutschen Schulen steigen die Anforderungen an Lehrkräfte Unterricht so zu gestalten, dass jeder Schüler entsprechend seinen individuellen Fähig- und Fertigkeiten gefördert und gefordert wird. In diesem Zusammenhang ist insbesondere das Wissen über den Umgang mit bestimmten Krankheitsbildern bei Schülern von Bedeutung. Daneben spielen auch Nebenwirkungen von Medikamenten eine Rolle, die die Schüler zur Verringerung ihrer Symptome einnehmen.

Bei dem gemeinsamen Forschungsprojekt des Instituts für Pharmazie, AG Klinische Pharmazie (Prof. Dr. Bertsche) und Biologiedidaktik (Prof. Dr. Zabel) geht es speziell um den Umgang mit Krampfanfällen von Schülern. Erforscht werden sollen z.B. die Kompetenzen der Lehrer/innen im Umgang mit solchen Situationen, aber auch die Vorstellungen von Lehrkräften und/oder Mitschülern zu den Ursachen und Krankheitsbildern von z.B. Epilepsie.
 Dabei startet das Projekt mit einer Fragebogenstudie zum Wissen und zum Umgang von Lehrkräften mit Krampfanfällen bei Schülern (Diplomarbeit in der Pharmazie). Daran schließt sich eine Interviewstudie über die Schülervorstellungen zu diesem Thema an (Masterarbeit in der Biologiedidaktik). Die Ergebnisse legen die Grundlage für weitere gemeinsame Forschungsarbeiten.


BioMoTEc - Biodiversity and Mobile Technology Education

gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und Wissenschaft im Dialog
im Zeitraum von 2014 bis 2015
ohne Namen (DSGVO) & Jörg Zabel



Gelernt wird heute vielfältig. In und außerhalb der Schule, autodidaktisch oder im Team, zuhause oder unterwegs. In der Vermittlung biologischer Inhalte helfen mobile Endgeräte bei der Erfassung und Dokumentation der Umwelt, sowie als Wissensspeicher. Bei jungen Menschen Interesse oder gar Faszination für Tier- und Pflanzenarten zu wecken ist jedoch nach wie vor eine biologiedidaktische Herausforderung. Senioren dagegen haben häufig profunde Artenkenntnisse, nutzen aber nicht immer aktiv das Potential neuer Medien.

Ziel des Projektes "BioMoTEc" ist es, Lerntandems aus zwei Generationen zu arrangieren. Für aktive SeniorInnen, steht das Erlernen multimedialer Fähigkeiten und die Kommunikation im Vordergrund. SchülerInnen können dagegen biologische Vielfalt auf neue Weise kennenlernen. In der Umsetzungsphase erwerben SchülerInnen mit dem „Smartphone-Helferpass“ Medien- und Technikkompetenz. Im Tandem mit „Umweltexperten“ geht es gemeinsam auf Exkursion. Auf Grundlage gemeinsamer Naturbegegnung erstellt jedes Tandem eine digitale Artengalerie mit dem Smartphone. Die so entstandenen „Beobachtungstagebücher“ stellen eine Momentaufnahme der lokalen biologischen Vielfalt dar. In Leipzig wird bereits in verschiedenen Institutionen zum Thema Biodiversität geforscht. Wie moderne Medien und klassische Dialogmöglichkeiten zwischen ForscherInnen, interessierten Laien und SchülerInnen das Interesse an der biologischen Vielfalt beeinflussen, ist Gegenstand unserer aktuellen Lehr-Lernforschung.

Das Projekt "BioMoTEc" ist Gewinner beim Hochschulwettbewerb 2014 „Mehr als Bits und Bytes - Nachwuchswissenschaftler kommunizieren ihre Arbeit“. Der Hochschulwettbewerb wird seit 2007 ausgeschrieben. Im Rahmen des Wissenschaftsjahrs 2014 – Die digitale Gesellschaft wird er von Wissenschaft im Dialog durchgeführt. Das Wissenschaftsjahr wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gemeinsam mit der Initiative Wissenschaft im Dialog sowie zahlreichen Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kultur ausgerichtet, macht Forschung und Wissenschaft erlebbar und fördert die gesellschaftliche Debatte über Herausforderungen und Chancen des digitalen Wandels.


Evaluation von Lernstationen für das Gondwanaland des Leipziger Zoos

Kooperation mit dem Zoo Leipzig
im Zeitraum von 2011 bis 2013
Jörg Zabel



Der Zoo Leipzig gehört mit 14,2 Mio. Besuchern im Jahr zu den wichtigsten informellen Bildungseinrichtungen der Region, gleichzeitig wendet er sich über die Zooschule und geführte Touren aber auch gezielt an Schulen. Damit eröffnet sich ein breites Spektrum an Bildungszielen und möglichen Ansatzpunkten für Lehre und Forschung. Zu den  Bildungszielen, denen sich der Zoo Leipzig verpflichtet fühlt, gehören auch der Umweltschutz sowie die Kenntnis bedrohter Arten und deren Schutzmöglichkeiten. Gerade die neu eröffnete Tropenhalle Gondwanaland bietet hier gute Ansatzpunkte. Wie erreichen die Lernangebote den alltäglichen Zoobesucher, der vor allem ein schönes Erlebnis sucht? Welche Möglichkeiten bieten sich für die Einbindung des außerschulischen Lernortes Zoo in die schulische Bildung?

Forschungsschwerpunkt ist zu Beginn die Evaluation der für das Gondwanaland neu entwickelten Lernstationen. Diese sind auf eine aktive Auseinandersetzung mit den genannten Bildungszielen ausgerichtet und somit integrativer Bestandteil des Konzeptes zur Bildungsarbeit im Zoo Leipzig. Dabei startet das Kooperationsprojekt derzeit mit einer explorativen Studie in Form einer Masterarbeit. Die Ergebnisse sollen Ausgangspunkte für die weitere Zusammenarbeit in Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten oder einer Dissertation liefern.


letzte Änderung: 18.11.2019 



Kontakt

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AG Biologiedidaktik
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04103 Leipzig

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