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Teaching Lab

Teaching Lab

Im Teaching Lab erfahren die Studierenden in ihrem eigenen fachlichen und fachdidaktischen Lernprozess modellhaft Nutzungsmöglichkeiten und Grenzen digitaler Medien aus der Perspektive künftig Lehrender.

Teilprojekt Physik Forschendes Lernen in digital erweiterten Lernräumen

Das Ziel des Teilprojekts der Physik ist die Erforschung der Einführung von digitalen Realitäten mittels Mixed Reality Anwendungen sowohl in universitärer Lehre als auch im Schulunterricht. Zentrale Forschungsschwerpunkte bilden dabei mögliche personenbezogene Herausforderungen, technisch-organisatorische Rahmenbedingungen sowie die kognitive Belastung der Nutzenden.

Auf Grundlage einer Eingangsuntersuchung zu den oben genannten Aspekten wird ein Konzept für ein Seminar entwickelt, in dem den Studierenden durch den Einsatz einer Mixed Reality Lernumgebung ein Einstieg in diese Technologie ermöglicht wird. Das Seminar wird dafür in die Bereiche „Lernen“ und „Lehren“ aufgeteilt. Zunächst bekommen die Studierenden im Lernbereich einen Überblick über vorhandene digitale Realitäten, sie erwerben theoretisches und technisches Hintergrundwissen und erlernen, Mixed Reality Anwendungen anhand einschlägiger Kriterien theoretisch fundiert zu beurteilen. Der Bereich „Lehren“ baut darauf auf und fördert insbesondere den Perspektivwechsel hin zur Lehrperson, indem die Studierenden Mixed Reality Anwendungen für die eigene Lehre konzeptuell entwerfen, sie unter Beachtung des Instructional Designs in den Unterrichtsplan einbinden und den Einsatz reflektieren. Dabei wird begleitend untersucht, wie die individuellen Herausforderungen und Veränderungen der kognitiven Belastung mithilfe einschlägiger Gestaltungskriterien gezielt adressiert werden können.

Dieses Teilprojekt schafft damit eine Einstiegsmöglichkeit in Mixed Reality für Lehramtsstudierende, die die vielversprechenden Möglichkeiten und Grenzen dieser Bildungstechnologie effektiv und nachhaltig aufgreift und in einen praxisbezogenen Kontext setzt. So sollen die Studierenden befähigt werden, Mixed Reality Lernumgebungen einerseits im eigenen Lehramtsstudium und andererseits im späteren eigenverantwortlichen Schulunterricht lernzielorientiert und reflektiert einsetzen zu können.

Projektleitung: Prof. Dr. Oliver Bodensiek o.bodensiek(at)tu-braunschweig.de
Wiss. Mitarbeiter: René Kockord r.kockord(at)tu-braunschweig.de

DiBS – Teaching Lab – subproject of Teaching Physics: Explorative learning in digitally enhanced learning spaces

The aim of this subproject of Teaching Physics is the exploration of the implementation of digital realities by means of Mixed Reality applications in university teaching and in school. Central research foci are possible person-related challenges, technical-organizational framework conditions as well as the cognitive load of the users.

Based on an initial investigation into the above aspects, a concept for a seminar was developed in which teacher students will be introduced to this technology through the use of Mixed Reality learning environment. The seminar will be divided into the areas “learning” and “teaching”. First, the students get an overview of existing digital realities, they acquire theoretical and technical background knowledge and learn to evaluate Mixed Reality applications theoretically based on relevant criteria. The area “teaching” builds on this and promotes in particular the change of perspective towards the teacher, in that the students conceptualize Mixed Reality applications for their own teaching, integrate them into the lesson plan while observing instructional design, and reflect their use. Accompanying this, it will be investigated how the individual challenges and changes in cognitive load can be specifically addressed with the help of relevant design criteria.

This subproject thus creates an entry point into Mixed Reality for student teachers that effectively and sustainably addresses the promising possibilities and limitations of this educational technology and places it in a practice-based context. Therefore, student teachers should be enabled to use Mixed Reality applications on the one hand in a learning outcome-oriented and reflected way in their own teaching studies and on the other hand later in their work as school teachers.

Project management: Prof. Dr. Oliver Bodensiek (e-mail: o.bodensiek(at)tu-braunschweig.de)
Project member: René Kockord (PhD student) (e-mail: r.kockord(at)tu-braunschweig.de)

Teilprojekt Musik: Einsatz von interaktiven Videovignetten zum Klassenmusizieren

Im Teilprojekt der Musik wird das Ziel verfolgt, digitale Tools in die Planung und Durchführung von Unterricht zu implementieren sowie diese in Hinblick auf deren Wirksamkeit unter Berücksichtigung didaktischer und methodischer Aspekte zu reflektieren.

Davon ausgehend werden interaktive Videovignetten von Unterrichtssituationen erstellt, die als Reflexionstool in fachdidaktischen Lehrveranstaltungen eingesetzt werden. Gegenstand der Videovignetten ist das Musik-Erfinden mit Apps mithilfe von Tablets und Smartphones. Im Fokus stehen dabei ausgewählte Schlüsselszenen videografierter Kompositionsprozesse von Schülerinnen und Schülern. Videovignetten bieten hier den Vorteil, dass durch sie die nonverbalen Inhalte des Musikunterrichts sichtbar gemacht werden können. In Hinblick darauf sollen Lehramtsstudierende in den Lehrveranstaltungen die Videovignetten analysieren und bezüglich des medialen Einsatzes kritisch betrachten. Dies soll zu einer Intensivierung und Ausdifferenzierung der Reflexionen der Studierenden führen. Die Verwendung der Videovignetten in den Lehrveranstaltungen soll schließlich hinsichtlich der Wirksamkeit als Reflexionstool erforscht werden, um darauf aufbauend ein neues Seminarsetting zu entwickeln und zu evaluieren.

Durch die Förderung von Reflexionsprozessen und den damit verbundenen systematischen Aufbau unterrichtsbezogener und mediendidaktischer Kompetenzen sollen die Studierenden dazu befähigt werden, die Wirksamkeit ihres Unterrichts in Bezug auf den Einsatz digitaler Medien zu verbessern.

Projektleitung:
Prof. Dr. Bernhard Weber bernhard.weber(at)tu-braunschweig.de
Prof. Dr. Joana Grow joana.grow(at)hmtm-hannover.de
Wiss. Mitarbeiterin:
Sina Meyer sina.meyer(at)tu-braunschweig.de

DiBS – Teaching Lab – Subproject of Teaching Music: Use of interactive video vignettes for class music making

In the subproject of Teaching Music, the aim is to implement digital tools in the planning and execution of Music lessons and to reflect on their effectiveness with regard to didactic and methodological aspects.

Based on this, interactive video vignettes of teaching situations will be created, which will be used as a reflection tool in didactic courses for student teachers. The subject of the video vignettes is music invention with apps using tablets and smartphones. The focus is on selected key scenes of videotaped composition processes of school students. Video vignettes offer the advantage that they can make the non-verbal content of Music lessons visible. In view of this, student teachers should analyse the video vignettes in the above-mentioned courses and critically examine them with regard to their use as media. This should lead to an intensification and differentiation of the students' reflections. Finally, the use of the video vignettes in the courses is to be researched with regard to their effectiveness as a reflection tool, in order to develop and evaluate a new seminar setting based on this.

By promoting reflection processes and the associated systematic development of teaching-related and media-didactic competencies, student teachers should ultimately be enabled to improve the effectiveness of their teaching with regard to the use of digital media.

 Project management: Prof. Dr. Bernhard Weber (e-mail: bernhard.weber(at)tu-braunschweig.de)
Prof. Dr. Joana Grow (e-mail: joana.grow(at)hmtm-hannover.de)
Project members: Sina Meyer (PhD student) (e-mail: sina.meyer(at)tu-braunschweig.de)

Teilprojekt Mathematik: Ausbildung von Grundvorstellungen in der analytischen Geometrie mithilfe digitaler Lernumgebungen

Ziel des Teilprojekts Mathematik ist die Untersuchung der Entwicklung individueller Vorstellungen und Präkonzepte von Studierenden zur Projektionsvorstellung des Skalarproduktes in der Ebene und im Raum. Hierzu werden digitale Lernumgebungen konzipiert, eingesetzt und evaluiert.

Ausgangspunkt des Forschungsvorhabens ist eine Erhebung zu Grundvorstellungen des Skalarprodukts, die im Rahmen der Mathematik-Vorkurse an der TU Braunschweig mit Studienanfängerinnen und -anfängern durchgeführt wird. Auf Grundlage der Ergebnisse wird eine Lerneinheit zur Verwendung und zum Einsatz von 3D-DGS in der Anwendung GeoGebra entwickelt, die sich an Studierende mit dem Ziel des gymnasialen Lehramts richtet und in ein bereits bestehendes Seminar zur Didaktik der Analysis und linearen Algebra implementiert wird. Die Nutzung der Anwendung soll das fachspezifische Verständnis vertiefen, indem die Projektionsvorstellung des Skalarprodukts visualisiert und somit greifbarer und nachvollziehbarer wird. Diese Erfahrung machen die Studierenden selbst im Seminar und bilden so eine kritische Sicht auf ihre eigenen Vorstellungen. Dazu setzen sie sich nach einer Einführung in die Funktionen und die Benutzung von GeoGebra selbstständig mithilfe von Tablets mit den eigens für diese Lerneinheit entwickelten Lernumgebungen und Materialien auseinander. Die Lerneinheit sowie die digitalen Lernumgebungen werden evaluiert. Mit dem Zweck der Weiterentwicklung und Verbesserung der Lernumgebung sowie der Untersuchung individueller Vorstellungen und Präkonzepte zur Projektionsvorstellung des Skalarproduktes in 3D sind zusätzlich Interviews mit den Studierenden geplant.

Durch die Auseinandersetzung mit den digitalen Lernumgebungen können die Studierenden ihre eigenen Vorstellungen erweitern, aber auch kritisch reflektieren. Die in der Lerneinheit gewonnenen Erkenntnisse sollen ihnen später ermöglichen, digitale Anwendungen lernzielorientiert in den Unterricht einzubinden und so die Vorstellungen und das Verständnis der Schülerinnen und Schüler bezüglich dieses komplexen Themenbereiches zu unterstützen.

Projektleiung:
Prof. Dr. Mathias Hattermann m.hattermann(at)tu-braunschweig.de

Wiss. Mitarbeiter:
Servin Mercan servin.mercan(at)tu-braunschweig.de

 

Joana Grow Sina Meyer Oliver Bodensiek René Kockord Bernhard Weber Matthias HAttermann Servin Mercan
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