MINT-Forum

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Bei einem Blick in die Schule wird direkt klar: Lehrkräfte haben es mit vielen verschiedenen Lernenden zu tun, die unterschiedlichste Voraussetzungen in den Unterricht mitbringen. Der Umgang mit dieser Heterogenität stellt eine alltägliche Herausforderung bei der Gestaltung ihres Unterrichts dar. Adaptiver Unterricht bietet eine Möglichkeit, den Unterricht stärker auf die Bedürfnisse der Lernenden anzupassen. Digitale Medien können sowohl die Lehrkräfte als auch die Schüler:innen dabei in besonderer Weise unterstützen.

Im Rahmen des Projekts MINT-ProNeD entwickeln die Didaktiken der Physik, Chemie und Mathematik gemeinsam eine fächerübergreifende Lehrerfortbildung zum Thema digital gestützter, adaptiver Unterricht in den MINT-Fächern. Einerseits erhalten die Lehrpersonen im Rahmen der Fortbildung Einblicke in wissenschaftliche Erkenntnisse zur Gestaltung von adaptivem Unterricht mit digitalen Medien; andererseits werden gemeinsam praktische Umsetzungsmöglichkeiten erarbeitet, wie MINT-Unterricht unter Einsatz digitaler Medien adaptiv gestaltet werden kann. Die Fortbildung richtet sich dabei primär an Lehrkräfte der Fächer Mathematik, Physik und Chemie am Gymnasium.

Im Mittelpunkt des Vortrags im MINT-Forum steht die Vorstellung der Konzeption und der aktuell entstehenden Materialien zu dieser Basisfortbildung. Weiterhin werden das Gesamtprojekt und das geplante weitere Vorgehen überblicksartig vorgestellt.

Gerne möchten wir die Gelegenheit nutzen, um mit euch und Ihnen in einen anregenden Austausch über die entstehende Fortbildung zu treten.

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Abstract folgt…

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Offene Aufgabenformate gelten im Physikunterricht als lernwirksam, sind aber sehr zeitintensiv. Die Integration künstlicher Intelligenz bietet vor diesem Hintergrund enormes Potential und ermöglicht neue Gestaltungsmöglichkeiten. Im Rahmen des Postdoc-Kollegs TEIFUN (Technologiegestützte Innovationen in fachspezifischen Unterrichtssettings) wird Unterrichtsmaterial aus dem didaktisch fundierten „EPo-Konzept“ (Elektrizitätslehre mit Potential) durch ein KI-gestütztes Tutor-System ergänzt. Dieses System soll Lernende als interaktiver Lernbegleiter durch ein Spektrum offener Aufgabentypen führen und personalisiertes Feedback bieten. Die Kommunikation in natürlicher Sprache ermöglicht es den Lernenden ihre eigenen Überlegungen und Fragen einzubringen und kann so kognitiv aktivierende physikalische Dialoge fördern. In begleitenden Studien soll das Zusammenwirken der KI-Technologie mit dem fachdidaktisch fundierten Unterrichtskonzept empirisch untersucht werden. Im Vortrag werden erste Ansätze für das Forschungsprojekt und der Prototyp eines KI-Tutors vorgestellt.

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