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Den vielen außerschulischen Lernorten an der norddeut-schen Wattenmeerküste mangelt es in ihren Bildungsangeboten an Erklärungen und Modellen, die sich eignen, um auch die dortige physikalische Dynamik in Form von Strömungs- und Strukturbildungsphänomenen zu erklären. Die Lernort-leitenden berichten, dass Besuchende Fragen zu entsprechenden Phänomenen stellen, die weder von ihnen noch den Bildungsangeboten beantwortet werden können. Die vorliegende Studie widmet sich diesem Defizit. Sie ist in einem übergeordneten Projekt angesiedelt, das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördert wird. Das übergeordnete DBU-Projekt zielt darauf ab, Exponate für außerschulische Lernorte zu entwickeln, die auch die physikalische Sicht auf die Dynamik an der Küste repräsentieren. Die vorliegende Studie leistet zu diesem übergeordneten Projekt insofern einen Beitrag, als eine Didaktische Rekonstruktion der physikalischen Dynamik an der Küste durchgeführt wurde, die darauf abzielte, Leitlinien für eine didaktische Strukturierung zu entwickeln. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde im Rahmen der Didaktischen Rekonstruktion zunächst fachliche Klärung betrieben, indem die zentralen physikalischen Grundideen des Themenfelds herausgearbeitet wurden. Im zweiten Schritt wurden Lernendenperspektiven auf Strömungen und Strukturbildungen mit einer Interviewstudie erfasst. Dabei wurde zum einen beforscht, welche Merkmale Lernende mit den beiden Termini „Strömung“ und „Strukturbildung“ assoziieren. Zum anderen wurde untersucht, wie Lernende die Entstehung von Strömungen und Strukturbildungen erklären. Im dritten Schritt wurden die physikalischen Grundideen mit den untersuchten Lernendenperspektiven verglichen. Auf Basis dieses Vergleichs wurden Leitlinien für eine didaktische Strukturierung zur physikalischen Dynamik an der Küste erarbeitet. Diese Leitlinien dienen im übergeordneten DBU-Projekt der Unterstützung der Zusammenarbeit zwischen Physikdidaktik, Lernortleitenden und Ausstellungsagenturen zur Entwicklung neuer Ausstellungsexponate., Many extracurricular learning venues located near the German Wadden Sea are lacking explanations and models that are suitable for explaining the physical dynamics of the coast. The operators report that visitors ask questions about currents and structure formation phenomena that neither they nor their educational offerings can answer. The present study addresses this deficit. The study is part of an overarching project that is funded by the German Federal Environmental Foundation (DBU). The overarching DBU project aims to develop exhibits for extracurricular learning venues that also represent the physical view on the dynamics of the coast. The present study contributes to this overarching project insofar as an educational reconstruction of the physical dynamics of the coast was carried out, which aimed to formulate educational guidelines. In the first step of the Model of Educational Reconstruction, the concept of elementarization was used to analyze the subject matter structure of coastal dynamics by elucidating the basic scientific ideas in the subject area. These include processes of equalization and self-organization that explain currents and structure formations in granular matter. In the second step, the learners’ conceptions of currents and structure formations on the coast were examined with an interview study. On the one hand, it was investigated what the terms “current” and “structure formation” mean from the learners’ viewpoint. On the other hand, it was examined which physical concepts are used by the learners to explain both phenomena. In the third and final step, the basic physical principles were being compared with the learners’ perspectives. Based on this comparison, educational guidelines were formulated. In the overarching DBU project, these guidelines serve to support cooperation between science education researchers, operators of the extracurricular learning venues, and the exhibition design agencies to develop new exhibits.

One area that is supported by the project “Qualitätsoffensive Lehrerbildung” (funded by BMBF) is the improvement of collaboration and coordination between studies in the discipline, studies in pedagogical content knowledge, and studies in pedagogical knowledge during teacher education at university. Aiming a better coordination among these three parts of teacher education at university, many of the supported projects have designed and realized university-specific approaches. This conference proceedings volume comprises contributions by 15 of these projects. Seven of those were introduced and discussed in workshops on the occasion of two cross-regional project-conferences in Hannover and Potsdam. Overall, the contributions give a theoretically funded as well as a practice-oriented overview of current approaches and concepts to achieve a better connection between study units concerning studies in content knowledge, pedagogical content knowledge and pedagogical knowledge in teacher education. The volume presents university projects, which take effect on different levels (at the level of curriculum and content, at a collegiate level, at the level of structural conditions of universities). The different approaches are described in a way that they can provide a basis for transfer to other subjects or further universities. The contributions are aimed at teacher educators as well as other actors working in the field of teaching- and quality development at universities. All of them can take transferable ideas and impulses from the described concepts and formats. Eine verbesserte Zusammenarbeit und Abstimmung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik, Bildungswissenschaften und schulpraktischen Lernorten ist einer der Förderbereiche der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“. Zahlreiche der geförderten Projekte haben für dieses Handlungsfeld im Bereich Vernetzung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Bildungswissenschaften hochschulspezifische Maßnahmen konzipiert und umgesetzt. Der vorliegende Tagungsband beinhaltet Beiträge von 15 entsprechenden Projekten, von denen sieben anlässlich von zwei standortübergreifenden Projekt-Tagungen in Hannover und Potsdam vorgestellt und in Workshops diskutiert wurden. Insgesamt geben die Beiträge einen theoretisch fundierten und gleichzeitig praxisorientierten Überblick über aktuelle Ansätze und Konzepte zur besseren Vernetzung fachwissenschaftlicher, fachdidaktischer und bildungswissenschaftlicher Studienanteile im Lehramtsstudium. Dargestellt werden Projektarbeiten der Hochschulen, die auf verschiedenen Ebenen wirksam werden (curricular-inhaltliche Ebene, kollegiale Ebene, hochschul-strukturelle Ebene). Die Maßnahmen sind so beschrieben, dass sie als Grundlage für einen Transfer auf andere Fächer bzw. andere Standorte genutzt werden können. Die Beiträge richten sich an alle Lehrenden im Bereich der Lehramtsbildung sowie sonstige Akteure im Bereich der Lehr- und Qualitätsentwicklung an den Universitäten. Sie alle können den beschriebenen Konzepten und Umsetzungsformaten transferierbare Ideen und Impulse entnehmen.

Im vorliegenden Band wird die nichtlineare Physik einschließlich der Chaostheorie und der fraktalen Geometrie didaktisch rekonstruiert: Die erweiterten Konzepte von Determinismus, Zufall und Struktur werden fachlich analysiert; diese Analyseergebnisse werden systematisch mit den Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern, mit denen sie das kontraintuitive Verhalten chaotischer Systeme erklären, verglichen, um eine vorläufige Sachstruktur für den Unterricht zu entwickeln; auf der Basis dieser Sachstruktur werden zusammen mit erfahrenen Lehrpersonen pilotartige Unterrichtssequenzen zu Chaos und Ordnung gestaltet und erprobt; und schließlich wirken Ergebnisse der Erprobungen im iterativen Prozess der Didaktischen Rekonstruktion auf die Sachstruktur und die Anlage weiterer empirischer Studien zurück.

Die Projekte Biologie, Chemie und Physik im Kontext gehen der Frage nach, wie sinnstiftender, alltagsnaher Unterricht in den Naturwissenschaften gelingen kann. Sie verfolgend dabei das Ziel, naturwissenschaftliche Konzepte, Arbeitsweisen und Strategiewissen bei ihrer Vermittlung im Unterricht so in ausgewählte Kontexte einzubetten, dass die Schülerinnen und Schüler damit gezielt in ihrer Kompetenzentwicklung unterstützt werden. Den Lernenden werden Anknüpfungspunkte an ihr Vorwissen und ihre Alltagserfahrungen geboten sowie wissenschaftliche Anwendungsfelder vermittelt. In den Projekten wird die symbiotischen Implementationsstrategie realisiert, bei der schulübergreifende Gruppen aus Lehrkräften in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Vertretern der Bildungsadministration Unterrichtseinheiten entwickeln, erproben und optimieren (Konzept der "learning communities").