Neue Medien und eLearning in der Lehramtsausbildung

Elear

Im Fach Biologie nimmt die Bedeutung computergestützter Messapparaturen und multimedialer Lernumgebungen in den letzten Jahren stark zu. Die Veranschaulichung biologischer Objekte und Inhalte sowie die Simulation komplexer Prozesse können die Motivation und das Interesse für die Auseinandersetzung mit biologischen Inhalten fördern. Insbesondere für das Biologielernen am außerschulischen Lernort dient eine angemessene Vor- und Nachbereitung des Besuchs als Grundlage für einen Lernzuwachs. Hierbei können interaktive Lernmodule, die eine effiziente und zielgerichtete Vor- und Nachbereitung im schulischen Unterricht ermöglichen, den Lehrkräften eine wichtige Hilfestellung bieten.

In der Abteilung für Didaktik der Biowissenschaften erhalten Lehramtsstudierende die Möglichkeit mit einer geeigneter Medienausstattung innovative Projekte eigenständig umzusetzen, curriculare Inhalte effektiv zu integrieren und bei Forschungsprojekten mitzuwirken. Im Rahmen der Ausbildung wird ein strukturiertes Wissen über die wesentlichen Inhalte und Methoden des computerunterstützten Lernens vermittelt, wobei spezifische Konzepte zur Steigerung der Motivation und des Interesses an biologischen Themen im Bereich des multimedialen Lernens thematisiert werden. Handlungsrelevant wird dieses Wissen im Zusammenhang mit der Planung, Konzeption und Durchführung von Unterrichtseinheiten in Seminaren und Praktika, in denen fachwissenschaftliche Inhalte, Arbeitsweisen und Methoden aus zentralen Bereichen der Biologie und deren multimediale Umsetzung konkretisiert werden. Die Bedeutung des computerunterstützten Lernens im Rahmen der Erkenntnisgewinnung in den Biowissenschaften wird in Lehrveranstaltungen diskutiert.

Folgende Projekte geben einen Einblick:

 

Paläoanthropologische Forschungsmethoden

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Die Forschung in der Paläoanthropologie spielt für das Schulfach Biologie eine wichtige Rolle, da sie die wissenschaftliche Grundlage für Erkenntnisse zur Stammesgeschichte der Menschen bildet und somit einen entscheidenden Beitrag zum Verständnis unserer eigenen Evolution leistet. Paläoanthropologische Forschungsmethoden bleiben im schulischen Kontext meist unberücksichtigt. Im Rahmen eines Schülerlabortages wurde versucht, diese Problematik durch den schülergerechten Einsatz von 3D-Scanning-Verfahren zu lösen und paläoanthropologische Forschungsmethoden somit für SchülerInnen nicht nur zu veranschaulichen, sondern auch tatsächlich erlebbar zu machen. 

Paläoanthropologische Funde sind meist sehr selten und wertvoll. Eine berührungs- und zerstörungsfreie Dokumentation mit Hilfe von 3D-Scanning-Verfahren besitzt daher in der paläoanthropologischen Forschung einen hohen Stellenwert, damit Daten fossiler Funde unter Wissenschaftlern ausgetauscht und dreidimensionale Datensätze in Objekt-Datenbanken verfügbar gemacht werden können. Darüber hinaus können mit diesem Verfahren dreidimensionale Objekte aus Einzelteilen virtuell zusammengefügt werden, beispielsweise einzelne Knochenfragmente zu komplexeren Strukturen. Fehlende Teile können im virtuellen Modell ergänzt und das vermutete Erscheinungsbild rekonstruiert werden. Diese paläoanthropologische Vorgehensweise wird im Schülerversuch durch den Einsatz eines einfachen, bedienungsfreundlichen 3D-Laserscansystems nachvollzogen. Die Schülerinnen erstellen eigenständig ein virtuelles Schädel-3D-Objekt, welches  in einen „interaktiven eSteckbrief“ integriert wird (siehe Abbildung). Das 3D-Objekt kann im pdf-Dokument per Maus beliebig rotiert und in der Größe verändert werden. Im Rahmen des Schülerlabortages nutzen die SchülerInnen den PC nicht nur als reines Lern- und Informationsmedium, sondern auch als ein Mess- und Analysewerkzeug, mit dem sie eine forschende Rolle einnehmen können. Eine begleitende Studie zeigte, dass insbesondere das Interesse an modernen Forschungsmethoden erhöht wurde, wobei die hohe Interaktivität und die individuellen Gestaltungsmöglichkeiten (Erstellung eigener Visualisierungen, eSteckbriefe) wichtige Parameter sind.

Interactive Gorilla

Interactive

Kooperationsprojekt: InGo – Interactive Gorilla

FB15 Didaktik der Biowissenschaften: Prof. Dr. Paul Dierkes, Saskia Rothe

FB12 Graphische Datenverarbeitung: Prof. Dr. Detlef Krömker, Dipl.-Inf. Sebastian Schäfer, Dipl.-Inf. Daniel Schiffner, Benjamin Bronder, Christian Hornisch

Extern: Dipl.-Designer Rüdiger Noehte

Das Besucherinteresse an sogenannten Schauwerttieren im Zoo ist hoch. "Jetzt guck' doch endlich mal" - Diese oder ähnliche Bemerkungen sind in Zoologischen Gärten häufig vor Primatengehegen zu hören. Primaten im Zoo sind an Menschen gewöhnt und reagieren daher anders als in der freien Natur. Im Rahmen des Forschungsprojektes InGo (Interactive Gorilla) wird dieses Interesse an einer Interaktion mit unseren nächsten Verwandten aufgegriffen und in eine interaktive Lernumgebung implementiert. Ziel des Forschungsprojektes ist die Visualisierung einer interaktiven Gorillaanimation, die mit dem Betrachter interagiert. In Abhängigkeit von den Parametern Abstand und Anzahl der Betrachter werden bei InGo "natürliche" Verhaltensweisen auf Basis eines Verhaltensgraphens ausgelöst. Die direkte Interaktion erlaubt dem Betrachter Rückschlüsse, in denen einzelne Verhaltensweisen mit dem auslösenden Prozess verknüpft werden und schafft somit Anreize zu "eigenen Verhaltensexperimenten". Diese Interaktion zwischen Betrachter und Animation soll durch Forschungsarbeiten zukünftig näher analysiert werden.