Unterrichtsmethoden für MINT-Fächer : Bausteine für die Verbesserung von Lernwirksamkeit und Unterrichtsqualität

Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften (Biologie, Chemie, Physik) und Technik - seit Jahren findet in der breiten Öffentlichkeit eine angeregte Diskussion über diese sogenannten MINT-Fächer statt. Denn das in den MINT-Fächern vermittelte Wissen ist die unverzichtbare Grundlage für die Ausbildung der in Deutschland dringend benötigten Fachkräfte. Darum fordern Politik und Wirtschaft eine stärkere Gewichtung der Fächer, aber auch eine Verbesserung der Unterrichtsqualität. Dieses Buch stellt 20 verschiedene, wissenschaftlich fundierte Methoden für den MINT-Unterricht vor und erläutert die Rolle der digitalen Medien als fächerübergreifendes Element. Die interdisziplinäre Betrachtungsweise bietet Lehrern einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten und Ansätze für den eigenen Unterricht. Für jede der vorgestellten Methoden geben die Autoren wissenschaftliche fundierte Einschätzungen zu ihrer Lerneffektivität und erleichtern so Lehrkräften die Auswahl der geeignetsten Methoden für den eigenen Unterricht. Detaillierte Unterrichtsmodelle helfen bei der Umsetzung in der Praxis. Damit erhalten Lehrer und Lehramtsstudenten einen umfassenden Einblick in die effektivsten Unterrichtsmodelle für ein prozess- und ergebnisorientiertes Lernen in den MINT-Fächern. Dieses Buch lässt sich ideal fächerübergreifend einsetzen und dient dazu, die Lerneffektivität speziell im MINT-Unterricht bei Schülerinnen und Schülern zu verbessern. Front Matter ....Pages I-XV Front Matter ....Pages 1-1 MINT-Fächer: Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften (Biologie, Chemie, Physik), Technik (Andreas Zendler)....Pages 3-20 Unterrichtsmethoden: Steckbriefe, Prozessmodelle und Beispiele (Andreas Zendler)....Pages 21-78 Front Matter ....Pages 79-79 Der Einfluss von Stationenarbeit und direkter Instruktion auf die Lernwirksamkeit im Mathematikunterricht (Tamara Häbe, Jürgen Joos, Andreas Zendler)....Pages 81-115 Der Einfluss von direkter Instruktion und Gruppenpuzzle auf die Lernwirksamkeit im Informatikunterricht (Michael Horny, Andreas Fest, Andreas Zendler)....Pages 117-142 Der Einfluss von direkter Instruktion und Stationenarbeit auf die Lernwirksamkeit im Biologieunterricht (Verena Grösser, Steffen Schaal, Andreas Zendler)....Pages 143-170 Der Einfluss von Experiment und Computersimulation auf die Lernwirksamkeit im Chemieunterricht (Hanna Greiner, Cornelia Seitz, Andreas Zendler)....Pages 171-189 Der Einfluss von Fallstudie und Planspiel auf die Lernwirksamkeit im Physikunterricht (Meltem Öztürk, Dieter Klaudt, Andreas Zendler)....Pages 191-214 Der Einfluss von direkter Instruktion und Computersimulation auf die Lernwirksamkeit im Technikunterricht (Manuel Gohl, Andreas Zendler)....Pages 215-227 Ausblick (Andreas Zendler)....Pages 229-232 Back Matter ....Pages 233-236 Die Unterrichtsfächer Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften (Biologie, Chemie, Physik) und Technik (MINT-Fächer) erfahren zunehmend Aufmerksamkeit. Gefordert werden eine stärkere Gewichtung der Fächer sowie eine Verbesserung der Unterrichtsqualität. Dieses Buch präsentiert eine Übersicht über 20 verschiedene Unterrichtsmethoden für MINT-Fächer und ermöglicht so eine interdisziplinäre Betrachtung der unterschiedlichen Methoden. Die Lerneffektivität ausgewählter Unterrichtsmethoden wird verglichen und Lehrende somit bei der Wahl der geeigneten Methoden unterstützt. Für jede Unterrichtsmethode enthält das Buch praktisch anwendbare Unterrichtsbeispiele und präsentiert für ausgewählte Methoden Prozessmodelle, die ein prozess- und ergebnisorientiertes Lehren ermöglichen. Lehrenden und Lehramtsstudierenden in MINT-Fächern ist damit ein Buch an die Hand gegeben, das fächerverbindend eingesetzt werden kann. Der Inhalt MINT-Fächer und ihre Unterrichtsmethoden Lernwirksamkeit ausgewählter Unterrichtsmethoden Der Herausgeber Prof. Dr. Andreas Zendler ist seit 2005 Professor für Informatik und ihre Didaktik an der Pädagogischen Hochschule Ludwigsburg. Seine Forschungsschwerpunkte sind Empirische Informatikdidaktik, Unterrichtsmethoden, eLearning Engineering, multivariate Statistik und Data Science Fur jede der vorgestellten Methoden geben die Autoren wissenschaftliche fundierte Einschatzungen zu ihrer Lerneffektivitat und erleichtern so Lehrkraften die Auswahl der geeignetsten Methoden fur den eigenen Unterricht.