Beteiligte Fachdidaktiken
Astronomie- und Physikdidaktik
Die älteste Wissenschaft der Menschheit, die Astronomie, sollte natürlich in keinem MINT-Projekt fehlen, insbesondere in der heutigen Zeit. Die Menschheit schickt sich gerade an, die natürlich gegebenen Grenzen unseres Heimatplaneten bis zum Äußersten zu belasten. Ein Blick über den Tellerrand hinaus kann da sehr lehrreich sein – wie ein Planet „funktioniert“ und was man mit ihm tunlichst alles nicht machen sollte, lernt man wesentlich in der Himmelskunde.
Wenn man in der heutigen komplizierten Alltags- und Berufswelt den Überblick behalten muss, dann hilft eine Art von generalisierendem Denken, das eine Spezialität der Physik ist: Bilde möglichst übersichtliche Modelle von den Dingen und Vorgängen in der Welt und sieh Dir dann an, was Du mit Hilfe von Experimenten und mathematischen Überlegungen über diese Modelle lernen kannst. Wer in dieser Methode wenigstens einige Übung erlangt hat, kann sie als effektives Werkzeug einsetzen, um sein Handeln und Urteilen zu gestalten.
Eine Vorstellung der Abteilung Didaktik der Physik und
ausgewählter Projekt findet sich unter
http://www.physik.uni-siegen.de/didaktik//,
Biologiedidaktik
Im Mittelpunkt der Biologie als naturwissenschaftliche Disziplin stehen das „Leben“ und die Aufklärung und Beschreibung der ihm zu Grunde liegenden Prinzipien. Die weitergehende Beschreibung von Strukturen und differenzierte Darstellung der Prozesse fordert den Bezug zu den fachgebundenen Perspektiven der MINT Fächer und deren Methodik im Hinblick auf eine umfassende naturwissenschaftliche Grundbildung ein. Der Aufbau von grundlegenden Wissensbeständen in fachbezogenen Lehr- und Lernsituationen lenkt den Blick auf das zu Grunde liegende fachwissenschaftliche und fachdidaktische Wissen zur Anlage kompetenzorientierter Lehr- und Lernsituationen. Damit geht die Anforderung fachdidaktischer Forschung einher die Struktur, den Aufbau und die Genese von Professionellem Wissen im Fach Biologie genauer zu beschreiben.
Im Mittelpunkt des Interesses der Didaktik der Biologie steht dabei das Lehren und Lernen im Fach Biologie modellgestützt und entwicklungsbezogen zu innovieren. Die für das kompetenzorientierte Lehren und Lernen in allen drei Phasen der Lehrerbildung im Fach Biologie bedeutsamen Facetten Planung, Dokumentation, Erprobung und theoriegeleitete Reflexion und die hier eingehenden Elemente professionellen Wissens mit qualitativen und quantitativen Instrumenten zu beschreiben schafft die Grundlage, Rahmenbedingungen von standardorientierten Lehr- und Lernprozessen darzustellen, die Kompetenzgenese zu skalieren und Wirkungen durch abgestimmte Instrumente niveaubezogen zu erfassen.
Eine Vorstellung der Abteilung Didaktik der Biologie und
ausgewählter Projekt findet sich unter
http://www.chemie-biologie.uni-siegen.de/biologie/fachgruppen/didaktik/,
Chemiedidaktik
Im schulischen Fächerkanon kommen die Schülerinnen und
Schüler zumeist erst nach Biologie und Physik mit Chemie in
Berührung und im Sachunterricht der Grundschule finden
chemische Aspekte kaum Berücksichtigung. Zu Beginn des
Chemieunterrichts in der Mittelstufe sind Interesse und
Motivation der Lernenden dann sehr hoch, lassen aber leider
bald deutlich nach.
In der Chemiedidaktik in Siegen suchen wir nach Wegen,
chemische Aspekte in den Sachunterricht zu integrieren und die
Motivation der Lernenden im Chemieunterricht aufrecht zu
erhalten. Dazu gehen wir von dem Ansatz aus, chemische Aspekte
ausgehend von Naturphänomenen und möglichst in naturnaher
Umgebung zu betrachten. Darüber hinaus stehen Überlegungen zur
stärkeren Integration einer Bildung für nachhaltige Entwicklung
(BNE) im Zentrum unserer Untersuchungen zum Lernen von Chemie
bzw. unserer konzpetionellen Entwicklungsarbeiten. Dies schafft
direkte Anknüpfungspunkte zu den übrigen MINT-Disziplinen,
insbesondere zu Biologie und Physik.
Eine enge Kooperation mit den übrigen MINT-Arbeitsgruppen
besteht mit den Schülerlaboren Science Forum und FLEX unserer
AG im zdi-Schülerlaborverbund an der Universität Siegen.
Eine Vorstellung der Fachgruppe und ihrer Projekte ist unter
folgendem Link zu finden:
http://www.chemie-biologie.uni-siegen.de/chemiedidaktik/
Geographiedidaktik
Die Geographie ist eine integrative, fächerverbindende und fächerübergreifende Wissenschaft. Sie verknüpft geistes- und naturwissenschaftliche Ansätze konsequenter als andere Disziplinen. Hierbei ist die Überwindung von Fächergrenzen angestrebt, um Phänomene und Prozesse auf dem Planeten Erde in ihrer Komplexität ganzheitlich und systematisch zu betrachten, zu bewerten und zu beurteilen. Insofern erlaubt insbesondere die Geographie die Beantwortung aktueller Menschheitsfragen, so beispielsweise im Hinblick auf Nachhaltigkeit, Ökologie oder auch die Klimaforschung.
Im Rahmen von MINTUS kooperiert die Geographie mit den ebenfalls beteiligten Naturwissenschaften. Dies wird durch bereits erfolgreich durchgeführte und regelmäßig angebotene Veranstaltungen in den unterschiedlichen Studiengängen - hier etwa Biologie, Sachunterricht, Sozialwissenschaften und Physik - deutlich.
Weiterhin gibt es aktuelle Forschungs- und Dissertationsprojekte gemeinsam mit den Disziplinen Mathematik, Biologie und Chemie an der Universität Siegen. Im Rahmen internationaler Kooperationen bestehen derzeit Vorhaben in den Umweltwissenschaften, die an den kolumbianischen Universitäten aus Cali, Pereira und Popayán angesiedelt sind.
Zum Schuljahr 2015/16 beginnt die Zusammenarbeit mit dem schulischen Partner Berufskolleg Allgemeingewerbe, Hauswirtschaft und Sozialpädagogik (BK AHS) des Kreises Siegen-Wittgenstein in dessen Bildungsgängen des beruflichen Gymnasiums.
Mathematikdidaktik
Mathematik ist nicht nur als Einzeldisziplin zentraler
Baustein von MINT, sondern zudem wesentlicher Bestandteil aller
Natur- und Ingenieurswissenschaften. Die Mathematik ist dabei
viel mehr als eine Sprache der Anwendungswissenschaften.
Mathematik hat neben der beschreibenden Funktion auch eine
erklärende und macht Theoriebildung in den
Anwendungswissenschaften möglich. Historische Fallstudien wie
die Untersuchung von Lehr-Lernprozessen in der Schul- und
Hochschulmathematik legen die Erkenntnis nahe, dass eine
authentische Verwobenheit der MINT-Disziplinen wesentliches
Charakteristikum für erfolgreiche Wissensgenese ist.
Bedingungen und Konzepte für eine authentische mathematische
Wissensentwicklung im MINT-Bereich zu erforschen ist eine
wichtige Aufgabe der Mathematikdidaktik. Dabei reicht das
Spektrum der Siegener Forschung zu dieser Thematik von
Design-Based-Research Experimenten bis hin zu
wissenschaftstheoretischen Fallstudien.
Eine Vorstellung der Fachgruppe und ihrer Projekte ist unter
folgendem Link zu finden:
https://www.uni-siegen.de/fb6/didaktik/
Technikdiaktik
In der Technik ist die Mathematik ein unverzichtbares
Hilfsmittel bei Machbarkeitsstudien, Entwürfen, Konstruktionen
und Dimensionierungen. Dabei ist auf der einen Seite der Trend
zur „Makroisierung“ zu beobachten, d.h., dass Expertensysteme
hier kalkulatorische Aufgaben übernehmen. Auf der anderen Seite
helfen komplexe mathematische Modelle im Bereich der immer
wichtiger werdenden Simulation von Baugruppen und Anlagen, da
diese im globalen Wettbewerb eine kostengünstige und schnelle
Entwicklung ermöglicht. Angesichts dieser Veränderungen der
Anforderungen an den Ingenieurberuf ist aus
ingenieurdidaktischer Sicht zu fragen, welche mathematischen
Inhalte auf welchem Abstraktions- oder Praxisniveau wie
(eigenständig oder als Projektbausteine) zu vermitteln sind.
www.tvd-edu.com, www.ipw-edu.com