Monique Meier

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• Professor
• Professor of Biology Education at TU Dresden

Subject-method barriers and cognitive load (CL) of students have a particular importance in the complex learning process of scientific inquiry. In this work, we investigate the valid measurement of CL as well as different scaffolds to reduce it during experimentation. Specifically, we examine the validity of a subjective measurement instrument to a...

For the planning and implementation of lessons with digital technologies, a subject-specific technology-related professional competence of teachers is of central importance. However, the competency frameworks developed so far remain in a general perspective and do not explicitly address subject-specific issues. Furthermore, digital competencies are...

Digital technologies that are very close to the teacher’s analog field of activity, such as digital presentation, are increasingly taking place in the classroom, while digital, innovative technologies (e.g., 3D Printing) lacking such equivalents are used much less. Although such technologies are associated with more intense methodological and didac...

Zeitgemäßer Biologieunterricht muss digitale Potenziale und analoge Zugänge gleichermaßen bei der Planung und Umsetzung von Lehr-Lernprozessen berücksichtigen. Digital und analog stehen sich dabei nicht konträr gegenüber. Vielmehr geht es um das Amalgam reflexiver Entscheidungen bei der Gestaltung von Unterricht. Digital Biologie unterrichten zeig...

Die Differenzierung in die Studienelemente Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Bildungswissenschaften, in Theorie und Praxisstudien sowie in die drei Phasen der Lehrerbildung sind zentrale Elemente der deutschen Lehrerbildung. Zugleich erleben Studierende ihre Studienelemente als weitgehend unverbunden und disparat. Die Vernetzung von fachlichen, fa...

Künstliche Intelligenz (KI) ist nicht mehr nur ein Zukunftsthema, sondern bereits in vielen Bereichen der Lebens- und Arbeitswelt sowie in Forschung und Lehre in den Naturwissenschaften präsent und wird zukünftig als eine Schlüsseltechnologie noch an Bedeutung zunehmen. Daher benötigen Lehrkräfte Kompetenzen zum Unterrichten mit und über KI. Expert...

Künstliche Intelligenz (KI) ist nicht mehr nur ein Zukunftsthema, sondern bereits in vielen Bereichen der Lebens- und Arbeitswelt präsent und wird zukünftig als eine der Schlüsseltechnologien dieses Jahrhunderts noch an Bedeutung zunehmen. So ist KI bereits in vielen Bereichen des Alltags wie selbstverständ- lich integriert, sei es durch Sprachassi...

Im Projekt „ProfiLL (Professionalisierung mittels intelligenter Lehr-Lernsysteme)“ wurde eine hochschuldidaktische, digital-gestützte Lehrveranstaltung für angehende Biologielehrpersonen konzipiert, implementiert und sukzessiv weiterentwickelt. Zentrales Lehrziel ist, über den Einsatz eines eigens entwickelten, regelbasierten Lehr-Lernsystems (klas...

Pflanzen bewegen sich – Während diese kurze Aussage bei manchen zu Erstaunen, Verwunderung oder sogar Unglaube führen kann, haben manch andere womöglich bereits konkrete Vorstellungen zu den vielfältigen Bewegungsformen von Pflanzen. Die in diesem Beitrag vorgestellte interaktive, multimediale Lerneinheit knüpft an die Vorstellungen von Lernenden z...

Plus Lucis 3, 17-21

Plants make up a large part of the world, and they are important to a wide range of organisms. However, most people do not pay attention to plants - the phenomenon of plant blindness is widespread. The lack of interest in plants and the inability of students to see, know and appreciate the importance of the vegetation around them is not a country-s...

Der Artikel beschreibt grundlegende Konzepte für den Einsatz von 360°-Videos für virtuelle Naturerlebnisse im Biologieunterricht. Dabei stehen sowohl technologische als auch fachdidaktische Aspekte im Fokus. Es werden zudem konkrete Handlungsempfehlungen für den Einsatz im Unterricht gegeben, die gemeinsam mit Lehrkräften erarbeitet wurden.

Mit der zunehmend intensivierten Verbindung von Lehr-Lern-Laboren und Digitalisierung werden in bestehenden Lehr-Lern-Laboren digitale Angebote integriert, neue Lehr-Lern-Labore mit digitaler Ausrichtung aufgebaut sowie rein digitale, fachübergreifende Labor-Formate an den Hochschulen als „Raum“ zum digitalgestützten Lehren und Lernen etabliert. De...

Die Digitalisierung als eines der zentralen Querschnittsthemen der Lehrkräftebildung hat längst Einzug in die Lehr-Lern-Labor-Landschaft gehalten. In diesem Zuge wurden in bestehenden Lehr-Lern-Laboren digitale Angebote integriert, neue Lehr-Lern-Labore aufgebaut, bei deren Konzeption Digitalisierung in der Anlage und/oder der inhaltlichen Gestaltu...

Das Diagnostizieren von Lernvoraussetzungen und fachbezogenen Schwierigkeiten der Lernenden, einhergehend mit der Bereitstellung differenzierter Feedback-Formen, stellen grundlegende Aufgaben im unterrichtlichen Alltag jeder Lehrkraft dar. Digitale Werkzeuge bieten hierbei neue Potenziale zur Gestaltung einer zielgerichteten Diagnose und individuel...

Die Entwicklung einer scientific literacy for all stellt die Zielsetzung eines inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts dar, in dem Lernende neben Fachinhalten auch fächerübergreifende Kompetenzen erwerben. Insbesondere der Prozess der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung, der einhergeht mit dem Erwerb und der Anwendung naturwissenscha...

In der vorliegenden Studie wurde untersucht, inwiefern sich über Eye-Tracking generierte Blickdaten während der Nutzung dynamischer und statischer Repräsentationskombinationen in Form von Lernunterstützungen beim Experimentieren kategorial beschreiben lassen. Dazu wurde eine Eye-Tracking-gestützte Interventionsstudie mit Schüler*innen des 9. und 11...

Videos weisen ein hohes Potenzial für das Lehren und Lernen in Schule und Hochschule auf. Gleichzeitig sind Videoformate vielfältig und schwer abgrenzbar. Auch über Kriterien für qualitativ gute Videos besteht keine finale Einigkeit. Eine Einschätzung der Einsatzmöglichkeiten verschiedener Videoformate und die Beurteilung ihrer Qualität sind aber s...

Das Projekt VidEX – Lehren und Lernen mit Experimentiervideos erweitert das bisher existierende Angebot an digitalen Werkzeugen für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Konzeptionelles Kernelement ist das Experimentiervideo mit Begleitmaterialien, welches weniger als Ersatz für das Realexperiment dienen soll, sondern neuartige, differenzierte Zu...

Für eine digitale Transformation der chemischen Industrie sind Fachkräfte mit umfassenden Kompetenzen unabdingbar. Die Grundlagen fachbezogener digitaler Bildung werden bereits in der Schule gelegt. Die Lehrkräftebildung ist hierfür neu auszurichten.

Zeitschrift für Didaktik der Biologie (ZDB) - Biologie Lehren und Lernen https://zdb.uni-bielefeld.de/index.php/zdb/article/view/5417 Erklärvideos können das fachliche Lernen bereichern, vorausgesetzt, sie werden didaktisch begründet ausgewählt oder produziert sowie eingesetzt. Beispielsweise unterstützen sie die mentale Vorstellungskraft und er...

https://www.friedrich-verlag.de/biologie/methoden-konzepte/interaktive-videoformate-fur-den-naturwissenschaftlichen-unterricht-12327

In order to systematically introduce (prospective) teachers to teaching in the digital world and to lay the foundations for concepts that are meaningful in terms of physics education, essential aspects of learning with and via digital media must be conveyed. In addition to cross-curricular competencies, it is essential to consider subject-specific...

Der 3D-Druck kann im naturwissenschaftlichen Unterricht vielfältige Möglichkeiten für fachinhaltliche Kontexte und metho-dische Zugänge eröffnen, sogar dann, wenn an Schulen kein 3D-Drucker verfügbar ist. Um die Potenziale zu bewerten, bedarf es einer Analyse möglicher Szenarien der Integration des 3D-Drucks aus unterschiedlichen Perspektiven. Im B...

Zur Planung und Durchführung von Unterricht mit digitalen Technologien ist eine technologiebezogene professionelle Kompetenz von Lehrkräften im Fach zentral. Bisher werden vorwiegend fachunspezifische Selbsteinschätzungsinstrumente genutzt, da Kompetenzmodellierungen für diesen Bereich noch nicht fachspezifisch differenziert vorliegen. Im Orientier...

Videos have become an integral part of everyday life and play an (increasingly) important role in informal learning situations. To introduce pre-service teacher students to this technology as a learning object and method for formal, school-based learning situations, requires a high level of interest in technology and acceptance for its future use i...

Understanding and knowledge of scientific reasoning skills is a key ability of pre-service teachers. Biology and chemistry pre-service teachers from two German universities claimed central decisions or actions school students have to perform in scientific reasoning in the open inquiry instruction of an experiment. Attitudes towards the importance o...

Zentrale Elemente in der naturwissenschaftlichen Grundbildung sind das Verständnis von sowie Wissen und Fähigkeiten zum naturwissenschaftlichen Arbeiten (Bybee 2006). Diese ermöglichen es Lernenden, Alltagsphänomene aus einer forschenden Perspektive in den Blick zu nehmen; neue Erkenntnisse zu erlangen und Interesse für die Biologie zu entwickeln....

Mit entsprechenden Kompetenzen können Lehrkräfte einzelne funktionale Elemente des Unterrichts digitalisieren – bis hin zu einer Transformation in ein vollständig digitales Lehr-Lernkonzept. Dies wird am Beispiel einer Unterrichtskonzeption zur photometrischen Konzentrationsbestimmung verdeutlicht, indem klassische, weitgehend analoge und digitale...

Beim Überwinden methodischer Hürden in forschend angelegten Experimentiereinheiten mit viel Entscheidungsspielraum kann der Betreuung der Lernenden eine Schlüsselfunktion zukommen. Angemessen im Experimentierprozess auf die Handlungen und Aussagen der Lernenden zu reagieren, setzt fachmethodisches Wissen zum Experimentieren und diagnostische Fähigk...

Kontrastieren und Vergleichen als Lehr-Lernmethode zur Förderung der Diagnosekompetenz in der Lehramtsausbildung Der vorliegende Beitrag liefert einen Überblick über zwei der letzten Teilprojekte im Kontext der Lehrer*innen-Professionalisierung, an deren Einwerbung und Betreuung Jürgen Mayer beteiligt war. Mit großem Engagement und kompetenter Unte...

Anhand von Praxisbeispielen werden in diesem Beitrag Einblicke in die vielfältigen Potenziale des 3D-Drucks für die Gestaltung von Lernszenarien und damit verbundene Kompetenzen gegeben. Außerdem werden Guidelines für den Einsatz von 3D-Druckern (Kasten 2, S. 46) im Unterricht formuliert. (in Unterricht Biologie, Reihe Bio[digital])

Die Didaktik der Biologie als Forschungswissenschaft hat sich in den letzten Jahrzehnten entscheidend entwickelt. Einer der renommiertesten Vertreter dieser Entwicklung ist Prof. Dr. Jürgen Mayer. Durch die Vielfalt seiner Forschungsgebiete und die persönliche Betreuung zahlreicher Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler, die inzwischen...

Die Systematisierung von Dingen und die Suche nach der darin enthaltenen Logik haben wir als typisch für die Arbeitsweise von Jürgen Mayer erlebt. Dementsprechend ist es nicht verwunderlich, dass er auch im Projekt PRONET den Impuls dazu gege-ben hat, die Vernetzungsansätze der verschiedenen Teilprojekte zu sichten, gegenei-nander abzugrenzen und i...

Zeitschrift: digital unterrichten Biologie, 4, 8-9.

In order to systematically introduce (prospective) teachers to teaching in the digital world and to lay the foundations for technological pedagogical content knowledge (TPACK) and concepts that are meaningful in terms of subject-specific teaching, essential aspects of learning with and via digital media must be conveyed. As frameworks concerning th...

Das Projekt „Analyse digitalisierungsbezogener Kompetenzen“ (AIM) ist Teil des Projektvorhabens PRONET‐D im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung und widmet sich der empirischen Erfassung und Analyse digitalisierungsbezogener Kompetenzen und Einstellungen von Kasseler Lehramtsstudierenden. Die kurzfristige Umstellung von der Präsenzlehre zu d...

Mit Online-Tools wie TinkerCAD ist es möglich, detaillierte, digitale 3D-Modelle zu entwerfen. Hierbei müssen sich die Schülerinnen und Schüler mit den fachlich-determinierten Strukturen des Originalobjektes sehr genau und vertieft beschäftigen, um diese möglichst realitätsnah im Modell umsetzen zu können. Im Beitrag wird eine Unterrichtssequenz sk...

Das Projekt ProfiLL setzt sich zum Ziel, ein intelligentes Lehr-Lernsystem (iLLs) zur individuellen Lernprozessgestaltung zu entwickeln, in die Biologie-Lehrerbildung zu integrieren und zu prüfen. Durch den Methodeneinsatz der Softwareverifikation sollen Möglichkeiten und Grenzen zur Konstruktion eines iLLs überprüft sowie die Kompetenz angehender...

In: Digital Unterrichten Biologie, 6, S. 3. (Friedrich Verlag https://www.friedrich-verlag.de/digital-unterrichten-biologie/)

Beim Kontrastieren und Vergleichen werden Schüler/innen dazu angehalten aktiv Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Objekten zu suchen. Im Beitrag wird eine materialgestützte Umsetzung dieser Lehr-Lernmethode im Biologieunterricht über den Einsatz von kontrastierenden Schülerprotokollvignetten zum Experimentieren beschrieben. Zudem werden Tipps...

Themenheft 1/2020 in Lehrerbildung auf dem Prüfstand: Lehr-Lern-Labore dienen der Intensivierung des Theorie-Praxis-Bezugs in der Lehrer*innenbildung. Sie sind zumeist aus Schülerlaboren entstanden, weisen aber auch eine Nähe zu Studienwerkstätten auf. Auch wenn das hochschuldidaktische Format Lehr-Lern-Labor-Seminar vielgestaltig umgesetzt wird,...

Mit digitalen Messsensoren die abiotischen Faktoren im Teich untersuchen oder mittels Videotechniken Biotope in der Nordsee erforschen – das Lehrvorhaben Freiland digital eröffnet Biologie-Lehramtsstudierenden Möglichkeiten zum praxisorientierten, digitalisierten Lehren und Lernen an außerschulischen Lernorten. Die Lehrkonzeption zielt auf die vern...

„DiKoLAN – Digitale Kompetenzen für das Lehramt in den Naturwissenschaften“ von Sebastian Becker, Till Bruckermann, Alexander Finger, Johannes Huwer, Erik Kremser, Monique Meier, Lars-Jochen Thoms, Christoph Thyssen und Lena von Kotzebue (Arbeitsgruppe Digitale Basiskompetenzen) ist lizenziert unter CC BY-ND 3.0. Sie dürfen die Abbildung (auch komm...

Was noch vor 100 Jahren technologisch undenkbar erschien – den Menschen hinsichtlich seiner Wahrnehmung, Aufmerksamkeit oder seiner kognitiven Belastung im Lernprozess analysieren zu können – ist heute durch den Einsatz hochauflösender Kameras schier einfach. In der Konsum‐ und Marktforschung, in medizinischen und psychologischen Bereichen ist die...

Vidubiology, ein europäisches Verbundprojekt, hat sich als Aufgabe gestellt, mittels digitaler Werkzeuge (biologische) Phänomene für Lernende zu visualisieren und sichtbar zu machen. Eingebettet in ein Lehrkonzept wird themenvariabel einsetzbares Arbeitsmaterial zur Integration von Foto- und Videotechniken zur Verfügung gestellt.

This is the handbook of the project vidubiology for teachers and interested persons in the field of education. It explains the concept of teaching and learning with photos/video as well as the implementation of the concept in teaching scenarios.

Das zuweilen unterschätzte Medium Video besticht durch seinen einfachen Zugang und eröffnet durch seinen vielschichtigen, technischen Charakter differenzierte Lernzugänge und vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Im Beitrag werden verschiedene Bewegbild-Techniken voneinander abgegrenzt und das Format Video in den didaktischen Rahmen zur naturwissenscha...

Praxisbericht zum Biologie-Hauptkurs der 8. Hessischen Schülerakademie Mittelstufe: Im Verhalten der Tiere stecken viele Geheimnisse – einem Teil wollen wir näher auf den Grund gehen. Über Beobachtungen und Experimente mit Zeitraffer- und Stop-Motion-Filmen sowie Dokumentationen können wir z. B. die Nachtaktivität von Fauchschaben, die Nahrungsvor...

Experimentieren mit System − Jeder ist mal dran und alle ziehen an einem Strang! Mit dem Konzept zum »Reziproken Experimentieren« wird ein Weg aufgezeigt, die Herausforderung beim ergebnisoffenen Experimentieren in der Planung, Durchführung und Auswertung mit Schüler/innen und ihren Lehrkräften anzugehen. Experimentieren zu lernen ist ein Pro-zess...

Das Lehren und Lernen sowie das Lernen zum Lehren anwendungsbezogen, reflektiert und nachhaltig zu gestalten, bilden die inhaltlichen und methodischen Leitlinien für die in diesem Beitrag im Zentrum stehenden Lernumgebungen. Die zugehörigen Teilprojekte sind verortet in der Didaktik der Biologie und Teil des Projektes „Professionalisierung durch Ve...

Das Lehramtsstudium bildet den Einstieg in einen Professionalisierungsprozess in dem domänenspezifisches Wissen und Fähigkeiten erworben werden. Nicht selten wird die-sem Wissen jedoch ein gewisses Maß an Trägheit nachgesagt, da es in der 2. und 3. Phase der Lehrerbildung nicht abgerufen wird oder werden kann. Die konstruktivistisch ausgerichtete T...

Die Kombination von fachlichen, fachdidaktischen und bildungswissenschaftlichen Studienelementen sowie die Gliederung in drei Phasen sind Charakteristika der Lehrerbildung in Deutschland stellen aber gleichzeitig eine besondere Herausforderung dar. Die verschiedenen Studienelemente und-phasen müssen strukturell und inhaltlich mit-einander vernetzt...

In class, teachers need to deal with very different and complex situations in a professional way. Their professional handling of classroom situations depends on their individual diagnostic abilities among other things. These diagnostic abilities refer to pedagogical, didactical, or subject-specific aspects. Therefore, it is a main goal of teacher e...

Exploring biological phenomena necessitates a learning process in which learners draw upon their existing knowledge and need to process new information in order to connect it with new insights in a meaningful context. However, the complexity of inquiry learning often poses a severe challenge for learners because it overburdens their limited working...

The poster provides general information about the EU-project ”vidubiology”.

Medien besitzen meist einen instruktionalen Charakter. In ihrer Nutzung ist es möglich, die zu vermittelnden Wissensinhalte in unterschiedlichen Formaten wiederzugeben und hierbei kognitive Verarbeitungsprozesse auf den Lerner abzustimmen. Verschiedene Prinzipien und Modelle aus der Kognitionspsychologie, die die Kapazität und Leistung des menschli...

Um Innovationen auf dem (digitalen) Schulbuchmarkt anzustoßen, hat die Medienberatung NRW in Zusammenarbeit mit dem FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht GmbH das BioBook NRW für den Biologieunterricht in den 5. und 6. Klassen an Gymnasien entwickeln lassen. Dieses digitale Schulbuch soll als Prototyp einen potenziellen Mehr...

Zusammenfassung de Der Einsatz von Tieren stellt eine besondere Herausforderung und Lehr‐Lernsituation im Unterricht dar. Er bedarf einen zuweilen hohen organisatorischen Aufwand und zudem können Tiere bei den Lernenden verschiedene Emotionen wie Freude, aber auch Ekel und Angst auslösen. Trotz ihrer möglicherweise abschreckenden Wirkung eignen sic...

Obwohl in ihrer Existenz noch unbekannt, war die Hefe bereits für die Äqypter von großer Bedeutung. Gewonnen aus obergärigem Bier wurde sie zur Herstellung von kleinen, flachen und gern mal mit Honig und Datteln gesüßten Broten genutzt. Auch heute noch haben Hefen in der Nahrungs- und Genußmittelherstellung eine große wirtschaftliche Bedeutung. In...

The BioBook NRW for Year 5 and 6 is a multimedia teaching and learning tool, which helps pupils to self-reliantly discover, learn and revise content and simultaneously gives teachers new perspectives on methodological structure for lessons. The BioBook NRW is a pilot project of Medienberatung NRW in cooperation with the FWU Institut für Film und Bi...

Durch die fortschreitende Digitalisierung im Bildungsbereich wird bei vielen Lehrkräften auch der Wunsch nach digitalen Schulbüchern geweckt. Derzeit bietet der Schulbuchmarkt allerdings überwiegend nur die elektronische Version des gedruckten Schulbuchs, die die Potenziale der digitalen Medien nicht ausreichend nutzt. Dass es auch andere Ansätze g...

Durch biologische Phänomene hochmotiviert wollen die SchülerInnen Experimente sofort durchführen. Leider geht dies allzu oft auf Kosten eines strukturierten Vorgehens, und letztlich kommt kein aussagekräftiges Ergebnis heraus. Mit Hilfe von Concept Cartoons benennen die SchülerInnen die Schritte der experimentellen Erkenntnisgewinnung und wenden di...

Scientific Literacy ist ein wichtiger Aspekt des kompetenzorientierten Lehrens und Lernens. Beobachtungen und Experimente im Freiland anzuleiten und zu unterrichten ist dabei aufgrund der komplexeren Situation sehr viel schwieriger als im Unterrichtsraum oder im Schülerlabor. Die Experimentier-Werkstatt Biologie FLOX der Universität Kassel – ein Le...

Bei der Vermittlung, Beurteilung und Förderung von Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung kommt der selbständigen Durchführung von naturwissenschaftlichen Untersuchungen eine besondere Rolle zu. Lernstand und Lernerfolg in diesem Kompetenzbereich werden jedoch in Leistungstests, Vergleichs- und Klassenarbeiten vorrangig über schriftliche Aufgaben erho...

It is not only rather easy for anyone to catch Daphnia out of ponds, they can moreover easilybe kept in class in small tanks. A variety of biological topics can be implemented in a studentorientedway and be acquired through scientific procedures by use of Daphnia magna. Thischapter describes a way to do observations and experiments with students to...

Das selbständige Durchführen von Experimenten ist an eine Vielzahl von Entscheidungen und Problemen gebunden, die es für die Schüler zu bewerkstelligen gilt. Welche Geräte brauche ich? Was muss ich beim Umgang mit dem Versuchsobjekt beachten? Welche Messungen sollte ich durchführen? Es stellt sich die Frage, mit welchem Aufgabendesign die Lernenden...

Die 2011 gegründete Experimentier-Werkstatt Biologie FLOX (Forschen und Lernen durch Off enes EXperimentieren) der Universität Kassel leitet Schüler der Mitt elstufe zum selbständigen Experimentieren an. In diese Arbeit ist zum einen die Ausbildung von Lehramtsstudierenden integriert, die frühzeitig das Begleiten off ener Experimentiereinheiten erl...

Die Experimentier-Werkstatt Biologie FLOX der Universität Kassel ist ein kompetenzorientiertes Schülerlabor, in dem das eigenständige Experimentieren der Schüler im Zentrum steht. Das dabei bevorzugte Versuchsobjekt ist der Große Wasserfloh (Daphnia magna). Studierende lernen, die Schüler im Zuge des Erkenntnisprozesses beim Experimentieren zu begl...

Die mit den nationalen Bildungsstandards einhergehende Konzentration auf Kompetenzdiagnostik, -entwicklung und -förderung erfordert sowohl methodische Veränderungen in der Unterrichtsgestaltung als auch die Entwicklung von kompetenzorientierten Diagnoseinstrumenten. Im Fokus dieses Artikels steht die inhaltliche Fundierung eines Diagnoseinstrumente...