Steffen Schaal

Ludwigsburg University of Education · Science Education

Die Förderung der digitalisierungsbezogenen Kompetenzen von (angehenden) Lehrkräften ist entscheidend, um Schüler*innen als mündige Bürger*innen die Teilhabe in der digitalen Welt zu ermöglichen. Lehrkräfte müssen ihrerseits die Potenziale digitaler Technologien erkennen und über die erforderlichen Kompetenzen verfügen, um die damit verbundenen Her...

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...

Education for Sustainable Development (ESD) has become an essential issue for schools facing major challenges such as bridging the knowledge-action-gap. Interactive simulations could help to focus on action-oriented learning. As part of a design-based research (DBR) process, we investigated the learning potential of game elements within a digital e...

This a collection of extended abstracts of all conference contributions. All contributions were selected based on a blind peer-review. Follow the the ling below to access the proceedings collection: https://phbl-opus.phlb.de/frontdoor/index/index/start/0/rows/10/sortfield/score/sortorder/desc/searchtype/simple/query/fddb+2023/docId/1231

Digitalization is a keyword in the discourse of educational science, but it is often linked to technological challenges, although digital changes occur throughout society. Therefore, STEM teachers are required to cope with technological changes in the subject, the increasing and diverse education and training technologies, and the ever-changing pat...

Mit dem Anspruch den digitalisierungsbezogenen Kompetenzen in der Lehrpersonenbildung einen breiteren Entwicklungsraum zu geben, stellt sich die Frage nach der generellen Ausgangslage. Die vorliegende Studie geht hierzu auf der Basis des TPACK-Modells der Frage nach, wie sich Lehramtsstudierende (n = 617) bezüglich ihrer digitalisierungsbezogenen K...

Education for Sustainable Development (ESD) has become a key concept to achieve global sustainable development. ESD aims at enabling people to think and act in a sustainable, future-oriented manner. For this purpose, ESD should not only equip learners with knowledge but is supposed to promote and advance the acquisition of sustainability competenci...

Das Projekt MakEd_digital zielt auf die Entwicklung digitalisierungsbezogener Kompetenzen von angehenden Lehrpersonen zur Nutzung, Entwicklung und Reflexion digitaler Medien und Werkzeuge in Lehr-/Lernkontexten ab. Dabei bilden unterschiedliche theoretische Modelle Basis und Bezugsperspektiven für die wissenschaftliche Konkretisierung und Validieru...

Im Buch wird die Planung von Biologieunterricht bis hin zu dessen Reflexion praxisnah dargestellt (s. Inhaltsverzeichnis).

Beitrag in "Bio digital Unterricht Biologie" Die Auswirkungen des Lockdowns auf die lokale Luftqualität und die Simulation des Verlaufs einer Infektionskrankheit sind Beispiele für Anwendungsmöglichkeiten der Data Literacy im Unterricht. Unter diesem Begriff versteht man die notwendigen Kompetenzen und Fähigkeiten für das Zusammenspiel aus systemi...

Umfassende Orientierungshilfe für Praxis und Studium. 9. Auflage, völlig neu bearbeitet, 12., durchgesehene Auflage 2020).

Gesundheitsförderung und Gesundheitsbildung sind überfachliche Aufgaben von Schule, zu deren Gelingen unterschiedliche Fächer in verschiedener Weise beitragen. Das Fach Biologie hat dabei besondere Verantwortung. Hier werden Grundlagen für informierte und reflektierte gesundheitsbezogene Entscheidungen gelegt, die individuelle und globale Wirkungen...

Was kann Schule dazu beitragen, dass Kinder und Jugendliche gesund leben und aufwachsen sowie gesundheitsbezogene Entscheidungen reflektiert treffen können? Neben der Behandlung gesundheitsbezogener Themenfelder im Unterricht ist es wichtig, Verhaltens- und Verhältnisprävention zu verbinden und gesundheitsgerechtes Handeln zu zeigen, einzuüben und...

Dieser Beitrag ist unter folgender Adresse erschienen: https://www.vbio.de/aktuelles/neuer-arbeitskreis-gesundheit-und-biologie-im-vbio/ Empfehlungen zur biologischen Bildung in Schule und Hochschule in Zeiten der Corona-Pandemie Die Corona-Pandemie hat den Alltag aller Menschen innerhalb kürzester Zeit gravierend verändert. Bildungseinrichtungen...

Das folgende Dokument ist unter https://www.vbio.de/aktuelles/neuer-arbeitskreis-gesundheit-und-biologie-im-vbio/ erschienen. Die Corona-Pandemie hat unseren Alltag in kürzester Zeit gravierend verändert. Auch wenn die Maßnahmen zur Verlangsamung der Ausbreitung des neuartigen Coronavirus (SARS CoV-2) und der damit verbundenen Erkrankung (Covid-19...

Gamification and game-based learning have been established as powerful tools in education. Location-based games (geogames) have been established following mainly a ‘seek-and-find’ game-mechanic, challenging mechanics like simulations are rarely used. We describe an approach for creating an educational location-based game (geogame). The central desi...

"Digitalization is a keyword in the discourse of educational science but it is rather often linked to technological challenges, although digital change takes place in the entire society. Therefore STEM-teachers are required to cope with the technological changes of the respective subject, the increasing and diverse education and training technologi...

In den letzten Jahren wurde verstärkt die Frage erörtert, wie die Förderung von Medienbildung an Grundschulen gestaltet werden kann und welche Potenziale der handlungsorientierte Einsatz digitaler Medien bietet. Dabei ist die Notwendigkeit deutlich geworden, bereits in der ersten Phase der Lehrerbildung Seminarangebote für Studierende im Bereich Gr...

Basierend auf Vorarbeiten der Ludwigsburger Arbeitsgruppe zur Erstellung und Nutzung ortsbezogener Spiele (Schaal/Schaal 2018, Oppermann et al. 2018, Schneider/Schaal 2017) wurde eine praxisorientierte Seminarkonzeption für den naturwissenschaftlichen Sachunterricht entwickelt (Schaal/Baisch 2017), welche Strategien zur Förderung digitalisierungsbe...

Digitalisierung ist ein Schlagwort im bildungswissenschaftlichen Diskurs und nur allzu häufig werden vorwiegend technologiebezogene Herausforderungen thematisiert. Der digitale Wandel vollzieht sich jedoch als gesamtgesellschaftliche Veränderung. MINT-Lehrkräfte sind daher gefordert, mit den rasanten technologischen Entwicklungen in der jeweiligen...

Der Arbeitskreis „Gesundheit & Biologie“ im VBIO widmet sich der Gesundheitsbildung im Biologieunterricht. Um einen Rahmen für biologiedidaktische Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten zu bieten, wurde das hier zur Diskussion gestellte dynamische Strukturmodell entwickelt. Mit dem Modell können Zustände und Veränderungen von Individuum und Lebens...

Der Arbeitskreis „Gesundheit & Biologie“ im VBIO widmet sich der Gesundheitsbildung im Biologieunterricht. Um einen Rahmen für biologiedidaktische Forschungs‐ und Entwicklungstätigkeiten zu bieten, wurde das hier zur Diskussion gestellte dynamische Strukturmodell entwickelt. Mit dem Modell können Zustände und Veränderungen von Individuum und Lebens...

The "Schatzkiste Ich" is the result of the research projekt "Culture sensitive sex education with adolescent refugees (KuSe)"

Das Lern- und Arbeitsheft „Schatzkiste Ich“ wurde für die sexualpädagogische Arbeit mit jugendlichen Geflüchteten konzipiert. Verschiedene Aspekte der Sexualität werden in abgeschlossenen Modulen und in einer leicht verständlichen Sprache vorgestellt und es wird eine gemeinsame werteorientierte Auseinandersetzung angeregt. Relevante Standardsituati...

Themen rund um die Gesundheit – wie Übergewicht, Essstörungen, Allergien, mangelnde Impf-bereitschaft, Antibiotikaresistenzen, Hygiene und nicht übertragbaren Krankheiten, aber ebenso die Förderung eines gesundheitsbewussten Lebensstils – sind eine große Herausforderung des 21. Jahrhunderts. Sie betreffen nicht nur den Einzelnen, sondern wirken auc...

Geogames, i.e. location-based games played with smartphones, provide potentials for environmental education and education for sustainable development by fostering connectedness to nature and valuing of biodiversity. This study analyses the development of competence in decision-making by Geogames providing opportunities for sound decisions and argum...

Geogames are complex location-based games for smartphones and they are part of a critical discussion within the community of environmental education. The aim of the study is to asses if smartphone games are suitable to foster connectedness to nature and if there are differences between a complex Geogame and a less-demanding treasure hunt. For this...

Kap. 5 stellt eine Studie vor, welche die Lernwirksamkeit bei Schülern untersucht, wenn diese mit direkter Instruktion und Stationenarbeit unterrichtet werden. Der Unterricht wird im Fach Biologie (Klassenstufe 9, Realschule) zum Unterrichtsthema Genetik durchgeführt. Dazu wird ein dreifaktorieller Versuchsplan eingesetzt, mit dem 2 Unterrichtsmeth...

Geogames are mobile, location-based and location dependent games for devices like smartphones and tablets. As geogames are played outdoors they offer various possibilities for environmental education. The geogame entitled FindeVielfalt Simulation is a location dependent game, developed in the BioDiv2Go project, which provides sensory experiences, d...

Biologische Erkenntnisse sind komplex – zum Beispiel der Einfluss von Bakterien auf die Artenstehung von Arthopoden und Nematoden. Die Pecha Kucha-Methode fördert das Verständnis: Denn nur 20 x 20 Sekunden stehen zur Verfügung, um auf den Punkt zu kommen! Die SchülerInnen elementarisieren dazu aus einem Sachtext die relevanten Kernaspekte, bereiten...

Die Förderung von Gesundheitskompetenz ist ein Ziel von Bildung, sowohl überfachlich, fächerübergreifend als auch speziell im Biologieunterricht. Vor dem Hintergrund verschiedener gesellschaftlicher und wissenschaftlicher Entwicklungen wie bspw. einem wachsenden medizinischen Wissen und gleichzeitig einer durch Studien attestierten mangelhaften Ges...

Smartphones & Co sind Teil der kindlichen Lebenswelt und bieten Potential, um Kinder bei der Erschließung ihrer Erlebnis- und Erfahrungswelt zu unterstützen. Auch angehende Lehrkräfte nutzen in ihrer Freizeit mobile Endgeräte, diese aber auch als digitale Werkzeuge für die Gestaltung von Lehr/Lernprozessen einzusetzen ist noch ungewohnt und erforde...

Educational location-based games provide a link between content and its real-life relevance in a physical environment. Location-based activities for authentic learning provide multiple opportunities, but educators still per-ceive technological and organisational barriers. There is a need for easy-to-use tools to facilitate the design of playful loc...

Geogames, that is, location-based games played in outdoor environments, have been shown to support a wide range of learning experiences in areas such as cultural heritage and biodiversity. However, we still know little about how the different aspects of location-based game-play interact temporally. This paper addresses the design problem of integra...

Location-based games for educational purposes provide a link between content and its real-life relevance in a physical environment. The potential of mobile, location-based activities for authentic learning is well known, but the technological and organizational barriers for educational staff still exist. There is a need for easy-to-use tools to fac...

Das Verstehen technischer Funktionszusammenhänge bedingt u.a. eine naturwissenschaftliche Perspektive (Ropohl, 2009). Vor dem Hintergrund eines oftmals beklagten trägen und mit den jeweiligen Fachkontexten unverbundenen Wissens elementarer physikalischer Grundkonzepte bei Lehramtsstudierenden des Faches Technik, fokussiert das Projekt eine physikal...

Health literacy is a significant resource for daily life in society. Global evidence reveals that there are less than ideal levels of health literacy in populations. One potential straproviding them with the skills and tools that will improve their knowledge and practice as our future workforce. The purpose of this study was to articulate the need...

An easy-to-use tool is presented that supports educators to create geogames for smartphones with media. The research questions are addressed whether educators use audios to support learning, and if they do, how do they use them? First results of the actual usage indicate that the potential of audio has not been fully exploited in all cases.

In vielen populären Action lmen wird der menschliche Stütz- und Bewegungsapparat weit über die natürlichen Grenzen belastet. Im Unterricht werden ausgewählte Szenen aus „Transporter 3“ auf ihren Realitätsgehalt überprüft, indem die Kräfte berechnen wer- den, die z. B. bei spektakulären Sprüngen mit Fahrzeugen und bei Schlägereien auf Körperteile ei...

Wie groß? Wie schwer? Wie dick? Wie schnell? Wie viel? Wie oft? So beginnen sehr häufig Fragen in der Schule und im Studium. Als Antworten werden genaue und möglichst rekordverdächtige Struktur- und Funktionsdaten erwartet. Darüber hinaus sind es häufig Fragen zum eigenen Körper, zur Gesundheit oder zu gesellschaftlichen Veränderungen, die einen na...

The valuing of biodiversity is considered to be a first step towards its conservation. Therefore, the aim of the BioDiv2Go project is to combine sensuous experiences discovering biodiversity with mobile technology and a game-based learning approach. Following the competence model for environmental education (Roczen et al, 2014), Geogames (location...

Education for Sustainable Development (ESD) aims to enable individuals to analyse and assess non-sustainable processes and to follow criteria of sustainability in their own life (de Haan, 2008). Thus helping them to develop „Gestaltungskompetenz“ (operational competence) is crucial for a sustainable society. An important part of operational compete...

Mobile electronic devices (MED) with integrated GPS receivers are increasingly popular in environmental education (EE) and education for sustainable development (ESD). This paper aims at identifying the possible applications of these devices, as well as identifying obstacles to such utilities. Therefore, a two-part study was conducted: An expert De...

Primary school teachers often lack content (CK) and pedagogical content knowledge (PCK) in the domain of natural sciences. Therefore effective teacher training is needed and the outcomes have to be assessed. In this paper the validation of an assessment methodology is described as part of an interdisciplinary primary science teacher education progr...

Wie groß? Wie schwer? Wie dick? Wie schnell? Wie viel? Wie oft? So beginnen sehr häufig Fragen in der Schule und im Studium. Als Antworten werden genaue und möglichst rekordverdächtige Struktur- und Funktionsdaten erwartet. Darüber hinaus sind es häufig Fragen zum eigenen Körper, zur Gesundheit oder zu gesellschaftlichen Veränderungen, die einen na...

This study describes a health promotion and school development intervention following the GUT DRAUF programme of the German Federal Centre for Health Education (BZgA) in secondary schools. The programme focuses on pre-service teacher training, on the development and implementation of health modules for science curricula and on systemic process cons...

Mobile electronic devices (MEDs) are increasingly used in environmental education (EE) and in education for sustainable development (ESD), especially location-based games are popular among adolescents and young adults. However, their benefit is discussed contradictory. In this study a theory based research framework for the implementation of MEDs i...

Recent work has established an association between overweight/obesity and sleep duration, suggesting that short sleep duration and timing of sleeping may lead to overweight. Most of these studies considered sleep-length rather than any other aspects associated with the sleep and wake rhythm, e.g. chronotype, which is a measure of timing of sleeping...

Mobile elektronische Endgeräte wie navigationsfähige Handys, Smartphones und GPS-Empfänger erfreuen sich in den letzten Jahren zunehmender Beliebtheit. Auch finden solche Technologien Einzug in die Bildungsarbeit von Schulen, Hochschulen und außerschulischen Organisationen. Vor allem Jugendliche, die oft schwer für die Natur oder den Naturschutz zu...

Mobile electronic devices with integrated GPS receivers are being used with increasing popularity for EE and ESD. The research project of Ludwigsburg University of Education intends to bring the discussion on the potentials and limitations of these new educational technologies to a more objective level. The objective is a systematic review of pract...

This study presents first findings about the development of an inquiry-based approach in pre-service teacher training. After reports of students who felt ill equipped to teach adequately about biodiversity, an inquiry-based learning course about biodiversity was created, using new technologies and an autonomous and collaborative learning environmen...

Angesichts der aktuellen Befundlage und vor dem Hintergrund des Bildungsanspruchs des Sachunterrichts hat die Förderung naturwissenschaftsdidaktischer Kompetenzen von Grundschullehrkräften eine hohe Bedeutung. Eine fächerintegrative Herangehensweise kann dabei dem vielperspektivischen Anspruch des Sachunterrichts gerecht werden. Im Rahmen der hier...

Physical activity is essential for a healthy development and for the well‐being of young people. The present study is based upon the assumption that physical activity is influenced by psychological factors like the attribution of physical activity effects and self‐efficacy, as well as by chronotype. Seven hundred and twenty‐six adolescents particip...

We examined the relationship between morningness–eveningness and three dimensions of everyday stressors troubling adolescent pupils aged 13–16 years. Nine hundred and twenty-four pupils in secondary education, grades 8 and 9, completed the Composite Scale of Morningness (covering habitual rise times and bedtimes) and three-item sets of problem perc...

Im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht kann der Computer verschiedene Funktionen als Werkzeug übernehmen. Er bietet beispielsweise die Möglichkeit, komplexe Berechnungen durchzuführen, abstrakte Sachverhalte zu veranschaulichen und mathematisch-naturwissenschaftliche Kontexte zu erforschen. Dabei ist der Computer in der Regel nicht nur...

University teaching deals with complex and miscellaneous knowledge and higher education should focus on sustained conceptual understanding of relevant topics. Guidance on how to construct adequate knowledge structures can support meaningful learning. But lectures, for instance, often are structured in linear sequence by a number of slides and are t...

Abstract Acquisition of conceptual knowledge is a central aim in science education. In this study we monitored an interdisciplinary hypermedia assisted learning unit on hibernation and thermodynamics based on cooperative learning. We used concept mapping for the assessment, applying a pre-test/post-test design. In our study, 106 9th graders coopera...

The free cortisol rise immediately after awakening is a distinctive part of the cortisol circadian rhythm. Few studies have focused on the relationship between morningness and cortisol awakening response (CAR). As the suprachiasmatic nucleus may be of major importance for both, one may hypothesise that the CAR should also be associated with morning...

Higher education deals with complex knowledge and university teaching should focus on conceptual understanding. Adequate knowledge structures are essential and active knowledge construction should be supported for meaningful learning. But traditional lectures mostly are structured by slides which may misleadingly cause linear representations of kno...

Informal or incidental learning in recreational parks has been rarely assessed, although most city-dwellers enjoy and appreciate wildlife in their day-to-day lives. Incidental or informal learning is non-intentional and grows out of spontaneous situations and is mostly self-directed. Here, we focus on the informal setting of a small urban park in L...

This study compares two methods of instruction in practical school biology. The content remains the same but two teaching methods are used, one based on workstations (Group 1) and the other a conventional approach (Group 2). The content was a regular 9th grade syllabus issue: visual perception. Method 1 included a phenomenological introduction, col...

Der Einblick in die Systematik der Tiere und Pflanzen einschließlich Bestimmungsübungen gehört zur Biologie-Lehramtsausbildung vieler Hochschulen. In diesem Artikel wird ein computerunterstütztes Konzept vorgestellt, in dem Bestimmungsübungen und ein Überblick über das System der Blütenpflanzen mit Lehr- und Lernmethoden durchgeführt wurden, die si...

The acquisition of conceptual knowledge is a central aim in science education. In this study, an interdisciplinary hypermedia-media assisted learning unit about hibernation and thermodynamics was developed and evaluated. But the assessment of interdisciplinary knowledge is not trivial. Therefore, concept mapping procedures were used to assess the c...

Der menschliche Geschmack als chemischer Nahsinn erlaubt zunächst eine recht grobe Unterscheidung der fünf Geschmacksqua-litäten süß, sauer, salzig, bitter und umami, für die feinen Aromen ist der Geruchssinn zuständig (▶ UB 295). Qualität und Intensität eines Geschmacksstoffs sind das Ergebnis der Verrechnungen mehrerer neuronale Er-regungsmuster...