Das Self-assembLAB - Entwicklung, Erprobung und Optimierung eines curricular innovativen Schülerlabors zum Thema Self-assembly
Fabian Gust
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Fabian Gust, Das Self-assembLAB - Entwicklung, Erprobung und Optimierung eines curricular innovativen Schülerlabors zum Thema Self-assembly (2022), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832584276
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Beschreibung / Abstract
Das Self-assembLAB ist eine Schülerlaboreinheit zum curricular innovativen Thema Self-assembly, welche am Institut für Didaktik der Chemie der WWU Münster im Zuge eines Promotionsprojektes entwickelt wurde. In der zugehörigen Dissertationsschrift wird die Entwicklung, Erprobung und Optimierung dieser Einheit dargelegt. Neben neuartigen Vorgehensweisen zur Themenlegitimierung und strukturierten Optimierung in der Curricularen Innovationsforschung wird die Entwicklung einer deutschsprachigen Definition des Self-assembly-Begriffs und ein neues und in seiner Gesamtheit einzigartiges Modellkonzept zu allen schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen beschrieben.
Fünf Experimente zu verschiedenen Self-assembly Prozessen (auf makroskopischer und submikroskopischer Ebene) spiegeln das breite Spektrum der Anwendung des Konzepts Self-assembly in den Naturwissenschaften wider. Für die auf submikroskopischer Ebene ablaufenden Self-assembly Prozesse kommt im Self-AssembLAB das neuartige Modellkonzept zum Einsatz, das alle schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen veranschaulicht und damit großes Potenzial für die Anwendung im obligatorischen Chemieunterricht hat.
Die Untersuchungen der insbesondere zur Optimierung dienenden Haupterprobung basieren auf einem Mixed-Methods-Ansatz. Aus diesen lassen sich außerdem erste Forschungsergebnisse hinsichtlich der Förderung der Modellkompetenz und der Kenntnisse zu Self-assembly seitens der Lernenden gewinnen.
Fünf Experimente zu verschiedenen Self-assembly Prozessen (auf makroskopischer und submikroskopischer Ebene) spiegeln das breite Spektrum der Anwendung des Konzepts Self-assembly in den Naturwissenschaften wider. Für die auf submikroskopischer Ebene ablaufenden Self-assembly Prozesse kommt im Self-AssembLAB das neuartige Modellkonzept zum Einsatz, das alle schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen veranschaulicht und damit großes Potenzial für die Anwendung im obligatorischen Chemieunterricht hat.
Die Untersuchungen der insbesondere zur Optimierung dienenden Haupterprobung basieren auf einem Mixed-Methods-Ansatz. Aus diesen lassen sich außerdem erste Forschungsergebnisse hinsichtlich der Förderung der Modellkompetenz und der Kenntnisse zu Self-assembly seitens der Lernenden gewinnen.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 2 Legitimierung
- 2.1 Inhaltliche Legitimierung
- 2.2 Wissenschaftliche Relevanz
- 3 Curriculare Innovation und Ziele der Arbeit
- 3.1 Curriculare Innovation
- 3.2 Ziele der Arbeit
- 4 Theorieteil
- 4.1 Fachwissenschaftliche Theorie
- 4.2 Fachdidaktische Theorie
- 4.3 Technologie des 3D-Drucks
- 5 Konzeption des Self-assembLABs
- 5.1 Lehrkonzept
- 5.2 Experimente für das Self-assembLAB
- 5.3 Modellbasierte Visualisierungen
- 5.4 Konzeption des Arbeitsmaterials
- 5.5 Lehrplanbezug
- 6 Forschungsmethodik
- 6.1 Qualitative Inhaltsanalyse
- 6.2 Analysesoftware MAXQDA
- 6.3 Intercoderübereinstimmung
- 6.4 Paraphrasierung
- 6.5 Interviews
- 6.6 Beobachtungen
- 6.7 Triangulation
- 7 Erprobungen
- 7.1 Vorerprobung
- 7.2 Haupterprobung
- 7.3 Fazit aus den Erprobungen
- 8 Optimierung des Self-assembLABs
- 8.1 Optimierungen im Bereich des Experimentierens
- 8.2 Optimierungen im Bereich des Lernmaterials
- 8.3 Optimierungen im Bereich der Modelle
- 8.4 Fazit zur Optimierung des Self-assembLABs
- 8.5 Verschiedene Betriebsmodi des Self-assembLABs
- 9 Zusammenfassung und Ausblick
- Verzeichnisse
- A Anhang
- A.1 Daten zur Legitimierung
- A.2 Tabellarische Darstellung der Ziele und Forschungsfragen
- A.3 Geförderte Kompetenzerwartungen
- A.4 Weitere Materialien zur Konzeption des Self-assembLABs
- A.5 Weitere Materialien zur Vorerprobung
- A.6 Gesammelte Arbeitsmaterialien
- A.7 Weitere Materialien zur Haupterprobung
- A.8 Weitere Materialien zur Optimierung