Institut für Fachdidaktik Natur, Mensch, Gesellschaft (IF NMG)

Insgesamt arbeiten 33 Projektmitarbeitende bzw. Projektleitende am Institut, mit Pensen zwischen 5 und 60 Prozent. Der Drittmittelumsatz betrug auch dieses Jahr wiederum rund 1 Mio. CHF. Er überstieg deutlich die Grundfinanzierung. Damit konnten weit über 30 Projekte finanziert werden. In der Folge werden die laufenden Dissertationen sowie ausgewählte Forschungs-, Entwicklungs- und Lehrmittelprojekte vorgestellt, die im Verlauf des 2021 gestartet, bearbeitet oder abgeschlossen wurden.

Alle dreizehn am IF NMG durchgeführten Dissertationen sind Teil des länderübergreifenden Promotionskollegs der PH Heidelberg und der PH Luzern. Das Promotionskolleg umfasst individuelle Methodenberatung, monatliche Austauschforen sowie eine jährliche Doktorierendentagung. Das Kolleg wird für 4 Jahre vom SBFI finanziell unterstützt. Im Verlauf des Jahres haben vier Forschende ihr Dissertationsprojekt gestartet, und zwar zu folgenden Themenbereichen:

• Diagnostizieren von Alltagsvorstellungen zu Menschenrechten bei Studierenden (SNF),
• Diagnostizieren von Alltagsvorstellungen zu Menschenrechten bei Lernenden (SNF),
• Konzeptänderung beim Lernen mit einer Simulation: Wirtschaft entdecken (Forschungsförderung & Schmidheiny-Stiftung),
• Wirksamer Fachunterricht: Vergleichende Fachdidaktik (externe Finanzierung).

Fünf weitere Dissertationen standen mitten in der Haupterhebungsphase:

• PURPUR – Planen, Unterrichten, Reflektieren: Fokus Unterricht (SNF),
• Fachdidaktische Kompetenzen von MINT-Lehrpersonen mit Erklärvideos (SNF),
• Fachdidaktische Kompetenzen von MINT-Lehrpersonen mit Augmented Reality (SNF),
• Genderkompetenzen von Lehrpersonen (EBG & externe Finanzierung),
• MINT-Aufgaben analysieren und kategorisieren (Forschungsförderung).

Schliesslich konnten vier Dissertierende grosse Teile der Auswertungsphase abschliessen. Die erstgenannte Dissertation wurde bereits zur Begutachtung an der PH Heidelberg eingereicht:

• Wirkung des Philosophierens als Unterrichtsprinzip im Biologieunterricht (SBFI),
• Einfluss des Präsentationsmodus von Aufgaben an Experimentier-Workshops (SBFI),
• Transfer erlernter Konzepte zu Energie auf andere Inhaltsaspekte (SBFI),
• Kontexte aus der technischen Forschung für das Lehramtsstudium (Forschungsförderung).

Dank Karriereförderinstrumenten des Bundes können seit 2021 je eine junge Wissenschaftlerin und ein junger Wissenschaftler für drei Jahre bei ihrer fachdidaktischen Forschung unterstützt werden:

• Assistenz-Professur: Diagnostizieren von Alltagsvorstellungen zu Menschenrechten (SNF)
• Laufbahnförderung: Frühe naturwissenschaftliche Bildung (SBFI)

Als Vorbereitung für Forschungsanträge bei Stiftungen und dem SNF wurden im Verlaufe des 2021 mittels interner Anschubfinanzierung Vorstudien im Hinblick auf mögliche Dissertationen gestartet:

• Qualität des Philosophierens als Unterrichtsprinzip im Rahmen von BNE,
• Interdisziplinäre Lernumgebungen in MINT und Medizin,
• Augmented Reality im MINT-Unterricht.

Die meisten grösseren Entwicklungsprojekte laufen schon seit längerer Zeit, teilweise seit mehreren Jahren, u.a. die folgenden:

• SAS4SD - Science Action in Schools for Sustainable Development (SBFI)
• Gendersensibilisierung von Lehrpersonen in der Natur- und Technikausbildung (EBG),
• MINT unterwegs: Begleitung und Beratung von Lehrpersonen (DVS),
• Einblicke ins Lernlabor Luzern für die Primar- und Sekundarstufe I (DVS),
• Citizen Science (GLOBE Swiss: Zentralschweiz),
• Naturwissenschaftliche Begabungsförderung im Lernlabor (DVS).

Die nachfolgenden Entwicklungsprojekte konnten im Jahr 2021 erfolgreich abgeschlossen werden:

• Lehrpersonenbildung für einen gendergerechten Natur- und Technikausbildung der Pädagogischen Hochschule Luzern (EBG),
• MINT-mobil: Beratung und Bereitstellung von Lern- und Labormaterialien (Kanton Bern).

Von den acht neu dazugekommenen Entwicklungsprojekten sind die ersten sechs Kooperations- und Innovationsprojekte, die der Bund mittels der projektgebundenen Beiträge über das SBFI unterstützt:

• Fachdidaktik und Diversität – Curriculare Verankerung in der Lehrpersonenbildung,
• Lernumgebung Kettenreaktion: Nationales Netzwerk MINT-Bildung, zusammen mit der HSLU,
• Raketenantrieb «Maras Reise ins All»: Nationales Netzwerk MINT-Bildung, zusammen mit der HSLU,
• Weiterbildungen zur Astro Pi Challenge an der PH Luzern, zusammen mit HSLU,
• Roberta-Regio-Zentrum Luzern: Thematische und institutionelle Vernetzung zu Robotikaktivitäten,
• U-Change Studierenden-Projekte: Fachdidaktiktagung zu BNE und Evaluation und Weiterentwicklung von BNE-aktuell,
• MINT-Lernangebote aus der Medizin – MINTizin (Akademien der Wissenschaften Schweiz),
• Topologien von BNE an Pädagogischen Hochschulen (BAFU).

Vier Lehrmittelprojekte konnten erfolgreich abgeschlossen werden. Dabei fokussieren drei auf eine Bildung in Nachhaltiger Entwicklung (BNE):

• Bestandsanalyse für mögliche Lehrmittel zu Nachhaltigkeit und Wald (BAFU/GLOBE),
• Unterrichtsmaterialien zum Lernen am NEST der empa mit drei Modulen (Hirschmann Stiftung),
• leben-vorbereiten.lu – digitales WAH-Lehrmittel mit neun Modulen (DVS),
• Wirksamer Fachunterricht mit sechs Fachbänden und einem Syntheseband (Heidehof Stiftung).

Da die Kantone die Einführung in den Lehrplan 21 beendet haben, gehen die Anfragen hinsichtlich Lehrmittelentwicklung zurück. So umfasst der grösste Teil der noch laufenden Lernmaterialprojekte die Tertiär- und nicht mehr die Volkschulstufe:

• Lehrpersonenmaterial zum WAH-Buch (Schulverlag plus),
• Wirksamer Fachunterricht mit folgenden Bänden: Philosophie-, Musik- und Informatikunterricht sowie Bildung für Nachhaltige Entwicklung (Heidehof Stiftung),
• Videovignetten in Naturwissenschaft, Technik und Textiles Gestalten (VidNuT): Erstellen von eLearning-Modulen (Movetia/Erasmus+),
• Handbuch naturwissenschaftlich-technisches Handeln; Kooperation mit der PH Zürich, der PH Freiburg und der Uni Oldenburg.

Im Dienst der Übersichtlichkeit musste auf die konkrete Nennung etlicher, meist kleinerer, aber genauso erfolgreicher Forschungs-, Entwicklungs- und Lehrmittelprojekte verzichtet werden. Sie alle hätten es ebenfalls verdient erwähnt zu werden, denn auch kleinere Projekte benötigen das volle Engagement der Projektleitenden und -mitarbeitenden. Dieses zielorientierte und hohe Engagement ist ein Merkmal aller Mitarbeitenden des IF NMG. Allen Forschenden und Entwickelnden gebührt deshalb ein ganz grosser Dank für ihren unermüdlichen Einsatz.