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

Insgesamt arbeiten 44 Projektmitarbeitende bzw. Projektleitende sowie 7 Hilfsassistierende am Institut, mit Pensen zwischen 5 und 50 Prozent. Der Drittmittelumsatz betrug im Jahr 2022 rund CHF 1,35 Millionen. Damit überstieg er auch im abgelaufenen Jahr die Grundfinanzierung. Insgesamt konnten über 50 Projekte finanziert werden. In der Folge werden die laufenden Dissertationen sowie die grösseren Forschungs-, Entwicklungs- und Lehrmittelprojekte vorgestellt, die im Verlauf des 2022 gestartet, bearbeitet oder abgeschlossen wurden.

Alle fünfzehn 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 zwei Forschende ihr Dissertationsprojekt gestartet, und zwar zu folgenden Themenbereichen:

• Augmented Reality für den MINT-Unterricht am Beispiel elektrischer Stromkreis (Cogito Foundation)
• MINT-Lernangebote aus der Medizin – MINTizin (Akademien der Wissenschaften Schweiz)

Acht weitere Dissertationen standen mitten in der Haupterhebungsphase:

• Diagnostizieren von Alltagsvorstellungen zu Menschenrechten bei Studierenden (SNF)
• Diagnostizieren von Alltagsvorstellungen zu Menschenrechten bei Lernenden (SNF)
• PURPUR – Planen, Unterrichten, Reflektieren: Fokus Unterricht (SNF)
• Fachdidaktische Kompetenzen von MINT-Lehrpersonen mit Erklärvideos (SNF)
• Fachdidaktische Kompetenzen von MINT-Lehrpersonen mit Augmented Reality (SNF)
• Konzeptänderung beim Lernen mit einer Simulation: Wirtschaft entdecken (Forschungsförderung & Schmidheiny-Stiftung)
• Genderkompetenzen von Lehrpersonen (EBG & externe Finanzierung)
• Wirksamer Fachunterricht: Vergleichende Fachdidaktik (externe Finanzierung)

Schliesslich konnten fünf Dissertierende die Auswertungsphase abschliessen. Die erstgenannte Dissertation wurde erfolgreich abgeschlossen, die zweitgenannte wurde zur Begutachtung an der PH Heidelberg eingereicht:

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

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

• Practice to Science: Diagnostizieren von Alltagsvorstellungen zu Menschenrechten (SNF)
• Laufbahnförderung: Frühe naturwissenschaftliche Bildung (SBFI)
• Laufbahnförderung: Kompetenzorientiertes Lehren und Lernen im Sachunterricht (SBFI)
• Laufbahnförderung: Algorithmisches Denken im Mathematikunterricht (SBFI)

Als Vorbereitung für Forschungsanträge bei Stiftungen und dem SNF wurden im Verlaufe des Jahres 2022 mittels interner Anschubfinanzierung Vorstudien im Hinblick auf mögliche Dissertationen gestartet:

• Qualität des Philosophierens mit Leitfiguren als Unterrichtsprinzip im Rahmen von BNE
• Unterricht zu Nachhaltigkeit: komplex, kontrovers, emotional (Unkke)
• Designprozesse in Kunst und Bild im Hinblick auf Unterricht zu Nachhaltiger Entwicklung

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

• 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 1 (DVS)
• Citizen Science (GLOBE Swiss: Zentralschweiz)
• Naturwissenschaftliche Begabungsförderung im Lernlabor (DVS)
• Fachdidaktik und Diversität – Curriculare Verankerung in der Lehrpersonenbildung (SBFI)
• Lernumgebung Kettenreaktion: Nationales Netzwerk MINT-Bildung, zusammen mit der HSLU (SBFI)
• Raketenantrieb «Maras Reise ins All»: Nationales Netzwerk MINT-Bildung, zusammen mit der HSLU (SBFI)
• Weiterbildungen zur Astro Pi Challenge an der PH Luzern, zusammen mit HSLU (SBFI)
• Roberta-Regio-Zentrum Luzern: Thematische und institutionelle Vernetzung zu Robotik-Aktivitäten (SBFI)
• Roboter bauen mit LEGO Mindstorms (NaTech Education)
• MINT-Lernangebote aus der Medizin – MINTizin (Akademien der Wissenschaften Schweiz)
• Topologien von BNE an Pädagogischen Hochschulen (BAFU)

Die nachfolgenden Entwicklungsprojekte konnten im Jahr 2021 erfolgreich abgeschlossen werden:

• U-Change Studierenden-Projekte: Fachdidaktiktagung zu BNE und Evaluation und Weiterentwicklung von BNE-aktuell (SBFI)
• SAS4SD – Science Action in Schools for Sustainable Development (SBFI)

Von den fünf neu dazugekommenen Entwicklungsprojekten haben drei einen engen Bezug zur Bildung in Nachhaltiger Entwicklung:

• Sustainable cities – overcoming human-nature binaries in narratives about climate change through education (SBFI)
• BNE-Studierendenplattform für die Pädagogischen Hochschulen der Schweiz (SBFI)
• «Experience Energy» fachdidaktische Projektbegleitung und Lernmaterialentwicklung (Verkehrshaus der Schweiz)
• Naturwissenschaftlich-technische Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen fördern und beurteilen (Akademien der Wissenschaften)
• TIGAS 2023 – Trends in International Geography Assessment Study 2023 (interne Mittel)

Eines der laufenden Lehrmittelprojekte konnte erfolgreich abgeschlossen werden:

• Znüni-Määrt im Rahmen einer Bildung in Nachhaltiger Entwicklung: Didaktisches Begleitmaterial (Dienststelle Gesundheit und Sport)

Da die Kantone die Einführung in den Lehrplan 21 beendet haben, gehen die Anfragen hinsichtlich Lehrmittelentwicklung für die Volksschulstufe zurück. So umfasst ein bedeutender Teil der noch laufenden Lernmaterialprojekte die Tertiärstufe:

• GLOBE-Lernmaterial mit Transferwirkung (BAFU)
• Digitale Lernmaterialien zum Mobilitätsmanagement (Luzernmobil)
• Lernmaterialien «Landschaftsbildung und Eiszeit» (Gletschergarten)
• Lehrpersonenmaterial zum WAH-Buch (Schulverlag plus)
• Wirksamer Fachunterricht mit folgenden Bänden: Philosophie-, Musik- und Informatikunterricht sowie Bildung für Nachhaltige Entwicklung (Heidehofstiftung)
• 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
• Handbuch «Argumentieren in den Fächern», ein Beitrag zur Interdisziplinären Fachdidaktik (SBFI)

Im Dienst der Übersichtlichkeit musste auf die konkrete Nennung etlicher 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. Gerade dieses hohe Engagement ist ein Merkmal aller Mitarbeitenden des IF NMG. Allen Forschenden und Entwickelnden gebührt deshalb ein ganz grosser Dank für ihren unermüdlichen Einsatz.