DigiProMIN
Digitalisierungsbezogene und digital gestützte Professionalisierung von MIN-Lehrkräften (DigiProMIN) – Cluster 2c Simulationen zur Förderung von Diagnosekompetenz in der Fort- und Weiterbildung von Biologielehrkräften
Kurz-Beschreibung und Ziele des Projekts
Im Rahmen des Projektes wurde in Fortbildungsmodul als Vertiefungsmodul des Professionalisierungsprogrammes zum digital gestützten forschend-entdeckenden Lernen im Physikunterricht entwickelt. Es befasst sich mit dem Potential großer Sprachmodelle (Large Language Models, LLMs) für den Unterricht. Das Ziel der Fortbildung ist es, Kompetenzen zur Nutzung von LLM-basierten Anwendungen im Unterricht zu vermitteln, wobei sowohl Möglichkeiten zur Unterstützung von Lehrenden als auch zur Unterstützung von Lernenden berücksichtigt werden.
Detail-Beschreibung
Im Rahmen des SimBio-Clusters wurde ein umfassendes Projekt zur Entwicklung und Implementierung einer simulationsbasierten Fortbildung für Biologielehrkräfte umgesetzt, das sich an fachspezifischen Unterrichtsqualitätsmerkmalen orientiert. Es wurde ein adaptiertes Simulationskonzept auf Basis der Vorarbeiten aus der DFG-Forschungsgruppe COSIMA (DiKoBiTrain) entwickelt. Dazu wurden geskriptete Unterrichtsvideos entworfen, gedreht und in eine Simulation eingebettet, welche zum Reflektieren der naturwissenschaftlichen Erkenntnismethoden „Experimentieren“ und „Modellieren“ genutzt wird. Gemeinsam mit Partnern aus dem SimBio-Cluster wurde eine evidenzbasierte Fortbildungsstruktur erarbeitet, die durch Validierungsgespräche mit Lehrkräften, Fachreferenten und Institutionen wie dem Landesinstitut Hamburg sowie durch die Pilotierung von Evaluationsinstrumenten und die Beforschung der Videovignetten hinsichtlich Authentizität und Immersion weiterentwickelt wurde.
Für die Simulation wurden die Videovignetten erstellt und die Fortbildungsmodule im SimBio-Cluster weiterentwickelt. Dabei wurde das theoriegeleitete und evidenzbasierte Konzept auf Basis der durchgeführten Fortbildungen überarbeitet und in enger Zusammenarbeit mit dem Landesinstitut Hamburg angepasst. Standortbezogene Fortbildungsmodule im Bereich Erkenntnisgewinnung wurden auf Basis der Evaluationsergebnisse entwickelt und weiterentwickelt. Die Ergebnisse wurden im boxenstopp-Format vorgestellt und auf wissenschaftlichen Tagungen diskutiert, darunter die 24. Internationale Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie (Innsbruck 2023) und die 14. Conference of European Researchers in Didactics of Biology (Lyon 2024), jeweils mit Posterpräsentationen.
Es wurden standortbezogene Fortbildungen durchgeführt, deren Ergebnisse zur weiteren Evaluation und Anpassung der Materialien (z. B. im Mebis-Kurs) genutzt wurden. Die Entwicklungsergebnisse wurden erneut auf wissenschaftlichen Plattformen präsentiert: auf der 16. Conference of the European Science Education Research Association (Kopenhagen 2025) im Workshop-Format und auf der 25. Internationalen Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie (Innsbruck 2025) im Rahmen eines Roundtables.
Des Weiteren wurde eine gemeinsame Implementationsstrategie entwickelt, die die Fortbildungskonzeption und Materialien auf der Plattform CompleTT und die Simulationen auf separaten Plattformen vorsieht. Die Simulation DiKoBiTrain wurde als online-angebot auf „unterrichtonline.org“ verankert und als Teil des Meta-Videoportals für die Lehrkräftebildung zugänglich gemacht. Alle Materialien – von Präsentationsfolien über Verlaufspläne bis hin zu Fortbildungsmaterialien – wurden aufbereitet, um eine übertragbare und nachhaltige Nutzung zu ermöglichen. Zudem wurde das clusterübergreifende Fortbildungskonzept im Sammelband „MINT“ der Buchreihe „Kompetenzzentren für digital gestützte Schul- und Unterrichtsentwicklung“ (Waxmann Verlag, herausgegeben von Pittich, Scheiter, Richter, Halbrock) publiziert, mit Erscheinungsdatum voraussichtlich Mitte 2026. Damit ist ein nachhaltiger Transfer in die Praxis und eine bundesweite Dissemination der Fortbildungskonzeption gewährleistet.
Wichtige Meilensteine und Ergebnisse
Diese wurden in verschiedene Fortbildungsformate integriert und zur Diagnose von Unterrichtsqualität hinsichtlich der Erkenntnisgewinnung im Biologieunterricht und der kognitiven Aktivierung eingesetzt. In zwei clusterübergreifenden Fortbildungen in Hamburg nahmen 15 Lehrkräfte, in zwei Standortfortbildungen in Bad Wildbad und Dillingen 68 Lehrkräfte teil.
Das clusterübergreifende Fortbildungskonzept, sowie die Videovignetten wurden in der internationalen Öffentlichkeit diskutiert: Internationale Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie 2023 und 2025; Digitale Transformation für Schule und Lehrkräftebildung gestalten 2024 und 2025; Conference of European Researchers in Didactics of Biology 2024; Conference of The European Science Education Research Association 2025. Ein Beitrag im Sammelband „MINT“ der Buchreihe „Kompetenzzentren für digital gestützte Schul- und Unterrichtsentwicklung“ im Waxmann Verlag (Hrsg. Daniel Pittich, Katharina Scheiter, Dirk Richter, Lara Halbrock) wird 2026 erscheinen.
Relevante Materialien
Die Fortbildungskonzeption inklusive der Materialien wird auf der vom Projekt vorgesehenen Plattform CompleTT disseminiert und steht somit langfristig allen Fortbildner*innen der Landesinstitute zur Verfügung. Die Simulation DiKoBiTrain inklusive der Videovignetten steht auf der Plattform unterrichtonline.org (Mitglied im Meta-Videoportal für die Lehrkräftebildung) für Lehrkräfte, Schulen und Bildungsforscher*innen, Universitäten zur Verfügung.
a. Logo
Kein Projekt-Logo vorhanden, Logo des Kompetenzzentrums MINT
b. Links, Dateien, Materialien für die Webseite, Digitale Medien, Videos
Simulation DiKoBi Train: https://unterrichtonline.org/courses/lmu/dikobitrain
c. Entwickelte und verfügbare Lehr-Lernmaterialien
Auf der Plattform CompleTT für Fortbildner*innen
Projektleitung, Projektbeteiligte, Ansprechpartner:innen für Rückfragen
Projektleitung: Prof. Dr. Birgit J. Neuhaus, didaktik.biologie@lrz.uni-muenchen.de
Beteiligt: Dr. Patrizia Weidenhiller
Publikationen
Meister, S., Stelzner, J., Weidenhiller, P., Voss, N., Neuhaus, B. J., Prechtl, H., Upmeier zu Belzen, A. & Harms, U. (accepted). Durch digitale Simulationen zu kompetenzorientiertem Biologieunterricht. Ein Praxisbeitrag zur Förderung von Diagnosekompetenz zur Beurteilung von Lernendenvorstellungen und des unterrichtlichen Handelns im Biologieunterricht. In: K. Scheiter & D. Richter (Hrsg.). „Professionelles Handeln in einer Kultur der Digitalität. Ergebnisse des Kompetenzzentrums MINT“ in der Reihe „Digitale Transformation von Schule und Fortbildung gestalten im Kompetenzverbund lernen:digital“. Waxmann.