Warum Modelle in der naturwissenschaftlichen Bildung wichtig sind

Modelle und Modellierung stehen im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeit und stellen Schlüsselkompetenzen in der naturwissenschaftlichen Bildung dar. Die Next Generation Science Standards (NGSS, 2013) definieren Modellierung als eine Praxis, bei der Modelle konstruiert, bewertet, überarbeitet und zur Erklärung und Vorhersage von Phänomenen verwendet werden. Auch europäische Bildungsstandards, wie beispielsweise der deutsche Lehrplan für Biologie in der Sekundarstufe, betonen die Bedeutung der Modellierung und der Verwendung von Modellen im Unterricht.

Was ist modellbasiertes Lernen?

Modellbasiertes Lernen (MbL) ermöglicht es Schülerinnen und Schülern, wissenschaftliche Ideen zu entwickeln, verschiedene Darstellungsformen zu verwenden und eigene Erklärungen zu konstruieren. Es fördert sowohl Fachwissen als auch Kompetenzen wie wissenschaftliches Denken und das Verständnis der Naturwissenschaften. Trotz dieser Vorteile wird MbL in der Praxis selten eingesetzt, da Lehrkräfte gezielte Materialien, Unterrichtspläne und berufliche Weiterbildungen benötigen.

Über das EMPOWER-Projekt

Das EMPOWER-Projekt zielt darauf ab, MbL in ganz Europa zu fördern, indem es Informationen über MbL, Selbstlernmodule für Lehrkräfte und Unterrichtsmaterialien für verschiedene Schultypen, Klassenstufen und Fächer bereitstellt.

Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren, beginnt im September 2025 und endet im August 2028.

Unsere wichtigsten Aktivitäten

Auf der Grundlage einer Analyse der aktuellen Anforderungen an MbL in den Lehrplänen verschiedener Länder sowie der gegenwärtigen wissenschaftlichen Literatur, werden wir zunächst eine Reihe von Selbstlernmodulen für Lehrkräfte entwickeln. Diese Module konzentrieren sich auf einzelne Aspekte von MbL und sollen Lehrkräfte dabei unterstützen, sich selbstständig beruflich weiterzubilden und fortzubilden. Die Module werden in mehreren Sprachen verfügbar sein.

Darüber hinaus werden wir verschiedene Interessengruppen befragen, um den bestehenden Bedarf im Zusammenhang mit MbL zu ermitteln. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse werden wir dann in Zusammenarbeit mit Lehrkräften eine Vielzahl von Unterrichtsmaterialien für verschiedene Schultypen, Klassenstufen und Fächer entwickeln. Darüber hinaus werden Workshops angeboten, in denen die Module und Materialien vorgestellt, getestet und weiterentwickelt werden und den Lehrkräften gleichzeitig die Möglichkeit bieten, sich untereinander zu vernetzen.

Zu den zentralen Aktivitäten gehören:

• Die Entwicklung eines theoretisch fundierten Rahmens für MbL, der aktuelle Fortschritte wie digitale Modellierung und künstliche Intelligenz einbezieht.

• Die Bereitstellung modularer, selbstbestimmter Online-Lernkurse für Lehrkräfte zum Aufbau von Kompetenzen in der Umsetzung von MbL und der Nutzung digitaler Tools.

• Eine gemeinsame Erstellung von alters- und themenspezifischen MbL-Lerneinheiten mit Lehrkräften für verschiedene Klassenstufen, Fächer und Schultypen unter Einbeziehung digitaler Tools.

• Die Organisation von Webinaren, hybriden Schulungsformaten und einem transnationalen Netzwerk zur Förderung des Austauschs und zum Aufbau von Vertrauen in virtuelle Lernumgebungen.

Engagement für Inklusion und Vielfalt

Ein starker Fokus liegt auf Inklusion und Vielfalt: Die Materialien sind mehrsprachig (Englisch, Deutsch, Spanisch, Niederländisch und Griechisch), anpassungsfähig und berücksichtigen unterschiedliche Lernbedürfnisse, Hintergründe und Fähigkeiten. Durch partizipative Entwicklung werden inklusive und kulturell sensible Lehrmethoden verankert. Ziel ist es, Lehrkräfte zu befähigen, MbL effektiv umzusetzen und damit die wissenschaftlichen Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern in ganz Europa zu verbessern.

 

Die Forschungsergebnisse unseres Projekts finden Sie hier.