Zielsetzung
Digitale Technologien sind essentielle Werkzeuge des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinns und eröffnen im Unterricht neue Möglichkeiten zur Veranschaulichung komplexer Zusammenhänge. Gleichzeitig stellt die zielgerichtete Nutzung von Künstlicher Intelligenz, einer hochkomplexen Technologie, eine zentrale Kompetenz dar, die in der Berufswelt künftig immer mehr an Bedeutung gewinnen wird. Um Schülerinnen und Schüler angemessen auf diese Entwicklungen sowie auf die Digitalisireung in der Fachwissenschaft Biologie vorzubereiten, müssen Lehrkräfte zunächst selbst im Studium entsprechende Erfahrungen sammeln. Das Projekt CuT-Bio hat zum Ziel diese Kompetenzen am Beispiel der digitalen Messwert- und Datenerfassung in Form einer Lehrveranstaltung zu fördern.
Projektansatz
Hierfür wurde eine Lehrveranstaltung rund um eine zentrale biologische Fragestellung entwickelt: „Welchen Einfluss nehmen Temperaturänderungen auf die Photosyntheseaktivität einer C3-Pflanze?“ In Gruppenarbeit entwickeln die Studierenden eigenständig Low-Cost-Messwert- und Datenerfassungsstationen, um diese Fragestellung zu untersuchen. Dazu verwenden sie Einplatinencomputer mit digitalen und analogen Sensoren und programmieren die Geräte selbstständig unter Anwendung von Large Language Models (z.B. chatGPT) als Programmierassistenzsysteme. Dieser praktische Zugang ermöglicht es den Studierenden, digitale Schlüsseltechnologien selbstständig zu erforschen und zielgerichtet dazu einzusetzen, ein tieferes Verständnis für datenbasierte naturwissenschaftliche Forschung zu gewinnen.
Die Seminarentwicklung erfolgt in einem Design-Based-Research-Ansatz, welcher das Projekt in drei Zyklen iterativ weiterentwickelt. Eine umfassende formative und summative Evaluation begleitet diesen Prozess, um die Effektivität des Seminars systematisch zu erfassen und auf Basis dessen informierte Anpassungen vorzunehmen.
Projektlaufzeit:
01.10.2023 bis 01.10.2025
Fördergeber:
Joachim Herz Stiftung
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