Selbstlernmodul: Digitale Simulationen im Chemieunterricht

Das digitale Selbstlernmodul zum Einsatz von Simulationen im Chemieunterricht auf der Plattform Toolbox Lehrerbildung ermöglicht eine flexible, asynchrone Professionalisierung und verbindet fachlich-didaktische Inhalte mit praxisnahen Elementen. Es umfasst vier aufeinander bezogene Themenbereiche: Digitale Medien, Problembasiertes Lernen, Fachsprache sowie Autos und Emissionen im Kontext der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE). Die Themen können unabhängig voneinander bearbeitet werden und erlauben eine individuelle Schwerpunktsetzung. Die Lernziele der Fortbildung orientieren sich an einer Lernzieltaxonomie und umfassen unterschiedliche kognitive Anforderungsbereiche von Wissen und Verstehen über Anwenden bis hin zu Analysieren und Bewerten. Im Bereich Problembasiertes Lernen sollen die Teilnehmenden dazu befähigt werden, (1) die grundlegenden Konzepte und Prinzipien des problembasierten Lernens im Chemieunterricht zu beschreiben und voneinander abzugrenzen (Wissen/Verstehen), (2) zu erklären, wie forschend-entwickelnder Unterricht als Ansatz zur Gestaltung des Problemlösens im naturwissenschaftlichen Unterricht umgesetzt wird und wie digitale Tools den Lernprozess unterstützen können (Verstehen), sowie (3) Unterrichtseinheiten mit Problemen als Ausgangspunkt für den eigenen Unterricht zu planen und umzusetzen, einschließlich der Nutzung eines digitalen Assistenten zur Förderung selbstregulierter Lernprozesse (Anwenden). Im Bereich Fachsprache sollen die Teilnehmenden dazu befähigt werden, (1) die theoretischen Grundlagen und die Bedeutung der Fachsprache im Chemieunterricht zu beschreiben (Wissen), (2) die verschiedenen Sprachregister und die Prinzipien des sprachsensiblen Unterrichts zu erklären (Verstehen) sowie (3) Methoden und Strategien zur Sprachförderung im Chemieunterricht zu planen und mithilfe digitaler Medien umzusetzen, um die sprachlichen Kompetenzen der Lernenden gemäß den Kompetenzbereichen nach Leisen zu fördern (Anwenden). Im Themenfeld Autos und Emissionen im Kontext der Bildung für nachhaltige Entwicklung sollen die Teilnehmenden dazu befähigt werden, (1) die grundlegenden Konzepte und Technologien von Automotoren zu beschreiben und die Unterschiede sowie Umweltauswirkungen zwischen Verbrennungs- und Elektromotoren zu erklären, einschließlich der zugrunde liegenden chemischen Prozesse und entstehenden Emissionen (Wissen/Verstehen), (2) zu erläutern, wie Elektroautos und Lithium-Ionen-Batterien funktionieren und welche Rolle sie bei der Reduzierung von Emissionen spielen, unter Berücksichtigung von Herausforderungen wie Lebenszyklus und Recycling (Verstehen/Analysieren), sowie (3) Unterrichtseinheiten zur kritischen Bewertung nachhaltigkeitsbezogener Sachverhalte im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung zu planen und durchzuführen, um Lernende zur reflektierten Beurteilung umweltrelevanter chemischer Prozesse und Technologien zu befähigen (Bewerten/Anwenden). Jedes der vier Modulteile dauert ca. 30-120 Minuten.