Fachdidaktische Transferforschung
Fachdidaktische Rekonstruktion aktueller Forschungsthemen für Schule, Schülerlabor und die Lehrerbildung.
Fluoreszierende Lösungen unter UV-Licht
Der Schwerpunkt unserer Arbeit ist die fachdidaktische Erschließung aktueller Themenfelder der Chemie für Schule und Schülerlabor im Sinne einer Scientific Literacy. Durch enge Zusammenarbeit mit Forschergruppen der FSU Jena und weiteren Kooperationspartnern werden Unterrichtsangebote zu aktuellen und lebensweltlich relevanten Themengebieten der Chemie entwickelt; gleichzeitig wird durch systematische Angliederung an schulische Kontexte und curriculare Anforderungen die Relevanz dieser Inhalte verdeutlicht.
Als strukturgebender Rahmen unser Forschungsarbeit dient unser Modell der Fachdidaktischen Transferforschung; in enger Zusammenarbeit zwischen Fachwissenschaft und Fachdidaktik werden Inhalte fachdidaktisch für Vermittlungszusammenhänge rekonstruiert. In einem zyklischen Design aus Konzeption, Erprobung, Evaluation und Optimierung werden gemeinsam mit Studierenden und Lehrkräften am SchülerInnen-Labor Eine zentrale Rolle nimmt anschließend das Schülerlabor ein:
Aktuell fokussieren wir insbesondere zwei Themenfelder:
Themenfeld 1: Nanotechnologie
Ein inhaltlicher Schwerpunkte unser Forschungsarbeit ist die Nanotechnologie. In den vergangenen Jahren wurden hierzu in Kooperation mit Forschergruppen aus Fachwissenschaft und Fachdidaktik im In- und Ausland vielfältige Projekte, Unterrichtseinheiten, Kurskonzepte und Unterrichtsmaterialien für die Schule, Schülerlabore und die Lehramtsausbildung (Phase I-III) entwickelt. Die Projekte umfassen Experimente mit diversen Halbleiter-Nanopartikeln (Titandioxid, fluoreszierendes Zinkoxid), Münzmetalle (Kupfer, Silber, Gold) sowie nanostrukturierte Silica- und Silikon-Materialien.
Themenfeld 2: Ökologische und Nachhaltige Chemie & Green Chemistry
Der zweite inhaltliche Schwerpunkt umfasst das Themenfeld der ökologischen, nachhaltigen und grünen Chemie und fokussiert in diesem Zusammenhang Fragestellungen wie etwa die Gewinnung von (1) Energieträgern (Second-Generation-Biofuels) sowie (2) Plattformchemikalien aus nachhaltigen Quellen, wie Biomasse. Darüber hinaus werden aber auch Themenfelder wie (3) das Recycling von kritischen (Edel-)Metallen aus Schrott oder auch (4) Abwasserreinigung von Schwermetall-Ionen oder organischen Verunreinigungen untersucht.
Neben den inhaltlichen Berührungspunkten der beiden Schwerpunkte untereinander finden sich auch vielfältige Vernetzungen der anderen Forschungsschwerpunkte unseres Arbeitskreises. Um die entwickelten Materialien und Experimente nachhaltig in Vermittlungszusammenhänge sowie die Aus- und Fortbildung von Lehrkräften zu implementieren, werden die hier entwickelten Ergebnisse anschließend in lernortübergreifende (Kurs-)Konzepte für die Kooperation zwischen Schule, Schülerlabor und Hochschule eingebettet, erprobt und evaluiert. Hierbei wird insbesondere der Einsatz von digitalen Werkzeugen fokussiert, wobei gleichermaßen das Potenzial von Low-Cost-(Mess-)Geräten wie auch neuen Lehrformaten mit neuen digitalen Medien genutzt wird.
Synergien mit anderen Forschungsschwerpunkten
Neben den inhaltlichen Berührungspunkten der beiden Schwerpunkte untereinander finden sich auch vielfältige Vernetzungen der anderen Forschungsschwerpunkte unseres Arbeitskreises. Um die entwickelten Materialien und Experimente nachhaltig in Vermittlungszusammenhänge sowie die Lehrerbildung und Fortbildung von Lehrkräften zu implementieren, werden die hier entwickelten Ergebnisse anschließend in lernortübergreifende (Kurs-)Konzepte für die Kooperation zwischen Schule, Schülerlabor und Hochschule eingebettet, erprobt und evaluiert. Hierbei wird insbesondere der Einsatz von digitalen Werkzeugen fokussiert, wobei gleichermaßen das Potenzial von Low-Cost-(Mess-)Geräten wie auch neuen Lehrformaten mit neuen digitalen Medien genutzt wird.