PH Luzern - Pädagogische Hochschule

Naturwissenschaften

Über die letzten Jahrhunderte hinweg haben Naturwissenschafterinnen und Naturwissenschafter einen Satz von speziellen Vorgehens- und Untersuchungsmethoden entwickelt, der ihnen zum Erkenntnisgewinn über die Natur dient. Diese Untersuchungsmethoden sind in der Regel nicht an Physik, Chemie oder Biologie gebunden, sondern werden fachübergreifend angewandt.

Die PH Luzern bietet deshalb seit 2003 als erste Hochschule im deutschsprachigen Raum eine integrierte, auf die Zielstufe ausgerichtete Lehrpersonenbildung im Fach Naturwissenschaften an. Die Ausbildung strebt aber mehr an, als nur die Verbindung der klassischen Fächer Chemie, Biologie und Physik. Ziel ist eine Integration und Förderung von fachwissenschaftlichen, fachdidaktischen und pädagogischen Kompetenzen. Das Studium des Fachbereichs Naturwissenschaften ist deshalb nicht in Fachwissen und Fachdidaktik aufgeteilt, sondern wird in «Überblicken», «Erarbeiten von Basiskompetenzen» und «Denken in Konzepten» gegliedert.

Im Grundjahr (Überblicken) steht das Phänomen Mensch im Mittelpunkt, an dem in integrierter Form biologische, physikalische und chemische Grundkenntnisse aufgearbeitet werden. Im 3. bis 6. Semester (Erarbeiten von Basiskompetenzen) werden die fachlichen Kenntnisse in den drei klassischen Fächern Biologie, Physik und Chemie exemplarisch vertieft und ausgehend von den jeweiligen Themen einen Blick über die Fachgrenzen hinaus in die anderen naturwissenschaftlichen Fachbereiche gewagt. Im Masterstudium (Denken in Konzepten) werden die Fachdisziplinen und Fachdidaktiken zum Fachbereich Naturwissenschaften und ihrer Bereichsdidaktik verknüpft: Interdisziplinäre Herangehensweisen und Fragestellungen dominieren den Studienplan.

 Schwerpunkt 1: Lehrerinnen- und Lehrerbildung in den Naturwissenschaften

  • Naturwissenschaften unterrichten können
    Im Projekt wird die Frage untersucht, welche Ausprägung von professioneller Kompetenz Studierende des integrierten Studiengangs Naturwissenschaften an der PH Luzern erreichen. Die Ergebnisse der Untersuchung werden verglichen mit jenen für Studierende anderer Hochschulen und Universitäten, die ein disziplinäres Studium (Biologie, Physik oder Chemie) durchlaufen. Nach Erhebungen mittels Fragebogen im ersten Teil des Projekts liegt der Fokus im zweiten Teil auf der Messung der professionellen Kompetenz, die mittels validierter Textvignetten erfasst wird.

    Projektteam: Prof. Dr. Dorothee Brovelli, Prof. Dr. Markus Wilhelm, Dr. Katrin Bölsterli Bardy (alle PH Luzern), Prof. Dr. Markus Rehm (PH Heidelberg)

  • Was ist wirksamer Fachunterricht?
    Die Titelfrage stellen sich nicht nur Lehrerinnen und Lehrer, sondern ebenfalls Fachdidaktiker/innen und Praxislehrpersonen und natürlich die Lehramtsstudierenden. Für die Beantwortung dieser vielleicht wichtigsten Frage des Unterrichts soll daher für alle Schulfächer jeweils ein Buch mit dem Titel «Was ist wirksamer Mathematikunterricht», ein weiteres «Was ist wirksamer Englischunterricht» bzw. «Biologieunterricht» etc. verfasst werden. Das Neue an dieser Buchreihe von ca. 12-13 Büchern ist die sehr kompakte, leicht verständliche und anhand von Experteninterviews strukturierte Beschäftigung mit dieser Frage. Es werden in allen Büchern, und damit in allen Fächern, die gleichen Leitfragen nach dem jeweils fachlichen Unterrichtserfolg gestellt. Pro Band werden hierfür zehn Hochschul-Fachdidaktiker/innen befragt, dann ebenso viele Praxislehrpersonen bzw. erfahrene Lehrer/innen. Deren Vorstellungen zu gutem Fachunterricht werden abschliessend in einem Fazitkapitel von den Einzelband-Herausgeber/innen aufgenommen, kategorisiert und vergleichend analysiert.

    Projektverantwortliche: Prof. Dr. Markus Wilhelm (PH Luzern), Prof. Dr. Markus Rehm (PH Heidelberg), Prof. Dr. Volker Reinhard (PH Weingarten)

    Projektteam: Prof. Dr. Dorothee Brovelli, Prof. Dr. Armin Rempfler (beide PH Luzern), Prof. Dr. Tobias Dörfler, Prof. Dr. Markus Vogel (beide PH Heidelberg), Prof. Dr. Elke Grundler, Dr. Andreas Sommer (beide PH Weingarten), Prof. Dr. Bernd Geisel (PH Ludwigsburg), Prof. Dr. Michael Prusse (PH Zürich), Prof. Dr. Christian Kuchler (RWTH Aachen), Prof. Dr. Birgit Weber (Uni Köln), Dr. Katharina Kalcsics (PH Bern)

    Finanzierung: Teilfinanzierung durch Heidehof-Stiftung

    Laufzeit: 1.1.2015 bis 31.12.2017

  • Innovation SWiSE, Swiss Science Education (SWiSE)
    Innovation SWiSE ist eine gemeinsame Initiative von mehreren Bildungsinstitutionen der Deutschschweiz zur Weiterentwicklung des naturwissenschaftlich-technischen Unterrichts in der obligatorischen Schule und im Kindergarten. Basierend auf gemeinsamen konzeptuellen Grundlagen bieten die beteiligten Institutionen Weiterbildungsmodule für alle Schulstufen an.

    Projektteam: Prof. Dr. Peter Labudde (PH der FHNW), Florence Bernhard (Institut Unterstrass), Prof. Dr. Christina Colberg (PH Thurgau), Michel Junge (Technorama), Prof. Dr. Patrick Kunz (PH St. Gallen), Prof. Dr. Susanne Metzger (PH Zürich), Prof. Dr. Barbara Sieber-Suter (PH der FHNW), Urs Wagner (PH Bern), Prof. Dr. Markus Wilhelm (PH Luzern)

Schwerpunkt 2: Unterrichtsentwicklung in den Naturwissenschaften

  • Lernlabor Luzern
    Das Lernlabor der PH Luzern leistet einen Beitrag dazu, dass Kinder und Jugendliche ein zeitgemässes Wissenschaftsverständnis erwerben können und ihr Interesse an den Naturwissenschaften erhalten bzw. aufbauen können. Als Aus- und Weiterbildungszentrum für Studierende und Lehrpersonen bietet das Lernlabor Luzern zudem neben Materialien für die Unterrichtsgestaltung vor allem Beobachtungsmöglichkeiten bei selbstgesteuerten Lernprozessen.

    Projektteam: Prof. Dr. Markus Wilhelm, Thomas Seilnacht, Dr. Katrin Bölsterli Bardy, Marcel Schmid (alle PH Luzern)

  • Kompetenzorientierte Lern- und Leistungsaufgabensets (KUL-a)
    Entwicklung und Evaluation eines Fachübergreifenden Kategoriensystems für kompetenzorientierte Lern- und Leistungsaufgabensets. Begleitung der Entwicklung von entsprechenden Aufgabensets und Herausgabe eines Studienbuchs.

    Projektteam: Dr. Herbert Luthiger, lic. phil. Claudia Wespi, Prof. Dr. Markus Wilhelm (alle PH Luzern)

  • Fachstelle für Didaktik Ausserschulischer Lernorte
    Die «Fachstelle für Didaktik Ausserschulischer Lernorte» setzt sich zum Ziel, das Lernen an ausserschulischen Lernorten (AL) auf verschiedenen Ebenen zu fördern. Im Vordergrund stehen: Koordination/Dokumentation der bisherigen Aktivitäten zum AL an der PH Luzern, systematischer Aufbau einer fächerübergreifenden Bibliographie, Herausgabe eines Leitfadens zum AL, Organisation von internen und offenen Fachtagungen zum Thema, Beratung und Produktentwicklung zu AL bei öffentlichen und privaten Anbietern. 

    Projektteam: lic. phil. Barbara Sommer Häller, Prof. Dr. Dorothee Brovelli, Prof. Dr. Karin Fuchs, Prof. Dr. Armin Rempfler, Prof. Dr. Markus Wilhelm, Prof. Dr. Peter Gautschi (alle PH Luzern)

  • Wirkungskontrolle von Bildungsangeboten in Naturpärken
    Entwicklung und Evaluation eines Messinstruments zur Wirkungskontrolle von Bildungsangeboten in Naturpärken. Bereits vorliegende und zum Teil neu zu entwickelnde Messinstrumente werden adaptiert, dass sie als gezielte Kontroll- und Evaluationsinstrumente einsetzbar werden. Die Messinstrumente werden an Angeboten zweier Naturpärke getestet und optimiert.

    Projektteam: Prof. Dr. Armin Rempfler, Prof. Dr. Markus Wilhelm (beide PH Luzern)

  • Problem Based Learning in den Naturwissenschaften
    Weiterentwicklung und Evaluation eines Unterrichtsansatzes für die integrierte Naturwissenschaft der Sekundarstufe I.

    Projektteam: Prof. Dr. Dorothee Brovelli, Prof. Dr. Markus Wilhelm (beide PH Luzern)

Schwerpunkt 3: Lehrmittelentwicklung in den Naturwissenschaften

  • Lernwirksamkeit kompetenzorientierter Lehrmittel in den Naturwissenschaften
    Nachdem eine erste Studie aufgezeigt hat, welche Ansprüche an ein naturwissenschaftliches Schulbuch der Sekundarstufe I für den kompetenzorientierten Unterricht zu legen sind, wird in der zweiten Studie erforscht, wie das sich in Entwicklung befindende, kompetenzorientierte Naturwissenschaftslehrmittel (Schulverlag plus AG, Lehrmittelverlag Zürich) durch die Lehrpersonen genutzt wird und in welchem Bezug die unterschiedliche Art der Nutzung zum Kompetenzzuwachs bei den Lernenden steht.

    Projektteam:  MA Matthias Hoesli (Dissertationsprojekt), Prof. Dr. Markus Rehm (PH Heidelberg), Prof. Dr. Markus Wilhelm, Dr. Katrin Bölsterli Bardy (beide PH Luzern)

  • Fachdidaktischer Grundlagenband für NMG: Lernwelten 21
    Neuentwicklung des fachdidaktischen (NMG) Grundlagenbands Lernwelten 21 auf der Grundlage der alten Lernwelten. Die Lernwelten 21 werden auf den Lehrplan 21 und die Kompetenzorientierung ausgerichtet. Sie erscheinen in 2 Versionen KU/Primar und Sekundarstufe I.

    Projektteam: Prof. Dr. Markus Wilhelm (PH Luzern), Dr. Katharina Kalcsics (PH Bern), Christian Graf (Schulverlag plus AG)

  • Junge Naturwissenschaften und Technik in der Zentralschweiz (JuNT)
    Die PH Luzern und die PH Schwyz haben das Projekt «Junge Naturwissenschaften und Technik in der Zentralschweiz» (JuNT) gestartet. Dabei werden insbesondere moderne naturwissenschaftliche und technische Bereiche wie Genetik, Smartphones, Robotik aufgegriffen. Die Lernmaterialien werden den Schulen in einfach konzipierten «Forschen-Kisten» zur Verfügung gestellt und ermöglichen ein selbstständiges Tüfteln in einem Schulzimmer-Labor. JuNT wird vom Förderprogramm «MINT Schweiz» der Akademien der Wissenschaften Schweiz finanziell unterstützt.

    Projektverantwortlicher: Prof. Dr. Markus Wilhelm (PH Luzern)

    Projektteam: Urs Meier, MSc Hans-Peter Erni, MA Andrea Schmid (alle PH Luzern)

    Projektpartner: Dr. Thomas Berset, Dr. Judith Arnold, Prof. Dr. Beat Döbeli Honegger (alle PH Schwyz)

    Finanzierung: Akademien der Wissenschaften Schweiz, Förderprogramm «MINT Schweiz»

    Laufzeit: 1.1.2015 bis 31.12.2016

Fachberatung

Die Fachberaterinnen und Fachberater sind für die in der Praxis stehenden Lehrpersonen beratend tätig und verantwortlich für die fachdidaktische Weiterentwicklung der Fächer.

Fachberatung Naturwissenschaften

Fachleitung

Adressliste
Name, Vorname Telefon E-Mail persönliche Website
Brovelli Dorothee 041 228 71 51 dorothee.brovelli @ phlu.ch

Stellvertretende Fachleitung

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Wilhelm Markus 041 228 71 50 markus.wilhelm @ phlu.ch

Administration

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Aregger Priska 041 228 72 88 priska.aregger @ phlu.ch

Dozierende und Mitarbeitende

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Bölsterli Bardy Katrin 041 228 71 21 katrin.boelsterli @ phlu.ch
Brun Regula 041 260 40 64 regula.brun @ phlu.ch
Gysin Daniel 041 228 71 21 daniel.gysin @ phlu.ch
Hoesli Matthias 041 228 71 01 matthias.hoesli @ phlu.ch
Rehm Markus 041 228 71 21 markus.rehm @ phlu.ch
Schmid Marcel 041 228 71 20 marcel.schmid @ phlu.ch
Schmidt Bircher Regula 041 228 79 52 regula.schmidt @ phlu.ch
Stalder Gilbert 041 228 72 12 gilbert.stalder @ phlu.ch
Stäuble Claudia 041 228 71 11 claudia.staeuble @ phlu.ch
Studer Bruno 041 228 79 52 bruno.studer @ phlu.ch
Wey Max 041 228 71 11 max.wey @ phlu.ch
Zeyer Albert 041 228 71 11 albert.zeyer @ phlu.ch
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