Fachdidaktische Kompetenzen von Lehrpersonen im Umgang mit digitalen Medien

Bereits heute sind Erklärvideos und Augmented-Reality-Anwendungen (AR) für den Unterricht in den Fächern Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) verfügbar. Doch entsprechen diese auch den bewährten didaktischen Prinzipien? Diese Frage wollen wir beantworten. Dazu werden wir unabhängige Experten bitten, die digitalen Lehrmittel nach Kriterien zu bewerten, die durch die Forschung etabliert sind. Davon ausgehend werden wir die professionellen Kompetenzen von angehenden und erfahrenen Sekundarlehrpersonen im Umgang mit diesen digitalen Mitteln untersuchen. Dabei wollen wir bewerten, ob die Lehrerinnen und Lehrer fähig sind, Potenziale und Herausforderungen dieser Medien zu erkennen, zu reflektieren und zu berücksichtigen.

Damit Lernende von der digitalen Transformation profitieren, müssen Lehrpersonen digitale Medien im Fachunterricht so einsetzen, dass sie den Lernprozess optimal unterstützen. Wie das gelingen kann, erklärt das sogenannte TPACK-Modell, gemäss dem die Lehrpersonenbildung über allgemeine Kompetenzen, etwa die Fähigkeit im Umgang mit Technologie, hinausgehen muss. Dieses Modell sowie das Konzept der «professionellen Unterrichtswahrnehmung» nutzen wir, um den Einsatz von Video und AR in unserer Studie zu untersuchen.

Wir wollen Erkenntnisse über die Qualität von digitalen Lernressourcen gewinnen, vor allem solchen, die öffentlich zugänglich sind. Ausserdem wollen wir klären, welche fachdidaktischen Kompetenzen bereits unterrichtende und angehende Lehrpersonen im Umgang mit digitalen Medien haben. Wie hängen diese von fachlichen und fachdidaktischen Vorkenntnissen ab, von Einstellungen zum Technologieeinsatz und von Lerngelegenheiten in der Lehrpersonenbildung? Und schliesslich fragen wir, wie die verschiedenen Teilkompetenzen zusammenhängen.

Die Erkenntnisse sollen zur künftigen Gestaltung der MINT-Lehrpersonenbildung für die digitale Transformation beitragen. Wir erwarten, dass die Studie Herausforderungen des Einsatzes von digitalen Lehrmitteln identifiziert, so dass sich daraus konkrete Möglichkeiten der Weiterentwicklung der Lehrpersonenbildung ableiten lassen. Wir wollen klären, welche Fähigkeiten besonders geschult werden müssen und wie sich Lernangebote auf die Merkmale bestimmter Studierendengruppen zuschneiden lassen.

Teacher competencies for digital transformation in STEM teaching: Technological pedagogical content knowledge for the use of digital learning resources such as educational YouTube videos and augmented reality applications