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Innovative Konzepte und Szenarien aus dem Lehrlabor

Videos zur Vorbereitung auf naturwissenschaftliche Labormethoden und Arbeitstechniken

Um die Vorbereitung auf naturwissenschaftliche Laborpraktika anschaulicher zu gestalten und den Einstieg ins Studium zu erleichtern, werden selbst produzierte Lehrvideos genutzt, die in die wichtigsten Experimentiertechniken im Labor einführen sowie gezielt auf das Versuchsformat des offenen Experimentierens vorbereiten.

Metadaten

  • Lehrende: Hemmerich, Andreas, Ziegelmüller, Patrick, Stark, Arnold, Czech, Andreas
  • CC-Lizenz: CC-BY (Bearbeitung erlaubt unter Namensnennung)
  • Zitiervorschlag:
    Hemmerich, Andreas/Ziegelmüller, Patrick/Stark, Arnold/Czech, Andreas (2020): Videos zur Vorbereitung auf naturwissenschaftliche Labormethoden und Arbeitstechniken. Hamburg: StoryPool. URL:

Maßnahme

Die Studierenden können sich mit Onlinekursen auf die vielfältigen Herausforderungen im Labor – von komplexen Experimentiermethoden bis zu offenen Experimentierformaten – vorbereiten. Um die Vorbereitung anschaulicher zu machen, werden selbst produzierte Lehrvideos genutzt, die über Lecture2Go, die Videoplattform der Universität Hamburg, für die Studierenden zugänglich sind. Eine Bibliothek aus sechs Lehrvideos führt die wichtigsten Experimentiertechniken beider Biochemie-Praktika, vom Pipettieren bis zum Umgang mit Zellkulturen, anschaulich vor. Für das „Physikalische Praktikum“ zeigen vier Videosketche potenzielle Herausforderungen, welche beim „Offenen Experimenten“ im Team auftreten können, und präsentieren mögliche Lösungen. Weitere Videovorträge führen in Themen der Optik ein. Zudem zeigen Lehrende die historische und aktuelle Bedeutung klassischer Experimente des Praktikums auf.
Es wurden auch Videos speziell zur Vorbereitung Lehrender auf gängige Schwierigkeiten, typische Ergebnisse und Fehler bei den Experimenten produziert.

Verbindung zum klassischen Lehrformat:

  • Vorlesung
  • Seminar
  • Übung
  • Projekt
  • Praktikum
  • Prüfung
  • Selbststudium
  • Vorkurs
  • Sonstiges

Mit dieser Maßnahme werden primär gefördert:

  • Rezeptive Aktivitäten (Lesen, Anschauen, Zuhören)
  • Übende Aktivitäten (Ausprobieren, Routinebildung etc.)
  • Produktive Aktivitäten (Schaffung eigener Inhalte)
  • Organisatorische Aktivitäten (Koordination, Vernetzung etc.)

Rolle von digitalen Medien:

  • Keine nennenswerte Rolle (bspw. primär Präsenzlehre)
  • Eine gewisse bzw. mäßige Rolle (bspw. hybrides Lehrformat)
  • Eine zentrale Rolle (bspw. Online-Lehre)

Beziehung zur Forschung:

  • Forschung fließt als Inhalt ein (Studierende können sich zu Ergebnissen und/oder Prozessen des Forschens kundig machen)
  • Forschung ist das Ziel der Lehrmaßnahme (Studierende üben das Hand- und Denkwerkzeug für eigene Forschungsaktivitäten ein)
  • Forschung ist der Modus der Lehrmaßnahme (Studierende werden selbst forschend tätig)
  • Die Lehrmaßnahme dient dazu, die Voraussetzung für forschungsnahes Lernen zu schaffen.
  • Sonstige
  • Keine

Verortung im didaktischen Dreieck:

  • Inhalte für die Studierenden auswählen, anordnen, darstellen, erklären, (digital) aufbereiten, interaktiv machen etc.
  • Studierende methodisch darin unterstützen, sich Inhalte (allein oder in der Gruppe) anzueignen, zu verstehen, anzuwenden, weiterzuentwickeln, selbst zu generieren etc.
  • Als Lehrende*r mit den Studierenden in Kontakt kommen und in Interaktion treten (Feedback, Kommunikation etc.)
  • Die Lehrorganisation verändern, die für die Beziehung zwischen Inhalten, Studierenden und mir als Lehrende*r von Bedeutung ist

Grund

Die Vorbereitung auf naturwissenschaftliche Laborpraktika ist für Studierende oft sehr abstrakt. Zudem gibt es bei der gemeinsamen Arbeit in Übungen oder Praktika verschiedene wiederkehrende Herausforderungen in Bezug auf die Wahl der richtigen Aufgabe, geeignete Strategien zur Ideenfindung, Präsentationen, Diskussionen und Gruppenarbeit.
Außerdem ist die praktische Vorbildung von Studierenden, die ein (experimentelles) naturwissenschaftliches Studium aufnehmen, zunehmend heterogen. Durch die Videos soll durch einfachen, spielerischen und angstfreien Zugang eine Brücke in die organisch-chemischen Grundpraktika geschaffen werden.
Darüberhinaus wechseln die Lehrenden in diesem Bereich häufig: Jedes Jahr werden neue Doktoranden, die hier ihre Lehrverpflichtung erfüllen, auf die Durchführung von Vorbesprechungen und Praktikumsversuchen vorbereitet.

Grund für die Entwicklung:

  • Akutes Defizit bzw. akuter Konflikt
  • Bestehendes bzw. strukturelles Problem
  • Vorweggenommene Herausforderung
  • Persönliches professionelles Anliegen
  • Impuls aus meinem Umfeld
  • Sonstiges

Kontext

An der Universität Hamburg werden jährlich hunderte Studierende der Naturwissenschaften praktisch in die im Labor angewendeten Methoden und Experimentiertechniken eingeführt.
In den hier beschriebenen Projekten wurden Videos speziell für das Praktikum "Biochemie/Molekularbiologie", das "Physikalische Praktikum I" sowie das Praktikum "Advanced Experimental Design" produziert. Damit finden die Videos Anwendung in den Studiengängen Physik, Molecular Life Sciences, Geophysik, Ozeanographie, Meteorologie, Chemie, Computing in Science, Informatik, Nanowissenschaften, Kosmetikwissenschaften sowie verschiedenen Lehramtsstudiengängen.

Diese Maßnahme wurde mit Mitteln des BMBF unter dem Förderkennzeichen 01PL17033 im Rahmen des Lehrlabors (Universitätskolleg, Universität Hamburg) entwickelt.

Projekte:

  • "Videobibliothek für zwei Biochemie-Praktika" (01.07.2017–31.12.2017)
  • "Videobibliothek für das physikalische Praktikum" (01.04.2017–31.03.2018)
  • Meine Maßnahme ist entstanden und hat sich bewährt an einer:

    • Universität
    • Fachhochschule
    • Dualen Hochschule
    • Pädagogischen Hochschule
    • Sonstiges

    Meine Maßnahme ist in folgender Disziplin (oder mehreren) zu verorten:

    • Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften
    • Ingenieurwissenschaften
    • Wirtschafts- und Sozialwissenschaften
    • Geisteswissenschaften
    • Lehrerbildung
    • Rechtswissenschaften
    • Kunst, Design-Wissenschaften
    • Medizin (inkl. Gesundheitswissenschaften)
    • Interdisziplinäre Bereiche
    • Sonstiges

    Primäre Zielgruppe meiner Maßnahme:

    • Studieninteressierte
    • Studienanfänger*innen
    • Fortgeschrittene Studierende im Bachelor (oder 1. Studienabschnitt)
    • Studierende am Ende des Bachelorstudiums (oder 1. Studienabschnitts)
    • Studierende im Masterstudium (oder 2. Studienabschnitt)
    • Doktoranden oder Postdocs

    Kräfte

    Die unterschiedlichen Praktika zur Vorbereitung auf naturwissenschaftliche Arbeitstechniken sind mit wiederkehrenden Schwierigkeiten verbunden, die mit der fachlichen und überfachlichen Kompetenzentwicklung zusammenhängen, aber auch von sozialdynamischen Prozessen (Arbeit im Team) sowie organisatorischen Aspekten (wechselnde Lehrendenschaft) geprägt sind.

    Widersprüchliche Anforderungen, die bei der Maßnahme eine Rolle spielen:

    • Selbst- und Fremdorganisation
    • Lernen durch Zuhören/Lesen/Zusehen und Lernen durch eigenes Tun
    • Analoge und digitale Erfahrungswelten
    • Individuelles und soziales Lernen
    • Fachliche und überfachliche Kompetenzentwicklung
    • Exemplarische und vollständige Lerninhalte
    • Fachsystematische und lernsystematische Vorgehensweisen
    • Sonstige
    • Keine

    Wirkungen

    - Die Studierenden waren spürbar besser vorbereitet, sodass der Schwierigkeitsgrad einiger Aufgabenstellungen im Praktikum anschließend angepasst wurde.
    - Evaluationsergebnissen zufolge sprechen die Videos viele, aber nicht alle Studierenden an - sie wurden weitgehend als "nützlich und hilfreich" eingestuft, allerdings mit großer Standardabweichung.

    Weitere Details und Evaluationsergebnisse s. Anhang (PDF Praxisbericht).

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