Einführung in die Metakognition als Schlüsselkompetenz für die Steuerung von Lernprozessen. Metakognition ist ein fundamentaler Bestandteil des selbstregulierten Lernens. Dieses Modul definiert den Begriff als „Wissen über das Wissen“ und erläutert die Notwendigkeit der Reflexion des eigenen Lernverhaltens, um Lernprozesse anzupassen und zu optimieren.

Konkrete Werkzeuge für tiefenverarbeitendes Lernen: Von der Gedächtnistafel und Mapping-Techniken bis zur PQ4R-Methode. Dieses praxisorientierte Modul stellt konkrete kognitive Lernstrategien vor.

Wie plant und überwacht man Lernen? Die SMART-Methode zur Zielsetzung und Experimentierstrategien als Praxisbeispiele. Das Modul fokussiert auf die Steuerung und Planung des Lernprozesses (Planen, Überwachen, Regulieren).

Lernumgebung und Motivation managen: Internes vs. externes Ressourcenmanagement und Strategien zur Selbstmotivation. Stützstrategien schaffen die notwendigen Rahmenbedingungen für erfolgreiches Lernen. Das Modul unterscheidet zwischen internem Ressourcenmanagement (Anstrengung, Zeitmanagement, Motivation) und externem Ressourcenmanagement (Arbeitsplatz, Literatur).

Der Kernprozess der mathematischen Modellierung: Wie man Probleme mathematisiert, löst, interpretiert und validiert. Dieses Modul führt in den zentralen Modellierungskreislauf ein, der den Übersetzungsprozess zwischen realer Welt und Mathematik beschreibt.

Detaillierte Analyse des Modellierungsprozesses in 7 Schritten und Diagnose typischer Schülerhürden. Das Modul vertieft den Modellierungsprozess anhand des differenzierten 7-Schritte-Modells (DISUM).

Gestaltung kognitiv aktivierender Lernumgebungen beim Modellieren: Multiple Lösungswege, Reflexion und Problemlösepläne. Wie können Modellierungsaufgaben das Denken auf hohem Niveau anregen? Dieses Modul behandelt Merkmale kognitiv aktivierenden Unterrichts, wie das Anknüpfen an Vorwissen, die Stimulation mehrerer Lösungswege und Reflexion.

Interdisziplinäres Modul zu Kooperativem Lernen, Didaktischer Rekonstruktion und Farbstoffchemie inkl. Videovignetten. Dieses umfassende Fortbildungsmodul verknüpft drei Perspektiven auf guten Unterricht: 1.

Definition und Abgrenzung von Kooperativem Lernen zur Gruppenarbeit anhand der fünf Bestimmungsmerkmale wie Positive Interdependenz und Individuelle Verantwortlichkeit. In dieser Einheit wird definiert, was Kooperatives Lernen im Kern ausmacht.

Einsatz digitaler Tools für kooperatives Lernen am Beispiel von Concept Maps und Hypermedien. Diese Einheit beleuchtet die Möglichkeiten des kooperativen Lernens mit digitalen Medien (Hypermedien).

Physikalische Grundlagen der Farbe: Von der Photonenabsorption zur quantitativen Analyse mittels UV/Vis-Spektroskopie. Warum sind Dinge farbig? Diese Einheit erklärt die physikalischen Grundlagen der Lichtabsorption (E=hc/lambda) und den Welle-Teilchen-Dualismus.

Biochemie des Sehens: Aufbau der Netzhaut und molekulare Mechanismen der Lichtwahrnehmung durch Retinal. Wie wird aus Licht ein Nervenimpuls? Diese Einheit behandelt den Aufbau der menschlichen Retina (Stäbchen für Hell-Dunkel, Zapfen für Farben S, M, L).

Grundlagen der Farbenlehre: Mischsysteme, Komplementärfarben und die Relativität der menschlichen Wahrnehmung. Was ist der Unterschied zwischen Lichtfarben und Farbstoffen? Diese Einheit grenzt die additive Farbmischung (Licht, Auge) von der subtraktiven Farbmischung (Pigmente, Absorption) ab.

Molekülorbitaltheorie der Farbigkeit: Konjugation, Delokalisierung und das HOMO-LUMO-Energieniveau. Warum sind organische Moleküle farbig? Diese Einheit erklärt den Zusammenhang zwischen Molekülstruktur und Lichtabsorption.

Struktur und Funktion von Naturfarbstoffen und pH-Indikatoren sowie der Einfluss von Substituenten (Auxochrome). Diese Einheit stellt wichtige Farbstoffklassen vor, darunter Chlorophyll, Carotinoide (Lycopin) und Indikatoren wie Lackmus oder Methylorange.

Analyse dysfunktionaler Gruppendynamiken wie Trittbrettfahrer-, Sucker- und Ganging-Up-Effekte sowie deren Ursachen und Gegenmaßnahmen. Gruppenarbeit führt nicht automatisch zum Erfolg. Diese Lerneinheit analysiert motivationspsychologische Phänomene, die den Lernerfolg gefährden.

Vorstellung und Anleitungen zu bewährten kooperativen Methoden wie Think-Pair-Share, Gruppenpuzzle, Lerntempoduett und Forschendes Lernen. Dieser Bereich stellt konkrete Methoden vor, um kooperatives Lernen im Unterricht zu strukturieren.

Einflussfaktoren auf Gruppenarbeit: Erkenntnisse zu idealer Gruppengröße, Leistungsdurchmischung und Geschlechterverteilung. Welche Rahmenbedingungen begünstigen den Erfolg von Gruppenarbeiten? Diese Einheit beleuchtet empirische Befunde zu Gruppengröße, Geschlechterzusammensetzung und Leistungsheterogenität.

Bedeutung sozialer Beziehungen, Peer-Groups und Status in der Klasse für den Lernerfolg sowie Formen sozialer Ablehnung. Lernen findet im sozialen Raum statt.

Einführung in die Bedeutung von Präkonzepten und Alltagsvorstellungen für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Lernende sind keine unbeschriebenen Blätter. Diese Einheit erklärt, was Schüler*innenvorstellungen (Präkonzepte, Alltagsvorstellungen) sind und wie sie durch lebensweltliche Erfahrungen entstehen (z.B.