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Dirk Burdinski, 11 Das Flipped Lab als ICM-Adaption für naturwissenschaftliche Laborpraktika in:

Sabrina Zeaiter, Jürgen Handke (Ed.)

Inverted Classroom - Past, Present & Future, page 107 - 122

Kompetenzorientiertes Lehren und Lernen im 21. Jahrhundert

1. Edition 2020, ISBN print: 978-3-8288-4436-0, ISBN online: 978-3-8288-7451-0, https://doi.org/10.5771/9783828874510-107

Tectum, Baden-Baden
Bibliographic information
Das Flipped Lab als ICM-Adaption für naturwissenschaftliche Laborpraktika Dirk Burdinski Laboratories play an important role in the undergraduate science curriculum. The effectiveness of learning in laboratory courses depends strongly on student engagement in required pre-lab activities designed to provide them with the theoretical and technical background for being able to develop a deeper understanding of the practical experiments as well as to act adequately and independently in the actual lab situation, such that the development of higher level competences can occur. Through an adaption of the principles of inverted (or flipped) learning to the requirements of educational scientific laboratories, the focus of these courses shifts towards the pre-lab phase thereby reducing the cognitive load on students during actual lab time. Supporting pre-lab activities with engaging and task-specific visual and auditory information in an interactive multimedia learning environment helps students to adopt and process relevant information and to build pertinent pre-knowledge. A positive side effect is a generally increased student and teacher satisfaction with the learning experience in laboratory courses. Einleitung Laborpraktika sind ein prägender Baustein naturwissenschaftlicher Studiengänge, denn der Aufbau von Fachkompetenz ist eng mit der Entwicklung handlungspraktischer Kompetenzen verwoben (Hofstein & Mamlok-Naaman, 2007; Johnstone & Al- Shuaili, 2001; Reid & Shah, 2007). Dies gilt insbesondere für Studiengänge im Bereich Physik, Biologie und Chemie sowie angrenzende Studiengänge, die typischerweise wenigstens ein laborpraktisches Lehrmodul in der Studieneingangsphase anbieten und auch in den darauffolgenden Fachsemester regelmäßig die zunehmend selbstständige Arbeit in Laborpraktika vorsehen. Dabei ist eine intensive Vorbereitung der praktischen Laborphasen entscheidend für die Kompetenzentwicklung. Der Einstieg in die Laborpraxis erfordert daher insbesondere in der Studieneingangsphase von den Studierenden eine hohe Selbstlernkompetenz (Hart, Mulhall, Berry, Loughran, & Gunstone, 2000; Nakhleh, Polles, & Malina, 2003). Durch die zunehmende Implementierung der Prinzipien und neuen Erkenntnisse der Hochschuldidaktik in Kombination mit den rasant wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung können Studierende gerade in dieser schwierigen Phase immer besser unterstützt werden (van Treeck, Himpsl-Gutermann, & Robes, 2013). Es hat 11 11.1 107 sich gezeigt, dass gerade mit den Prinzipien des Blended Learning, also der Idee, Studierenden zu Hause Lerngelegenheiten zur gezielten und unterstützten Vor- und Nachbereitung von Präsenzveranstaltungen zu geben, eine gezielte Förderung von Studierenden nach ihren persönlichen Lernbedarfen, u.a. durch automatisiertes, individuelles Feedback zum eigenen Lernzuwachs, möglich ist (Gregory & Di Trapani, 2012; Großkopf, 2016; Hedtrich & Graulich, 2018, 2018; van Treeck et al., 2013). Aufteilung der Aktivitätsphasen in klassischen und ‚geflippten‘ Laborpraktika1 Während intensive Vor- und Nachbereitungsphasen von jeher inhärenter Bestandteil von Laborlehrveranstaltungen waren (Abb. 1), hat sich in den vergangenen etwa zwanzig Jahren doch die Sichtweise auf diese Phasen verändert. Mit einer stärkeren Ausrichtung laborpraktischer Lehrveranstaltungen auf definierte Handlungskompetenzen im Sinne des Constructive Alignment (Biggs & Tang, 2011; Seery et al., 2017; Szczyrba, 2006), ist insbesondere die Bedeutung der Vorbereitungsphase für den in der Präsenzphase realisierbaren Kompetenzzuwachs stärker in den Fokus didaktischer Überlegungen geraten (Rodriguez & Towns, 2018; Seery, Agustian, & Zhang, 2018; Seery, Jones, Kew, & Mein, 2018). In vielen Fällen führen solche Überlegungen zu einer stärkeren Betonung der laborpraktischen Handlungskompetenzen und damit einer intendierten Verschiebung des Workloads der Studierenden von der Nach- in die Vorbereitungsphase (Abb. 1), gemäß den Prinzipien des Flipped-Classroom- oder Inverted-Classroom-Modells (Burdinski, 2018; Handke et al., 2016, 2016; Talbert, 2017; Weidlich & Spannagel, 2014). Entsprechend gestaltete Laborpraktika wurden daher auch als Flipped Lab beschrieben (Bergmann & Sams, 2015; Burdinski & Glaeser, 2016; Fung, 2015; Smith, 2015; Teo, Tan, Yan, Teo, & Yeo, 2014). Abb. 1: 1 Die Nachbereitung umfasst Auswertung, Protokoll und ggf. Korrekturen. Sie wird im klassischen Modell außerhalb des Labors durchgeführt, im Flipped-Lab-Modell hingegen häufig bereits in der Präsenzphase. Die Aktivitäten außerhalb des Labors werden in die Vorbereitungsphase verschoben, diese wird so gestärkt und eine Konkurrenz etwaiger Nachbereitungen mit der notwendigen Vorbereitung einer nachfolgenden Laboraufgabe vermieden. 11 Das Flipped Lab als ICM-Adaption für naturwissenschaftliche Laborpraktika 108 Nachfolgend werden entsprechende Adaptionsmodelle und erste Erkenntnisse zu deren Wirksamkeit im o.g. Sinne vorgestellt. Fachlich liegt der Fokus dabei auf Laborpraktika im Bereich der Chemie mit Querverweisen auf angrenzende Lehrgebiete, insbesondere der Biochemie, Biologie und Physik. Hierbei liegt ein besonderes Augenmerk auf Lehrkonzepten, die digitale Medien, insbesondere interaktive Animationen und Laborvideos, nutzen, um Studierende effektiv in der Vorbereitungsphase zu unterstützen und interaktiv zu begleiten. Warum gerade Laborpraktika „flippen“? Der Aufbau von Fachkompetenz ist in naturwissenschaftlichen Studiengängen eng mit der Entwicklung laborpraktischer Kompetenzen verwoben, denn erst durch die selbstständige Labortätigkeit werden Naturwissenschaften, insbesondere die Chemie, erfahr- und begreifbar (Hofstein & Mamlok-Naaman, 2007). Der lernförderliche frühe Einstieg in die laborpraktische Ausbildung erfordert gerade in Erstsemesterpraktika eine enge Begleitung (Jones & Edwards, 2010), denn die an die Studierenden gestellten Anforderungen sind enorm. Sie müssen sich zur Vorbereitung der Laborarbeit mit der Aufgabenstellung und den einzusetzenden Verfahren auseinandersetzen sowie sich mit den für das Verständnis notwendigen theoretischen Hintergründen befassen. Hierauf basierend sollen sie dann weitgehend selbstständig komplexe technische Fertigkeiten sowie die Fähigkeit zur Beobachtung, Dokumentation, Beurteilung und Interpretation von Laborexperimenten entwickeln (Schmid & Yeung, 2005). Dabei herrscht breiter Konsens darüber, dass eine intensive Vorbereitung der Laborphasen entscheidend für die Kompetenzentwicklung in der laborpraktischen Ausbildung ist (Chittleborough, Treagust, & Mocerino, 2007; Jones & Edwards, 2010; Schmid & Yeung, 2005). Aus kognitionswissenschaftlicher Sicht erfordert die Entwicklung komplexer handlungspraktischer Kompetenzen den schnellen Zugriff auf relevantes Vorwissen (Schneider, Körkel, & Weinert, 1990; Seery, 2009). Wenig gefestigte Kenntnisse und Konzepte sind nach lernpsychologischen Erkenntnissen im Arbeitsgedächtnis nur begrenzt auf wenige Elemente verfügbar, eine kurzfristige studentische Vorbereitung von Praktikumsphasen kann somit der komplexen Anforderungssituation kaum gerecht werden. Gefestigtes, im Langzeitgedächtnis gespeichertes Wissen ist dagegen schnell und in wesentlich größerem Umfang kurzfristig nutzbar (Hartman, Dahm, & Nelson, 2015; Hartman & Nelson, 2015; Paas & Sweller, 2014, 2014). Flipped-Learning-Formate betonen die Vorbereitungsphase der Präsenzveranstaltung und sind daher in besonderer Weise geeignet, Studierende möglichst individuell beim Aufbau relevanten Vorwissens zu fördern (Hartman & Nelson, 2015; Johnstone, Watt, & Zaman, 1998; Seery, 2015). 11.2 11.2 Warum gerade Laborpraktika „flippen“? 109 Perspektiven auf Laborpraktika Aus Lehrendenperspektive wird neben einer effektiven Ressourcennutzung vor allem die intendierte Verbesserung der Kompetenzentwicklung der Studierenden als Motivation für eine Konzeptumstellung von Laborpraktika betont, wobei eine explizite Nennung detaillierter Learning Outcomes im Sinne eines Constructive Alignments im naturwissenschaftlichen Praktikumsbereich generell noch kein Standard ist (Pullen, Thickett, & Bissember, 2018). Nach Bruck et al. (2010) ist dies zumindest ein möglicher Grund für eine beobachtete geringe Wertschätzung von klassischen Laborpraktika und damit ggf. für die oft geringe Motivation von Studierende zur Vorbereitung darauf. Die Potentiale einer studienmotivierenden Berufsfeldorientierung bleiben vielfach, selbst in höheren Fachsemestern ungenutzt (DeKorver & Towns, 2015; George-Williams et al., 2018). Nach DeKorver & Towns (2015) und Santos-Diaz et al. (2019) ergibt sich aus der beobachteten Studierendenperspektive per se keine Forderung nach einer nachhaltigeren Praktikumsausrichtung, hier standen affektive Ziele, wie eine möglichst zeitige Beendigung der Laboraufgabe und das Erfüllen der Aufgabe zum Erhalt der Leistungspunkte im Fokus. Gerade vor diesem Hintergrund bietet die invertierte Lehre, durch eine Stärkung der Lernenden-Lehrenden-Beziehung, großen Chancen für die studierendenzentrierte Gestaltung der Lehre insbesondere in Laborpraktika (Nguyen, Yu, Japutra, & Chen, 2016). Multimediale Gestaltung der Vorbereitungsphase Bei der Entwicklung von Flipped-Lab-Formaten ist die multimediale Gestaltung der Vorbereitungsphase von zentraler Bedeutung, um den effektiven Aufbau nutzbaren Vorwissens zu ermöglichen. Gemäß der kognitiven Theorie multimedialen Lernens (cognitive theory of multimedia learning) sind hierbei drei Grundannahmen relevant (Mayer, 2014; Rey, 2009; Seery & Donnelly, 2012; Sorden, 2013): 1. Die Aufnahme und Verarbeitung relevanter Informationen wird begünstigt durch Präsentation mittels zweier verschiedener Kanäle. Ein Kanal steht für visuell-bildhaft, der andere für auditiv-verbal präsentiertes Informationsmaterial zur Verfügung. 2. Die Menge an Informationen, die in jedem Kanal des Arbeitsgedächtnisses verarbeitet werden kann, ist limitiert und sachfremde Beanspruchung (extraneous load) im Sinne der Theorie der kognitiven Beanspruchung (cognitive load theory) daher zu vermeiden, um den Studierendenfokus auf den eigentlichen Lernprozess (germane load) zu lenken. 3. Es ist essentiell, dass Lernende sich aktiv mit dem Lernmaterial beschäftigen, um ein kohärentes, für sie stimmiges Wissenskonstrukt aufbauen zu können. Erste Studien zur Nutzung audio-visueller Medien für eine bessere studentische Vorbereitung der chemischen Laborpraxis wurden bereits in den sechziger und siebziger 11.3 11.4 11 Das Flipped Lab als ICM-Adaption für naturwissenschaftliche Laborpraktika 110 Jahren des letzten Jahrhunderts beschrieben (Humphreys & Tomlinson, 1969; Kempa & Palmer, 1974; Lagowski, 1966; Neerinck & Palmer, 1977). Szenen aus Laborvideos zum Praktikum Anorganische Chemie an der TH Köln, Campus Leverkusen: Synthese von Strontiumcarbonat und Kupfer (A), Bestimmung von Natriumchlorid (B), Bestimmung einer Säure (C) und Synthese von Fluorescein (D).2 Etwa seit Beginn des dritten Jahrtausends werden zunehmend Kombinationen verschiedener visueller und auditiver Medien in der Vorbereitungsphase, teilweise auch bis in die Laborphase hinein (Burewicz & Miranowicz, 2006), eingesetzt. Entsprechende Laborvideos werden überwiegend speziell für individuelle Laborpraktika entwickelt, Videos fokussieren dabei in der Regel auf einzelne Arbeitstechniken oder zumindest einzelne Handlungsfolgen bzw. die Nutzung bestimmter Geräte (Abb. 2). Die von den Autoren am häufigsten genannte Motivation für die Einführung eines Flipped-Lab- Konzepts ist die Verbesserung der Vorbereitung der Studierenden und damit in der Laborphase die Fokussierung auf die handlungspraktischen Anforderungen. Beispiele finden sich dabei in den verschiedensten naturwissenschaftlichen Fachstudiengängen, neben der Chemie auch in der Pharmazie (Sarmouk et al., 2019), der Biologie (Gregory & Di Trapani, 2012; Jones & Edwards, 2010) und der Physik (Robinson, Roland, Bosse, & Zayas, 2015). Während Laborvideos einen festen Platz in Flipped-Lab-Konzepten gefunden haben, unterscheiden sich die Konzepte im darüberhinausgehenden Einsatz weiterer Medien und spezifischer Vorbereitungsaktivitäten. Agustian und Seery (2017) haben Abb. 2: 2 Alle Videos sind frei verfügbar auf dem YouTube-Kanal „Praktikum Anorganische Chemie“ (http://t1p.de/fyc1). 11.4 Multimediale Gestaltung der Vorbereitungsphase 111 entsprechende Konzepte zur Informationsvermittlung in die Kategorien Vorbereitungsvorlesungen (zur Konzeptvermittlung), Quizze (als Selbstlern- und/oder Prüfungsinstrumente) sowie Vorbereitungsseminare bzw. Diskussionsrunden (zur Lernvertiefung) eingeordnet und deren Bedeutung für die eher handlungsorientierten Vorbereitungsaktivitäten im Rahmen von interaktiven Online-Simulationen, der Erstellung studentischer Handlungsbeschreibungen, handlungsorientierten Videos sowie der aktiven Analyse sicherheitsrelevanter Informationen diskutiert. Wirksamkeit von Flipped-Lab-Konzepten Unabhängig von der konkreten Wirksamkeit werden insbesondere Videos zur Praktikumsvorbereitung allgemein von den Studierenden weit überwiegend als lernförderlich bewertet. Positive Effekte eines Flipped-Lab-Designs auf den realen laborpraktischen Kompetenzzuwachs der Studierenden sind dabei nicht immer leicht zu fassen. So stellten Nadelson et al. (2015) im Kontext eines organisch-chemischen Laborpraktikums einen signifikanten konzeptionell größeren Kompetenzzuwachs erst nach Ende der praktischen Laborphase fest, während sich unmittelbar vor der Laborphase keine signifikanten Unterschiede zur nicht-videounterstützt vorbereiteten Kontrollgruppe zeigten. Nach Teo et al. (2014) beschrieben Studierende in einem Chemiepraktikum des zweiten Studienjahrs weniger Berührungsängste gegenüber den als komplex empfundenen Laborapparaturen und -prozeduren. In einer Studie mit Erstsemesterchemiestudierenden fanden Veiga et al. (2019), dass interaktive Online-Elemente insbesondere von leistungsschwächeren Studierenden bevorzugt wurden, was auch mit einer gesteigerten laborpraktischen Kompetenzentwicklung korreliert werden konnte. Wei et al. (2018) beobachteten analog eine stärkere Neigung leistungsschwächerer Studierender zur passiven Nutzung digitaler Lernangebote während leistungsstärkere Studierende stärker Möglichkeiten zur bidirektionalen Kommunikation mit den Lehrenden suchten. Rollnick et al. (2001) betonten die Bedeutung der Vorbereitungsphase insbesondere vor dem Hintergrund der diversen Bildungshintergründe Erstsemesterstudierender. Die allgemein zunehmende Diversität der Studierenden erfordert grundsätzlich eine besondere Sensibilität bei der Aufbereitung der eingesetzten Medien im Sinne des Universal-Design-for-Learning-Ansatzes (Burdinski, Linde, & Kohls, 2019; Scanlon et al., 2018). Neben einer Verbesserung des Kompetenzerwerbs stellten mehrere Autoren die effektivere Nutzung der oft kostbaren Labor- und Betreuungszeit heraus (Burchett et al., 2016; Hartman et al., 2015; Nadelson et al., 2015; Saleh, 2009; Teo et al., 2014), was insbesondere für finanziell schwache Hochschulen relevant ist (Rennie et al., 2019). Studierende arbeiteten effektiver und selbstsicherer (Chaytor, Al Mughalaq, & Butler, 2017; Jolley, Wilson, Kelso, O’Brien, & Mason, 2016; Limniou & Whitehead, 2010), was sich zum Teil (Chaytor et al., 2017; Sarmouk et al., 2019; Stieff, Werner, Fink, & Meador, 2018), jedoch nicht in allen Fällen auch in einer geringeren Neigung ausdrückte, Unterstützung durch die Laborbetreuenden in Anspruch zu nehmen (Stieff et al., 2018). 11.5 11 Das Flipped Lab als ICM-Adaption für naturwissenschaftliche Laborpraktika 112 In Laborpraktika höher Fachsemester stehen häufig andere Schwierigkeiten im Vordergrund einer didaktischen Neuorientierung im Sinne eines Flipped Lab. Hierzu gehören organisatorische Anforderungen durch eine geringere Stückzahl hochwertiger Laborausrüstung für einzelne Laboraufgaben, die typischerweise durch eine zeitlich rotierende Laborplatzplanung gelöst werden und eine stärkere Individualisierung der Vorbereitungsphasen erfordern. Hier kann es im ungünstigsten Fall auch zu einer Entkoppelung von begleitenden theorieorientierten Lehrveranstaltungen kommen, die so zumindest teilweise kompensiert werden können (Schmidt-McCormack, Muniz, Keuter, Shaw, & Cole, 2017). Aktuelle Entwicklungen Mit einer rasant verbesserten Zugänglichkeit von qualitativ hochwertiger Videoausrüstung und immer nutzerfreundlicheren Videobearbeitungsprogrammen entwickeln auch Lehrende in den Naturwissenschaften zunehmend interessante Konzepte zur Gestaltung neuer Lernerfahrungen mit einem realen didaktischen Mehrwert. Fung und Watts (2017a, 2017b) experimentierten beispielsweise mit dem Einsatz von Drohnen zur realistischen Darstellung von Probenahmen im Feld für die Analytische Chemie. Mit Hilfe Body-Cam-artiger Filmaufnahmen (Abb. 3) können Studierende schon vor dem Laborbesuch Experimente aus der Ich-Perspektive erfahren (Fung, 2015; Nederveen, Thomas, & Parise, 2019). Ausrüstung zur Aufnahme von Laborlehrfilmen mit Body-Cam-artiger Ausrüstung und Filmausschnitte aufgenommen aus der Ich-Perspektive. Nachdruck mit freundlicher Genehmigung von Fung, Fun Man (2015). Journal of Chemical Education, 92(9), 1518–1521. Copyright (2015) American Chemical Society. 11.6 Abb. 3: 11.6 Aktuelle Entwicklungen 113 Der Einsatz von 360°-Videos (Abb. 4) kann wiederum bereits im Vorfeld des ungewohnten Praktikumsaufenthalts eine strukturiertere Raumerfassung ermöglichen und damit die Planung der eigenen Handlungsschritte erleichtern (Clemons, Fouché, Rummey, Lopez, & Spagnoli, 2019). Filmausschnitte aus einem 360°-Video in einem Labor (A), mit Blick auf den Aufsichtsraum der Lehrenden (B), im Korridor außerhalb eines Erstsemesterlaboratoriums (C) und dem Eingangsbereich eines Laborgebäudes, durch den die Studierenden ein Chemiegebäude betreten (D). Nachdruck mit freundlicher Genehmigung von Clemons, Tristan D., Fouché, Lise, Rummey, Cara, Lopez, Ryan E., & Spagnoli, Dino (2019). Journal of Chemical Education, 96(7), 1491–1496. Copyright (2019) American Chemical Society. Parallel zur technischen Entwicklung übernehmen die Studierenden auch stärker die Rolle von Produzierenden von Videomaterial, anstatt dieses nur für die eigene Laborvorbereitung zu nutzen (Box et al., 2016; Cresswell, Loughlin, Coster, & Green, 2019; Jordan et al., 2015). Hierbei können die erstellten Medien sowohl zur Dokumentation der eigenen Laborergebnisse und damit als Teil einer Prüfungsleistung dienen als auch selbst wiederum als Lehrmaterialien verwendet werden (Erdmann & March, 2014). Durch die zunehmende Integration der verschiedenen Vorbereitungsaktivitäten in einer virtuellen Laborumgebung kann es gelingen, dass Lernende sich noch aktiver mit laborvorbereitendem Lernmaterial beschäftigen und relevantes Vorwissen so nachhaltiger verankert werden kann (Almazaydeh, Younes, & Elleithy, 2016; Bakar, Abb. 4: 11 Das Flipped Lab als ICM-Adaption für naturwissenschaftliche Laborpraktika 114 Zaman, Kamalrudin, Jusoff, & Khamis, 2013; Bortnik, Stozhko, Pervukhina, Tchernysheva, & Belysheva, 2017; Chalmers, Goodfellow, & Price, 2006; Mehta, Bajaj, & Banati, 2019; Winberg & Berg, 2007). Insbesondere die Kombination mit spielerischen Elementen (gamification) scheint hier motivationsfördernd zu wirken (Latifah, Ikhsan, & Sugiyarto, 2018; Smaldone, Thompson, Evans, & Voit, 2016; Tan & Chee, 2014). Virtuelle Labore können reale Laboratorien dabei allerdings nicht gleichwertig ersetzen, da sie eine oft nur simplifizierte Darstellung des wissenschaftlichen Prozesses vermitteln (Chen, 2010), auch wenn erste kommerzielle virtuelle Labor eine zunehmend realistische Laborerfahrung ermöglichen (Gardner, Duprez, Stauffer, Ayu Kencana Ungu, & Clauson-Kaas, 2019). Virtuelle Laborumgebungen sind damit besonders geeignet, Vorbehalten und Ängsten gegenüber der ungewohnten Situation in einer realen Laborumgebung zu begegnen (Dalgarno, Bishop, Adlong, & Bedgood, 2009). De Jong et al. (2013) betonten dabei die Bedeutung einer ausbalancierten Kombination virtueller Laborelemente mit einer engen Betreuung der Lernenden in der realen Laborsituation für einen nachhaltigen Lernerfolg. Zusammenfassung und Ausblick Durch die Übertragung der Prinzipien des Inverted-Classroom-Modells auf laborpraktische Lehrveranstaltung wird die Bedeutung der Vorbereitungsphase für den Erwerb komplexer laborpraktischer Handlungskompetenzen betont. Im Rahmen von Flipped-Lab-Konzepten bieten sich vielfältige Möglichkeiten zu deren Gestaltung, wobei sich die möglichst nahtlose Integration von visuell-bildhaften Medien, insbesondere in Form von Laborvideos, Simulationen und vermehrt virtuellen, interaktiven Laborumgebungen, mit auditiv-verbalen Medien, wie klassischen Laborskripten, digitalen-Texten und Video-Untertitelung, als besonders geeignet erwiesen hat, nachhaltiges Tiefenlernen als Voraussetzung für die Entwicklung höher Handlungskompetenzen zu ermöglichen. Studierenden gelingt es leichter auf relevantes Vorwissen zurückzugreifen, und in der Laborsituation können kognitive Überlastungen vermieden werden. Insbesondere die visuelle Aufbereitung von Lerngegenständen, zunehmend in Kombination mit spielerischen Elementen, wirkt hierbei motivierend und damit lernförderlich. In den kommenden Jahren wird sich im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung auch im Hochschulbereich die Vorbereitung, Durchführung und Dokumentation laborpraktischer Aufgaben nachhaltig verändern. Die Sprachsteuerung von Laborgeräten, die Videodokumentation experimenteller Beobachtungen, Datenbanken zur Verwaltung und Bewertung großer Datenmengen, elektronische Laborjournale und der Einsatz unterschiedlichster virtueller Systeme werden ein verändertes Kompetenzspektrum der Studierenden und damit neue, digitale und handlungspraktische Wege des Kompetenzaufbaus erfordern. Das Konzept des Flipped Lab bietet vielversprechende Möglichkeiten, Studierende auf diese Anforderungen vorzubereiten. 11.7 11.7 Zusammenfassung und Ausblick 115 Literaturverzeichnis Agustian, Hendra Y. & Seery, Michael K. (2017). 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References

Zusammenfassung

Die Inverted Classroom Fachtagung hat sich zu einem willkommenen Forum zum Austausch über das Lehren und Lernen im 21. Jahrhundert für die deutschsprachige Gemeinschaft von Lehrkräften, Experten und Interessierten entwickelt, die sich der Digitalisierung der Lehre verschrieben haben. 2019 fand die achte und vorerst letzte „Inverted Classroom Konferenz“ in Marburg statt. Der Fokus lag diesmal auf den nächsten Schritten in der Entwicklung von Lehren und Lernen in der digitalen Zukunft. Themen wie Blockchain, Open Educational Resources, MOOCs oder auch Makerspaces kamen in den Fokus.

Die Autorinnen und Autoren beschäftigen sich in ihren Artikeln mit dem Inverted Classroom in der Lehramtsbildung, dem wirkungsvollen Einsatz von Wikis oder Badge-Systemen, wie Inklusion und ICM sich gegenseitig befruchten können, aber auch mit Flipped Lab Szenarien und dem Einsatz von humanoiden Robotern in der Schulbildung und der Hochschullehre. Darüber hinaus gibt es Beiträge, die sich mit dem digitalen Lehren und Lernen im Ganzen beschäftigen oder auch das Thema ICM und Nachhaltigkeit betrachten.

Der Tagungsband fasst folglich nicht nur die Ergebnisse dieser 8. Fachtagung zusammen, sondern bietet neben ausgewählten Fallstudien und Untersuchungen im Praxiskontext auch einen Einblick in die Zukunft der Digitalisierung der Lehre im Allgemeinen und der Rolle, die der Inverted Classroom hierbei spielen kann.