VenDASys - eine universelle Experimentierplattform für den Einsatz in der naturwissenschaftlich-technischen Ausbildung

Abstract

Die naturwissenschaftlich-technische Ausbildung gilt zunehmend als eine der wichtigsten Herausforderung für Bildungssysteme. Die PISA-Studien 2000/2003 deckte Defizite in der naturwissenschaftlichen Ausbildung auf. In der PISA-Studie 2006 wurden diese Defizite bei den Fünfzehnjährigen als verringert wahrgenommen. Weiterhin ist derzeit ein geringes Ansteigen an sich neu einschreibenden Studenten in den Natur /Ingenieurwissenschaften an den Bildungseinrichtungen in Deutschland zu verzeichnen. Diesem Trend steht jedoch eine hohe Abbruchquote gegenüber. Eine Konsequenz dieser Entwicklung ist ein Mangel an qualifizierten Fachkräften in diesen Bereichen. Dies kann damit begründet werden, dass weniger Lernende Interesse zeigen, naturwissenschaftlich-technische Phänomene erkunden zu wollen. Um dieser Entwicklung entgegen zu wirken, bedarf es in den empirischen Bildungswis-senschaften zur Nachwuchsförderung in den MINT Fächern innovative Konzepte und Ansätze sowie flexibel einsetzbare Hilfsmittel. In dieser Arbeit wird ein integrierter (Lern-)Ansatz zur Nachwuchsförderung in den MINT-Fächern vorgestellt und erläutert. Dieser Ansatz basiert auf verschiedenen (Lern-)Umgebungen und Jahrgangsstufen sowie den anwendbaren Lern-verfahren/ methoden. Um diesen Ansatz flexibel und optimal anzuwenden, wurde eine universelle Experimentierplattform konzipiert, realisiert und erprobt. Für die Darstellung der Nutzung dieser Plattform, werden Beispiele/ experimente vorgestellt und durch Erfahrungsberichte komplettiert.

Education in natural science and technology has increasingly become one of the major challenges in educational systems. The Program for International Student Assessment (PISA) in the years 2000/2003 revealed clearly deficits in scientific education. In 2006 PISA observed that these deficits are reduced for 15-year-olds. Furthermore a slightly increasing number of freshmen students in natural science and technology programs at German colleges can be reported. This trend faces a high dropout rate. As a direct consequence of this development there is a lack of qualified experts in these areas. This can be explained by the fact that learners show less interest in discovering natural and technical phenomena. In order to counteract this development the empiric educational sciences are required for promotion of young people in the MINT subjects with innovative concepts, approaches and tools. In this work an integrated didactic approach for promoting young people in the MINT subjects is presented and explained. This approach is based on different learning environments and the academic year as well as the applicable learning techniques and methods. In order to use this approach flexibly and optimally, a versatile experimental platform has been designed, built and proved. To show the usage and possibilities of this platform, several examples and experiments will be presented and complemented by experience reports.