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The Multimodal Learning Analytics Handbook
This handbook is the first book ever covering the area of Multimodal Learning Analytics (MMLA). The field of MMLA is an emerging domain of Learning Analytics and plays an important role in expanding the Learning Analytics goal of understanding and improving learning in all the different environments where it occurs. The challenge for research and practice in this field is how to develop theories about the analysis of human behaviors during diverse learning processes and to create useful tools that could augment the capabilities of learners and instructors in a way that is ethical and sustainable. Behind this area, the CrossMMLA research community exchanges ideas on how we can analyze evidenc...
Uses of Artificial Intelligence in STEM Education
In the age of rapid technological advancements, the integration of Artificial Intelligence (AI), machine learning (ML), and large language models (LLMs) in Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) education has emerged as a transformative force, reshaping pedagogical approaches and assessment methodologies. Uses of AI in STEM Education, comprising 25 chapters, delves deep into the multifaceted realm of AI-driven STEM education. It begins by exploring the challenges and opportunities of AI-based STEM education, emphasizing the intricate balance between human tasks and technological tools. As the chapters unfold, readers learn about innovative AI applications, from automated sc...
Smartphones as Mobile Minilabs in Physics
This book presents more than 70 physics experiments from iPhysicsLabs-column of the Journal The Physics Teacher. The articles are aimed at physics lecturers, trainee teachers and teachers who want to take their classes to the next level using digital devices. The experiments can easily be performed and analyzed using smartphones or tablets. The topics span from mechanics, optics, thermodynamics, astrophysics and astronomy to acoustics, electrodynamics and electronics. Authors worldwide have contributed to this series of articles. To celebrate the 10th anniversary of iPhysicsLabs, Jochen Kuhn and Patrik Vogt have collected more than 70 most popular and interesting articles for this book.
Lehrkräftebildung von morgen
Eine aktuelle Lehrkräftebildung in den Naturwissenschaften muss sich den globalen Herausforderungen stellen, um die angehenden Lehrkräfte der Biologie, Chemie und Physik auch dazu zu befähigen, ihre zukünftigen Schülerinnen und Schüler auf die Probleme von morgen vorzubereiten. Bildung für nachhaltige Entwicklung, 21st century skills und der Umgang mit Unsicherheit und Ambiguität sind die Themen eines entsprechenden naturwissenschaftlichen Unterrichts. Neue Lehr-Lern-Formate, Technologien und Methoden werden dazu bereits an einzelnen Hochschulstandorten entwickelt, um diese Themen im Unterricht adressieren zu können. Dieses Buch gibt einen praxisbezogenen Einblick in zukunftsweisend...
Lehrkräftebildung neu gedacht
Die Lehrkräftebildung in den Naturwissenschaften hat die Aufgabe, die angehenden Lehrkräfte der Biologie, Chemie und Physik auf die Gestaltung des Unterrichts der Zukunft vorzubereiten. Dabei wurden in den letzten Jahren verstärkt neue Lehr-Lern-Formate, Technologien und Methoden an einzelnen Hochschulstandorten entwickelt, um dieser Herausforderung gerecht zu werden. Dieses Buch gibt einen praxisbezogenen Einblick in Innovationen der Lehrkräftebildung in den Naturwissenschaften und macht sie damit auch für den Einsatz an weiteren deutschsprachigen Hochschulen zugänglich. Dazu präsentieren die Autorinnen und Autoren von über 30 Hochschulen in Deutschland, Österreich und der Schweiz neue Ansätze zu Unterstützungsmöglichkeiten der Kompetenzentwicklung, zum Einsatz von Medien und zur Förderung der Planung und Reflexion von Unterricht. Unterstützt wird dies durch umfassende Onlinematerialien, was die Nutzung an anderen Hochschulstandorten begünstigen und damit die Weiterentwicklung der Lehrkräftebildung in den Naturwissenschaften insgesamt fördern soll.
Wagenscheins Pädagogik neu reflektiert
Die Bedeutung Martin Wagenscheins (1896–1988) für die naturwissenschaftlichen Fachdidaktiken ist unbestritten. Seine Ideen werden seit über einem halben Jahrhundert rezipiert, weitergedacht, erprobt und auf neue Unterrichtskontexte angewandt. Insbesondere die Forderung, »Verstehen« zu lehren, inspiriert ungebrochen aktuelle Didaktik-Diskurse, mittlerweile auch über den Bereich der sog. MINT-Bildung hinaus. Vor dem Hintergrund drängender Fragen nach erfolgreicher Bildung werden Wagenscheins Ideen mit diesem Band sowohl in die Vergangenheit als auch in die Zukunft hinein ausgeleuchtet. Das »Erste Buch« (Teil 1) zeigt anhand von Primär- und Sekundärwerken auf, durch wen und wodurch Wagenschein inspiriert wurde. In einem umfassenden Interviewteil kommen Personen zu Wort, deren Arbeiten maßgeblich von Wagenschein beeinflusst waren und sind. Das »Zweite Buch« (Teil 2) basiert auf der 2021 durchgeführten Wagenscheintagung und blickt darauf, wo Wagenscheins Ideen und Anliegen als fester Bestandteil fachdidaktischer und schulischer Praxis lebendig sind und unter welchen Gesichtspunkten sie weitergedacht und weiterentwickelt werden.
Everyday Practice of Science
Scientific facts can be so complicated that only specialists in a field fully appreciate the details, but the nature of everyday practice that gives rise to these facts should be understandable by everyone interested in science. This book describes how scientists bring their own interests and passions to their work, illustrates the dynamics between researchers and the research community, and emphasizes a contextual understanding of science in place of the linear model found in textbooks with its singular focus on "scientific method." Everyday Practice of Science also introduces readers to issues about science and society. Practice requires value judgments: What should be done? Who should do ...
