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ZusammenfassungForschendes Lernen in den Naturwissenschaften intendiert, dass Lernende den wissenschaftlichen Erkenntnisprozess selbst durchlaufen, um ihre Problemlösefähigkeiten zu schulen und ein Verständnis von Naturwissenschaft als Disziplin zu entwickeln. Wie sich die Gruppenarbeitsprozesse von Lernenden beim Experimentieren im Vergleich zu den programmatischen Erwartungen an das Forschende Lernen gestalten, ist die Fragestellung der vorliegenden Studie. Untersucht werden Experimentierprozesse von Lehramtsstudierenden des Faches Biologie. Bereits im Studium sind curriculare Angebote Forschenden Lernens vorgesehen, um angehenden Lehrpersonen eigene Erfahrungen und deren systematische Reflexion im Hinblick auf die spätere Anleitung forschungsbasierter Lernformen zu ermöglichen. Mittels der Dokumentarischen Methode streben wir an, die in-situ-Prozesse des Experimentierens – im Verhältnis zu mit der Aufgabenbearbeitung intendierten fachdidaktischen Zielen – zu rekonstruieren. Untersucht werden die handlungsleitenden Orientierungen der Studierendengruppen sowohl hinsichtlich der fachlichen Erkenntniswege als auch in Bezug auf ihre Interaktionsmodi. Im Ergebnis zeigen die Analysen für die Gruppen unterschiedliche Zugänge zur gestellten Aufgabe, die sich kontrastiv als hypothesen- und materialbasiert unterscheiden lassen. Hinsichtlich der Gruppeninteraktion können einvernehmliche und aushandlungsorientierte Modi rekonstruiert werden. Diskutiert werden die vorliegenden Befunde im Hinblick auf die Zielsetzungen Forschenden Lernens in den Naturwissenschaftsdidaktiken sowie den institutionellen Kontext der universitären Lehrer*innenbildung.

BACKGROUND: Food literacy, a sub-area of health literacy, is achieving attention in schools, academia, research, health care, businesses, and governments worldwide. Against the current COVID-19 pandemic backdrop, the relevance of food literacy's interconnected attributes such as nutritional knowledge, food skills, and food environment is gaining traction. Enhancing health and food literacy in the K-12 school environment are important empowerment tools with the potential to reduce health inequalities as vulnerable people are at risk of limited health literacy. METHODS: We aim to clarify the meaning of food literacy and its relationship to health literacy and other factors influencing eating behavior. RESULTS: We offer a proposed conceptual model depicting connections between relevant theories and constructs in the field of health and nutrition. Concrete actions are offered that contemporary schools can take guided by the utility of the model. CONCLUSIONS: This visual can help guide schools' multidimensional health and food literacy efforts while considering the realities of the current COVID-19 pandemic context and beyond. This model will provide an overarching reference for schools to consider key constructs to support practice, research, policy, and intervention efforts to advance their health and food literacy agendas.

Already in 2016, the German educational policy adopted the Education in the Digital World strategy, recommending that all teachers should become experts in using media. However, despite this initiative regarding the promotion of innovative forms of teaching using digital media, most teachers did not feel optimally prepared to successfully cope with the demands of implementing e-learning during the COVID-19 pandemic. Most empirical studies on potential barriers to innovation pertain to comparatively easy, changeable environmental factors, whereas only a few studies have focused on teachers as an individual factor so far. Since several organizational psychological studies on the relationships between innovativeness and personality traits in professional contexts identified the personality trait of openness to experience to be particularly influential on the innovative behaviors of employees’, our study aimed to explore whether comparable results can also be found in the educational context. Therefore, we conducted a cross-sectional survey (n = 201) to analyze to what extent the Big Five personality traits are related to pre-service teachers’ self-concept of professional knowledge and, in particular, its digitalization-related domains. The results of our canonical correlation analysis show that the two personality traits of openness to experience and conscientiousness appear to be significantly related to the overall professional knowledge of our sample. Furthermore, a dominant affinity for technology seems to be associable with the risk of lower values on personality traits that are regarded to be pedagogically relevant. However, we found that our canonical model could also get along with fewer variables since the actual digitalization-related teaching skills were not sufficiently reflected by the canonical solution but were rather caught up in the domain of pedagogical content knowledge. Interpretations of these findings as well as practical implications are discussed.

Ein Mangel an emotionaler Kompetenz ist ein Pradiktor fur schwerwiegende Folgen im personlichen Entwicklungsverlauf. Das vorliegende Forschungsprojekt uberpruft die Moglichkeit der Forderung emotionaler Kompetenzen im Biologieunterricht der Jahrgangsstufen 5/6. Der Studie liegt ein quasiexperimentelles Pra‑, Post‑, Follow-up-Design zugrunde. 545 Schuler nahmen teil. Die Entwicklung emotionaler Kompetenzen wurde im Selbsturteil erfasst. Treatmentunterschiede zwischen Interventions- und Kontrollgruppe wurden anhand latenter Mittelwertsunterschiede untersucht. Die erzielten Effekte fallen im Vergleich zur Kontrollgruppe zugunsten der Interventionsgruppe aus. Diese betreffen die Bereiche Erkennen und Verstehen eigener Emotionen, Erkennen von Emotionen bei anderen, Regulation der Gefuhle anderer und Einstellungen zu Gefuhlen. Die Befunde deuten darauf hin, dass sich die emotionale Kompetenz der Lernenden im Rahmen des Biologieunterrichts erfolgreich stabilisieren lasst.

The promotion of Climate Literacy is a central concern of our time. To achieve this ability, one can draw on different content areas. One possible area is Nature-Based Solutions (NBS), such as Vertical Greening Systems (VGS), and their effectiveness in mitigating climate change. However, VGS is not yet an established topic in environmental education, even if the pro-environmental effectiveness of VGS has been proven from a scientific point of view and this topic is close to everyday life. To facilitate the transfer of knowledge from research to school, this paper presents an example of a possible procedure. This procedure starts with a narrative review of the scientific literature on VGS. Then, the main results of this review are related to the Sustainable Development Goals, Climate Literacy, and general educational goals to capture its educational relevance. Finally, a flow chart for a teaching sequence is developed, with the phase sequence derived from the performed narrative review. Thus, a parallelism between the structure of a scientific review and an action-oriented environmental education becomes visible. To what extent this parallelization may be generalized, and whether teaching based on it is effective, will have to be tested.

The Conceptual Model Map (CMM) presented here is intended to show the connections between different theories and constructs in the field of health and nutrition behavior (including literacy models, the knowledge–attitude(s)–practice(s) survey structure (KAP), behavior change theories, and Maslow’s pyramid of needs). The CMM can be used as a map to locate existing and future studies, to show their range of effect as well as their limitations. In this context, the CMM also reveals reasons for the attitude/intention–behavior gap.

Im Zuge des demographischen Wandels nimmt die altere Generation in der Gesellschaft eine immer groser werdende Rolle ein. Die Betrachtung von Altersbildern ist ein moglicher Schritt, um herauszufinden, wie Schuler_innen auf die demographischen Veranderungen vorbereitet werden. Der vorliegende Beitrag stellt eine Analyse von Lehrmitteln des Sachunterrichts der Primarstufe und des Biologie- und Politikunterrichtes der Sekundarstufe I vor. Insgesamt wurden 66 deutschsprachige Lehrmittel aus dem Bundesland Nordrhein-Westfalen in die Untersuchung einbezogen. Die darin enthaltenen Texte und Illustrationen von alteren Menschen wurden hierbei im Hinblick auf das Erscheinungsbild, die psychische Verfassung und das Sozialverhalten analysiert, um das vermittelte Altersbild in der Schulbuchliteratur naher zu beschreiben.

At the beginning of the COVID-19 pandemic in spring 2020, school and university learning were abruptly switched to distance learning, coming along with psychological strains and various learning lags on the part of the students. These problems come to a head when focusing on university teacher students, since an expectable competence lag on their part, similarly arising from pandemic-caused distance learning in university teacher training, could affect their future teaching in schools, possibly then disadvantaging school students a second time. To determine changes of teacher students’ self-concept of professional knowledge, we used data of a repeated cross-sectional survey carried out in a period from 2018 to 2021, including several comparable cohorts of overall N = 395 teacher students. This design allowed for splitting the participants in two groups relating to times before and after switching to distance learning. Our results show that the switch to distance learning goes hand in hand with lower scores on almost every dimension of teacher students’ self-concept of professional knowledge, although, in parallel, their scores on variables such as openness to experiences, agreeableness, and conscientiousness increased significantly, indicating a certain degree of compliance with the new situation. Beyond that, we report on an evaluative survey among N = 84 teacher students carried out in July 2020, offering further insights into their situation during the first semester of distance learning. Its results primarily show which specific aspects of distance learning the students consider in need of improvement. On the other hand, it becomes clear that they experienced handicaps in various areas, accompanied by a significant decrease of their core self-evaluations when comparing them to a reference sample. Practical implications and recommendations that can be derived from these results are discussed.

Frau L. unterrichtet eine 3. Klasse zum Thema Regenwurmer. Neben der Vermittlung von Fachwissen ist es Frau L. wichtig, dass die Kinder grundlegende Fahigkeiten des wissenschaftlichen Arbeitens erlernen, d. h., wie man Beobachtungen und Untersuchungen durchfuhrt, Daten erhebt und bei diesen nach Mustern sucht. Nachdem die praktischen Untersuchungen abgeschlossen, die Daten erhoben sind, sammelt Frau L. die Kinder, um gemeinsam die Daten zu analysieren.

Background: Inquiry-based science education (IBSE) is suitable to teach scientific contents as well as to foster scientific skills. Similar conclusions are drawn by studies with respect to scientific literacy, motivational aspects, vocabulary knowledge, conceptual understandings, critical thinking, and attitudes toward science. Nevertheless, IBSE is rarely adopted in schools. Often barriers for teachers account for this lack, with the result that even good teachers struggle to teach science as inquiry. More importantly, studies indicate that several barriers and constraints could be ascribed to problems teacher students have at the university stage.Purpose: The purpose of this explorative investigation is to examine the problems teacher students have when teaching science through inquiry. In order to draw a holistic picture of these problems, we identified problems from three different points of view leading to the research question: What problems regarding IBSE do teacher students have from an objective,...

Health literacy is a significant resource for daily life in society. Global evidence reveals that there are less than ideal levels of health literacy in populations. One potential straproviding them with the skills and tools that will improve their knowledge and practice as our future workforce. The purpose of this study was to articulate the need to develop an online health literacy introductory course for university students in Germany. A total of 16 students from two German universities participated in focus group interviews to collect data on the extent of student health literacy awareness and related health and education needs. Nine international stakeholders participated in an online self-guided review of a comprehensive draft course to obtain detailed feedback from experts in the education and health literacy fields. Results revealed that both focus group and international stakeholders are in support of developing an online health literacy curriculum. To build the draft curriculum, an existing Canadian health literacy online course was adapted as a blueprint for the German context. The proposed course was customized based on the findings from the focus groups and international stakeholder feedback, which is intended to help inform and determine contents, design, and delivery of such a course applicable for universities in Germany and beyond.

Dieser Beitrag befasst sich mit dem Forschenden Lernen in der Biologie an Schule und Hochschule. Das Forschende Lernen ist eine weit verbreitete Lehr-/Lernmethode im Biologieunterricht, die sich am Vorgehen des naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozesses orientiert. Aufgrund der zahlreichen Schwierigkeiten, die Biologielehrkrafte mit dem Forschenden Lernen in der Praxis haben (Kramer et al. 2015a, b), ergibt sich die Notwendigkeit, Forschendes Lernen bereits wahrend der Lehramtsausbildung an der Hochschule zu vermitteln.

In diesem Kapitel wird eine kurze Zusammenfassung uber die Teilprozesse der Photosynthese gegeben, wodurch Vermutungen aufgestellt werden sollen, welche Faktoren die Photosyntheserate beeinflussen konnen. Durch Veranderungen des hier vorgestellten Versuchsaufbaus kann dieser Einfluss quantitativ uberpruft werden.

Dieses Kapitel behandelt den physikalischen Prozess der Diffusion. Es wird erlautert, dass die ungerichtete und zufallige Bewegung von Teilchen Ursache dieses Phanomens ist. Daraufhin sollen mogliche Faktoren ermittelt werden, die einen Einfluss auf die Diffusionsgeschwindigkeit haben. Diese konnen anschliesend durch eine Veranderung des hier vorgestellten Experimentaufbaus uberpruft werden.

Dieses Kapitel zeigt auf, dass die Stoffwechselaktivitat der Enzyme von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden kann. Zudem sollen Vermutungen uber den Zusammenhang zwischen Temperatur und der Enzymaktivitat aufgestellt werden. Diese Vermutungen konnen anschliesend am Beispiel der hydrolytischen Spaltung von Fetten mittels Lipasen uberpruft werden.

Zunachst wird in diesem Kapitel eine kurze Zusammenfassung uber die Zellatmung wiedergegeben. Nachfolgend soll durch Abanderung des vorgestellten Versuchsaufbaus ermittelt werden, welche Bedingungen respiratorische Prozesse bei Pflanzensamen (z. B. Erbsen) beeinflussen.

In diesem Kapitel wird der Prozess der ethanolischen Garung am Beispiel des Substrats Glucose beschrieben. Mithilfe dieser Information konnen Vermutungen geausert werden, welche Kohlenhydrate fur Saccharomyces cerevisiae (Backer- oder Bierhefe) ethanolisch vergarbar sind und welche nicht. Die Vermutungen werden anschliesend mithilfe unterschiedlicher Kohlenhydrate experimentell uberpruft.

Im Folgenden wird der Vorgang der Osmose – als Spezialfall der Diffusion durch eine selektiv permeable Membran – erklart. Dieser Prozess wird am Beispiel einer Salzlosung erlautert, wobei die positiv und negativ geladenen Ionen des Salzes in dissoziierter Form, d. h. voneinander gelost, im Wasser vorliegen. Daraufhin sollen Vermutungen aufgestellt werden, ob auch geloste Teilchen (wie z. B. in Saccharoselosungen), bei denen es sich um Molekule und nicht um Ionen handelt, osmotisch wirksam sind. Die Wirksamkeit der Zuckerlosung soll anhand eines lebenden Systems gepruft werden, namlich durch die mikroskopische Beobachtung von Zellen des Zwiebelhautchens einer roten Kuchenzwiebel. Beim Zwiebelhautchen handelt es sich um die nur eine Zellschicht dicke obere Epidermis der Speicherblatter von Allium cepa.

Auf der Grundlage der Erlauterungen zur Osmose sollen Faktoren ermittelt werden, die einen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Wassernettostroms durch eine selektiv permeable Membran haben. Diese Faktoren sollen anhand des vorgestellten Modellexperiments uberpruft werden.

In diesem Kapitel wird die allo- und isosterische Hemmung von Enzymen erlautert. Fur die isosterische Hemmung wird hier der Hemmstoff Acarbose, welcher mit anderen Polysacchariden (z. B. Starke) um das aktive Zentrum der Amylasen konkurriert, beispielhaft vorgestellt. Zudem sollen Vermutungen uber den Zusammenhang zwischen Inhibitorkonzentration und Enzymaktivitat aufgestellt werden. Diese Vermutungen konnen anschliesend anhand eines Experimentaufbaus uberpruft werden.

Teachers’ pedagogical beliefs are thought to play a prominent role in determining teacher behavior. In contrast to other professions, pedagogical beliefs of teachers and students in teacher education are widely influenced by personal experiences gained in school, which has been referred to as “apprenticeship of observation” (Lortie, 1975, p. 61).It can be assumed that student teachers already enter teacher education with a relatively firm set of beliefs about teaching. In our study, N = 280 student teachers in biology were asked to recall their own biology classes in school, employing a frame of reference provided by national standards for biology education in Germany. First, a factor analysis was conducted on students’ responses. This analysis yielded four aspects (factors) according to which students’ recall of their own biology classes in school is structured. Next, students were clustered into four biography types by means of their parameter values on the four factors. Students’ beliefs about how biology should be taught are influenced by their biography. Our findings thus provide evidence for the influence of school biography on pedagogical beliefs in the field of biology education; however, this influence does not point in a uniform direction. When comparing university freshmen to more advanced student teachers, only one out of the four belief aspects was affected by students’ progress in their university studies. A practical implication is that teacher educators are well-advised to incorporate their students’ past experiences into the contents of their courses.

Jasmonic acid (JA) and its methyl ester (JA-Me) are able to introduce the accumulation of several specific polypeptides in cut leaf segments of barley. Two of the most prominent JA-induced proteins of M(r) 15,000 and 23,000 have been characterized by isolating and sequencing complete cDNA sequences. While the sequence of the M(r) 23,000 polypeptide shows no similarity to published sequences, the sequence of the M(r) 15,000 polypeptide corresponds to the higher-molecular-weight precursor of a leaf thionin previously characterized. Transcripts for the M(r) 23,000 and M(r) 15,000 polypeptides accumulate in leaf segments shortly after the beginning of JA treatment. JA and JA-Me induce the appearance of the two proteins not only in leaf segments but also in intact barley seedlings. However, in seedlings the accumulation of JA-induced proteins occurs much more slowly and requires high concentrations of volatile JA-Me. Thus, in barley it seems unlikely that volatile JA-Me is involved in the interaction between different members of this species, as has been proposed recently for tomato seedlings.

So hat sich z. B. Herr Benz vorgenommen, morgens nicht mehr mit dem Auto, sondern mit dem Bus zur Arbeit zu fahren, um etwas fur die Umwelt zu tun. Aber bereits in der ersten Woche ergeben sich Probleme: Nachdem am Montag und Dienstag alles wunschgemas geklappt hat, mochte Herr Benz am Mittwoch direkt nach der Arbeit noch seine Einkaufe erledigen. Als Transportmittel wahlt er naturlich sein Auto. Am nachsten Tag regnet es. Ein zehnminutiger Fusmarsch bis zur Bushaltestelle im stromenden Regen ist nicht das Richtige fur Herrn Benz und somit entschliest er sich erneut, das Auto zu nutzen. Noch einen Tag spater dreht sich Herr Benz morgens genusslich im Bett um, um das Aufstehen noch ein paar Minuten hinauszuzogern. Eine viertel Stunde vergeht. Fur den ersten Bus ist es jetzt zu spat, und der nachste fahrt erst in 30 Minuten. Somit wird zum dritten Mal das Auto genommen.

The frequency of possible "horizontal" gene transfer between a plant and a tightly associated bacterial pathogen was studied in a model system consisting of transgenic Solanum tuberosum, containing a beta-lactamase gene linked to a pBR322 origin of replication, and Erwinia chrysanthemi. This experimental system offers optimal conditions for the detection of possible horizontal gene transfer events, even when they occur at very low frequency. Horizontal gene transfer was not detected under conditions mimicking a "natural" infection. The gradual, stepwise alteration of artificial, positive control conditions to idealized natural conditions, however, allowed the characterization of factors that affected gene transfer, and revealed a gradual decrease of the gene transfer frequency from 6.3 x 10(-2) under optimal control conditions to a calculated 2.0 x 10(-17) under idealized natural conditions. These data, in combination with other published studies, argue that horizontal gene transfer is so rare as to be essentially irrelevant to any realistic assessment of the risk involved in release experiments involving transgenic plants.