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In der Handschriftenabteilung der Staatsbibliothek zu Berlin – Preußischer Kulturbesitz befindet sich das Manuskript einer Rezension von Humboldts Kosmos (Band 1), das der Berliner Pädagoge Karl Friedrich von Klöden kurz nach dem Erscheinen des Buches für die „Vossische Zeitung“ verfasste. Manuskript und gedruckter Text werden in dem folgenden Artikel reproduziert. Ihr Vergleich bietet die seltene Gelegenheit, die Entstehung eines Dokumentes zu verfolgen, das als ein Beispiel für die Humboldt-Rezeption im 19. Jahrhundert gelten kann.
Das Ganze erfassen
(2023)
Der Wissenschaftshistoriker Eberhard Knobloch beschäftigt sich seit rund zwanzig Jahren mit Leben und Werk Alexander von Humboldts. Er zeigt, dass Humboldts Wissenschaftstheorie vom Naturbild der pythagoreischen Schule inspiriert war, seine wissenschaftliche Methode hingegen dem Vorbild der Himmelsmechanik Laplaces folgte. Humboldt entwickelte aus diesen Quellen ein auf Zahlenverhältnisse und Mittelwerte gegründetes Erkenntnismodell, das wegweisend für die datenbasierten Bio- und Geowissenschaften wurde. Die wechselseitige Verbundenheit der verschiedenen Naturphänomene visualisierte Humboldt in seinem ‚Tableau physique des Andes‘. In mehreren Aufsätzen entschlüsselte Eberhard Knobloch auf anschauliche Weise diesen komplexen Blick ins Ganze der Natur.
Dieser Beitrag präsentiert die epistemischen Veränderungen, die von der Entdeckungsreise zur Forschungsreise führten, im Lichte jener Auseinandersetzungen, die als „Berliner Debatte um die Neue Welt“ berühmt wurden. Alexander von Humboldt bemerkte und beschrieb um die Wende zum 19. Jahrhundert eine fundamentale Epochenschwelle, die er im Vorwort zu seinen Vues des Cordillères et Monumens des Peuples Indigènes de l’Amérique als eine „glückliche Revolution“ bezeichnete. Diese Revolution schloss für Humboldt auch die Tatsache mit ein, die Aufklärung nicht als eine rein europäische, sondern als eine transatlantische und weltumspannende philosophische Bewegung zu verstehen.
Befragungen von Expert*innen durch Schüler*innen sind eine im Unterricht und in den Methodenhandbüchern der allgemeinen Didaktik sowie insbesondere in der Politischen Bildung etablierte Praxis. Bei dieser Methode gelingt es jedoch nicht immer, die Schüler*innen abzuholen und im gewünschten Maße zu aktivieren. Aus der wissenschaftlichen Literatur und den gängigen Methodenhandbüchern geht hervor, dass Kommunikation zwischen Lehrkraft und Expert*in in der Vorbereitung der Befragung der entscheidende Ansatz sein kann, um die be-stehenden Probleme zu lösen. Dabei sind die konkreten Kommunikationsvorschläge in der Literatur wage und/oder widersprüchlich zueinander. Deswegen wird in dieser Arbeit untersucht, wie die Kommunikation zwischen Lehrkraft und Expert*in in Vorbereitung der Expert*innenbefragung gelingen kann.
Es werden sieben leitfadengestützte Interviews mit einer Dauer von 25 bis 60 Minuten mit Akteur*innen, die am Landtag Brandenburg mehrfach an der Durchführung von Expert*innenbefragungen beteiligt waren, geführt und mit einer qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. Dabei wird zum ersten Mal die Perspektive von Expert*innen auf die Unterrichtsmethode erfasst. Die Analyse ergab, dass Kommunikation in der Vorbereitung auf schulische Expert*innenbefragungen positive Auswirkungen auf die Qualität des Lernangebots für die Schüler*innen und die Bereitschaft der Expert*innen zur Teilnahme haben kann. Dazu muss sie auf Augenhöhe stattfinden, zielorientiert, bewältigbar und zuverlässig sein. Für die Zielorientierung wird in dieser Arbeit eine eigene Definition schulischer Expert*innenbefragungen vorgeschlagen, die als Überbegriff von fünf zieldifferenten Unterrichtsmethoden fungiert. Dabei wird ein konkreter Vorschlag für den Kommunikationsprozess in mit personellen Ressourcen ausgestatteten Kontexten wie dem Landtag Brandenburg sowie für den direkten Kontakt entwickelt. Außer-dem wird gezeigt, dass eine auf solche Art gelungene Kommunikation andere Inhalte transportiert als die bisher in der didaktischen Literatur empfohlenen.
Ein maßvoller Umgang mit der Natur scheint […] nur möglich zu sein, wenn man eine Beziehung zu ihr aufbauen kann. (Wittkowske, 2001, S. 87)
Lehrkräfte sind aktuell in der Verantwortung, die Bildung für nachhaltige Entwicklung umfassend und lerngerecht in den Unterricht ihrer Fächer zu implementieren. In der Grundschulbildung betrifft dies in besonderem Maß Lehrkräfte des Sachunterrichts und dessen Bezugsfächer, da sich im Sachunterricht als Ankerfach der Grundschule vielseitige Gelegenheiten bieten die Bildung für nachhaltige Entwicklung einzubinden. Eine dieser Gelegenheiten ist die Schulgartenarbeit, vorausgesetzt, diese erfährt eine entsprechende konzeptionelle Ausrichtung. Diese Neuausrichtung wird im Rahmen dieses Bandes vollzogen.
Der auf die schulische Praxis ausgerichtete Band 2 der Potsdamer Beiträge zur Innovation des Sachunterrichts richtet sich an alle Lehrkräfte des Sachunterrichts und dessen Bezugsfächer. Der Band stellt den Lehrkräften ein Instrumentarium zur Verfügung, welches die realpraktische Lerntätigkeit der Kinder unter Beachtung der Ziele, der Dimensionen und der Kompetenzerwartungen der Bildung für nachhaltige Entwicklung im Schulgarten als Lerninhalt und Lernort des Sachunterrichts sicherstellt. Dazu werden theoretische Grundlagen sowohl von Schulgärten als auch der Bildung für nachhaltige Entwicklung dargelegt und mit verschiedenen Schulgartentypen in Verbindung gesetzt, bevor aufbauend auf diesen Betrachtungen das Konzept des bildenden Nachhaltigkeitsgartens abgeleitet wird.
Monoklonale Antikörper (mAK) sind eines der wichtigsten Biomoleküle für die Umweltanalytik und die medizinische Diagnostik. Für die Detektion von Mikroorganismen bilden sie die Grundlage für ein schnelles und präzises Testverfahren. Bis heute gibt es, aufgrund des hohen zeitlichen und materiellen Aufwandes und der unspezifischen Immunisierungsstrategien, nur wenige mAK, die spezifisch Mikroorganismen erkennen.
Zu diesem Zweck sollte ein anwendbares Verfahren für die Generierung von mAK gegen Mikroorganismen entwickelt werden, welches anhand von Escherichia coli O157:H7 und Legionella pneumophila validiert wurde. In dieser Dissertation konnten neue Oberflächenstrukturen auf den Mikroorganismen mittels vergleichender Genomanalysen und in silico Epitopanalysen identifiziert werden. Diese wurden in das Virushüllprotein VP1 integriert und für eine gezielte Immunisierungsstrategie verwendet. Für die Bestimmung antigenspezifischer antikörperproduzierender Hybridome wurde ein Immunfärbeprotokoll entwickelt und etabliert, um die Hybridome im Durchflusszytometer zu sortieren.
In der vorliegenden Studie konnten für E. coli O157:H7 insgesamt 53 potenzielle Proteinkandidaten und für L. pneumophila 38 Proteine mithilfe der bioinformatischen Analyse identifiziert werden. Fünf verschiedene potenzielle Epitope wurden für E. coli O157:H7 und drei verschiedenen für L. pneumophila ausgewählt und für die Immunisierung mit chimären VP1 verwendet. Alle Immunseren zeigten eine antigenspezifische Immunantwort. Aus den nachfolgend generierten Hybridomzellen konnten mehrere Antikörperkandidaten gewonnen werden, welche in Charakterisierungsstudien eine starke Bindung zu E. coli O157:H7 bzw. L. pneumophila vorwiesen. Kreuzreaktivitäten zu anderen relevanten Mikroorganismen konnten keine bzw. nur in geringem Maße festgestellt werden.
Folglich konnte der hier beschriebene interdisziplinäre Ansatz zur Generierung spezifischer mAK gegen Mikroorganismen nachweislich spezifische mAK hervorbringen und ist als hocheffizienter Arbeitsablauf für die Herstellung von Antikörpern gegen Mikroorganismen einsetzbar.
Rechtschreibkompetenz ist eine wesentliche Voraussetzung, um eigenständig Texte verfassen zu können und somit am gesellschaftlichen Leben teilhaben zu können. Die vorliegende Arbeit nimmt daher die Rechtschreibkompetenz von Kindern der Grundschule genauer in den Blick. Mit Hilfe von drei empirischen Untersuchungen wird die Entwicklung der Rechtschreibkompetenz vor allem dahingehend betrachtet, inwiefern sich diese entlang von theoretischen Kompetenzmodellen entwickelt und welche Merkmale diese Entwicklung unterstützen können. Als Datengrundlage dient hierfür das Pilotprojekt inklusive Grundschule, in dem die Rechtschreibkompetenz von 697 Schülerinnen und Schülern zu insgesamt drei Messzeitpunkten (vom Beginn der zweiten Jahrgangsstufe bis zum Ende der dritten Jahrgangsstufe) untersucht wurde.
Mithilfe von latenten Transitionsanalysen konnte gezeigt werden, dass sich hinsichtlich des Ablaufs der Rechtschreibkompetenzniveaus nur sehr wenige Einzelfälle von den theoretischen Modellen unterscheiden. Anschließend zeigte sich durch multinomiale logistische Regressionen, dass Wechsel zwischen Kompetenzniveaus vor allem mit dem Arbeitsverhalten zusammenhingen, wohingegen hinsichtlich der Merkmale der Unterrichtsqualität nicht die erwarteten Zusammenhänge gezeigt werden konnten. Mögliche Ursachen und Implikationen werden in der Arbeit diskutiert.
Die Fluoreszenz-Calcium-Imaging-Methode wird auch heute noch als gängige Methode verwendet, vor allem wegen der geringeren Kosten für das Wirkstoffscreening in der pharmazeutischen Forschung, wobei Ionenkanäle sowie einige der G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) die Mehrzahl der Wirkstoffziele ansprechen. Die zellfreie Synthese eukaryotischer Proteine hat nicht die Nachteile, die bei der Überexpression dieser ionenpermeablen Proteine in Zellen auftreten können, wie z. B. Zelltoxizität, geringere Proteinexpression und die Beseitigung der exprimierten Proteine aufgrund veränderter Domänen sowie die zeitaufwändige Pflege von Zelllinien. Die Synthese von Ionenkanälen in zellfreien Proteinsyntheseplattformen für das künftige Wirkstoffscreening ist noch in der Grundlagenforschung. Obwohl die Fluoreszenz-Calcium-Imaging-Methode in zellbasierten Assays weit verbreitet ist, wurde diese Methode bisher noch nicht in zellfreien Proteinexpressionssystemen verwendet. Insgesamt ist die neue Anwendung der Calcium-Imaging-Methode in eukaryontischen zellfreien Systemen eine Voraussetzung für die schnelle pharmakologische Analyse von Wirkstoffen. Das erste Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit bestand darin, die grundlegenden Prinzipien der Calcium-Imaging-Methode zur Untersuchung von Ionenkanälen in zellbasierten Systemen zu untersuchen. Hierfür wurden zwei Tumorzelllinien des Auges verwendet, und zwar benigne Pterygiumzellen und maligne Aderhautmelanom 92.1 Zellen. In diesen Studien wurde die Interaktion zwischen den nativ überexprimierten transient-receptor-potential-Ionenkanälen (TRPs) wie TRP Vanilliod 1 (TRPV1) (Capsaicinrezeptor) und TRP Melastatin 8 (TRPM8) (Mentholrezeptor) in diesen Tumorzellen nach Zugabe von verschiedenen Medikamenten und Hormonen untersucht. Das zweite Ziel dieser Arbeit war es, den Calcium-Mechanismus von GPCRs in den Zellen zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde Mas, ein GPCR und Angiotensin (1-7) -Hormonrezeptor, aus dem renin-angiotensin-aldosteron-system (RAAS) in der Human Embryonic Kidney-293 (HEK293) Zelllinie überexprimiert. In dieser Studie wurden insbesondere die Aktivierung klassischer GPCR-Signalwege wie Phospholipase C und Proteinkinase C durch Angiotensin-(1-7) über Mas und die Beteiligung von TRP-Kanälen nachgewiesen. Die zellbasierte-Calcium-Imaging-Methode für chemische Calcium-Indikatoren ließ sich aufgrund der Anwesenheit einer großen Menge cytosolischer Carboxylesterasen gut anwenden. Carboxylesterase ist das wichtigste Enzym in der Calcium Imaging Methode, das die Verarbeitung chemischen Calcium-Farbstoffe behandelt. Dieses Enzym fehlt jedoch in Mikrosomen, die als Basismembran für die Integration synthetisierter Ionenkanäle in eukaryontischen zellfreien Systemen verwendet werden. Das dritte Ziel dieser Forschungsarbeit war die Umsetzung der zellbasierten Calcium-Imaging Methode und der Calcium-Signalwege in zellfreie Systeme. Hier wurde die zellfrei synthetisierte Carboxylesterase in Mikrosomen von Spodoptera frugiperda (Sf21) als praktikables Calcium-Imaging-Werkzeug etabliert, um sowohl native ionenpermeable Proteine als auch zellfrei-synthetisierte Ionenkanäle zu untersuchen. Die Enzymaktivität der zellfrei-synthetisierten Carboxylesterase in Mikrosomen wurde durch Esterase-Assays und den Calcium-Fluoreszenzfarbstoff Fluo-5N Acetoxymethylester (Fluo-5N AM) Belastungstests nachgewiesen. Das Calcium-Imaging der nativ vorhandenen Ca2+-ATPase des sarkoplasmatischen/endoplasmatischen Retikulums (SERCA) und der Ryanodin-Rezeptoren (RyR) in den Mikrosomen sowie der zell-frei exprimierten TRP-Ionenkanäle wurden mit dem Fura-5N-AM- Fluoreszenzfarbstoff in mit Carboxylesterase vorsynthetisierten Mikrosomen nachgewiesen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Prinzip der zellbasierten Calcium-Imaging -Methode vielversprechend an das eukaryotische zellfreie Sf21-System angepasst werden konnte, um Ionenkanäle zu analysieren. Nach entsprechender Forschung könnte die etablierte Methode in Zukunft auch auf andere Membranproteine ausgeweitet werden. Dies umfasst die Untersuchung anderer zell-frei exprimierte GPCRs oder anderer Ionenkanäle wie Kalium-, Natrium- und Chlorid-Ionenkanäle.
‚Maise Jeschurun‘
(2023)
Die Studie untersucht, wie Lehrpersonen auf Primarstufe ihre Anleitungsstrategien bei der Durchführung von musikalischen Gestaltungsprozessen in ihren Schulklassen entwickeln. Die Entwicklungsprozesse wurden vom Forscher begleitet und mit Reflexionsimpulsen unterstützt. Lehrende und Forscher analysieren und diskutieren regelmässig das Unterrichtsgeschehen, um neue Wege der Anleitung anzubahnen. Im Fokus stehen die Lehrpersonen, ihr Wirken und ihre im Prozess sich vollziehende Professionalisierung.
Die Studie gliedert sich in vier Teile. Der erste Teil legt die musikfachlichen und professionstheoretischen Fundierungen dar. Diese Fundierungen bilden die Grundlage vorliegender fachgegenstandsspezifischer Professionalisierung. Der zweite Teil stellt das Forschungsformat von Design-based Research sowie dessen konkrete Adaption vor. Der dritte Teil expliziert das empirische Vorgehen im Feld. Der vierte Teil berichtet die Ergebnisse in Form von Designprinzipien und Designprodukten.
Die leitende Forschungsfrage lautet:
Wie verläuft der Kompetenzerwerb von Klassenlehrpersonen auf der Primarstufe beim Anleiten musikalischer Gestaltungsprozesse und wie lässt sich dieser Kompetenzerwerb mittels Reflexionstools unterstützen?
Das Forschungsziel ist demnach ein doppeltes: Erstens Erkenntnisgewinnung zur Struktur des Kompetenzerwerbs im begleiteten Selbstlernprozess der Lehrer:innen. Zweitens die Generierung von Reflexionstools, die Klassenlehrpersonen bei der Initiierung und Moderation musikalischer Gestaltungsprozesse in der Praxis unterstützen.
Die Untersuchung nimmt eine offene Herausforderung aus der Bildungspraxis als Ausgangspunkt für fachspezifische Professionalisierung an. Das Forschungsformat von Design-based Research erwies sich als sinnvolle Strategie, da die Lehrkräfte ihre Professionalisierung als theoriegestützten Selbstlernprozess in ihrem angestammten Praxisfeld angehen konnten.
Die Auswertung der Befragungen, die im Rahmen der Designprozesse erfolgten, zeigt, dass die Untersuchungsteilnehmenden ihr sozial-kommunikatives Verhalten sowie ihre fachdidaktischen Zugänge und Vorgehensweisen veränderten und in Richtung einer didaktisch-improvisierenden Handlungsweise zu erweitern vermochten.
Am Ende der Untersuchung entstanden drei Reflexionstools in unterschiedlichen Formaten und auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus: Das Reflexionstool try-outs beinhaltet konkrete Reflexionsimpulse (Handlungsanregungen und Reflexionsfragen) für das unterrichtliche Lehrer:innen-Handeln. Das dynamische Kompetenzmodell Kompetenzflyer bietet eine Reflexionsfolie für die Ansteuerung eigenständiger Kompetenzerwerbsschritte. Das online-Tool improspider ist ein Selbstreflexionsinstrument zur Einschätzung personaler Orientierungen und bildet, auf Basis empirisch erarbeiteter Merkmale einer didaktisch-improvisierenden Handlungsweise beim Anleiten musikalischer Gestaltungsprozesse, Improvisationskompetenz individuell ab.
Der gemeinsame Unterricht im Land Brandenburg ist bestrebt, Schule inklusiv zu gestalten, um alle Schüler:innen individuell bestmöglich zu fördern. Die Perspektive der Kinder mit Unterstützungsbedarf auf den gemeinsamen Unterricht wurde bislang nur selten erhoben, häufig sind Schüler:innen mit Unterstützungsbedarf eher Gegenstand der Untersuchungen. Mithilfe der Daten von N = 181 Viert- und Fünftklässler:innen sollten die Fragen beantwortet werden, wie sich Kinder mit (n = 61) und ohne (n = 120) Unterstützungsbedarf bezüglich der Einstellungen zum gemeinsamen Lernen unterscheiden, wie sich ihre allgemeine sowie gruppenspezifische Selbstwirksamkeit unterscheidet und verändert, wenn durch die Intervention „Soziale Entwicklung beim gemeinsamen Lernen“ eine Einstellungsverbesserung erreicht wurde. Dabei wurden die Kinder mit Unterstützungsbedarf nach den Gruppen Unterstützungsbedarf emotionale und soziale Entwicklung (n = 28) sowie Unterstützungsbedarfen Lernen und Sprache (n = 32) unterschieden, um eine differenzierte Darstellung zu erreichen. Der Vergleich der Mittelwertsunterschiede zwischen den Gruppen ergab signifikante Unterschiede in der allgemeinen Selbstwirksamkeit zugunsten der Kinder ohne Unterstützungsbedarf. Der Vergleich der Mittelwertsunterschiede zu den Messzeitpunkten vor und nach der Intervention ergab eine signifikante Verbesserung der Einstellungen von Kindern mit Unterstützungsbedarf, wobei sich durch eine Regressionsanalyse zeigte, dass diese keinen Einfluss auf die Selbstwirksamkeit der Schüler:innen hatte. Dennoch zeigt die vorliegende Arbeit auf, dass der gemeinsame Unterricht aus Schüler:innenperspektive differenzierter untersucht werden muss und die personalen Kompetenzen von Kindern mit Unterstützungsbedarf gestärkt werden müssen.
Die Fachtagungen HDI (Hochschuldidaktik Informatik) beschäftigen sich mit den unterschiedlichen Aspekten informatischer Bildung im Hochschulbereich. Neben den allgemeinen Themen wie verschiedenen Lehr- und Lernformen, dem Einsatz von Informatiksystemen in der Hochschullehre oder Fragen der Gewinnung von geeigneten Studierenden, deren Kompetenzerwerb oder auch der Betreuung der Studierenden widmet sich die HDI immer auch einem Schwerpunktthema.
Im Jahr 2021 war dies die Berücksichtigung von Diversität in der Lehre. Diskutiert wurden beispielsweise die Einbeziehung von besonderen fachlichen und überfachlichen Kompetenzen Studierender, der Unterstützung von Durchlässigkeit aus nichtakademischen Berufen, aber auch die Gestaltung inklusiver Lehr- und Lernszenarios, Aspekte des Lebenslangen Lernens oder sich an die Diversität von Studierenden adaptierte oder adaptierende Lehrsysteme.
Dieser Band enthält ausgewählte Beiträge der 9. Fachtagung 2021, die in besonderer Weise die Konferenz und die dort diskutierten Themen repräsentieren.
Das 16. Herbsttreffen Patholinguistik mit dem Schwerpunktthema »Schnittstelle Alltag: Transfer und Teilhabe in der Sprachtherapie« fand am 19.11.2022 als Online-Veranstaltung statt. Das Herbsttreffen wird seit 2007 jährlich vom Verband für Patholinguistik e.V. (vpl), seit 2021 vom Deutschen Bundesverband für akademische Sprachtherapie und Logopädie (dbs) in Kooperation mit der Universität Potsdam durchgeführt. Der vorliegende Tagungsband beinhaltet die Vorträge zum Schwerpunktthema sowie die Posterpräsentationen zu weiteren Themen aus der sprachtherapeutischen Forschung und Praxis.
In dieser Dissertation konnten erfolgreich mechanisch stabile Hydrogele über eine freie radikalische Polymerisation (FRP) in Wasser synthetisiert werden. Dabei diente vor allem das Sulfobetain SPE als Monomer. Dieses wurde mit dem über eine nukleophile Substitution erster bzw. zweiter Ordnung hergestellten Vernetzer TMBEMPA/Br umgesetzt.
Die entstandenen Netzwerke wurden im Gleichgewichtsquellzustand im Wesentlichen mittels Niederfeld-Kernresonanzspektroskopie, Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Rasterelektronenmikroskopie mit Tieftemperaturtechnik (Kryo-REM), dynamisch-mechanische Analyse (DMA), Rheologie, thermogravimetrische Analyse (TGA) und dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) analysiert.
Das hierarchisch aufgebaute Netzwerk wurde anschließend für die matrixgesteuerten Mineralisation von Calciumphosphat und –carbonat genutzt. Über das alternierende Eintauchverfahren (engl. „alternate soaking method“) und der Variation von Mineralisationsparametern, wie pH-Wert, Konzentration c und Temperatur T konnten dann verschiedene Modifikationen des Calciumphosphats generiert werden. Das entstandene Hybridmaterial wurde qualitativ mittels Röntgenpulverdiffraktometrie (XRD), abgeschwächte Totalreflexion–fouriertransformierte Infrarot Spektroskopie (ATR-FTIR), Raman-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDXS) und optischer Mikroskopie (OM) als auch quantitative mittels Gravimetrie und TGA analysiert.
Für die potentielle Verwendung in der Medizintechnik, z.B. als Implantatmaterial, ist die grundlegende Einschätzung der Wechselwirkung zwischen Hydrogel bzw. Hybridmaterial und verschiedener Zelltypen unerlässlich. Dazu wurden verschiedene Zelltypen, wie Einzeller, Bakterien und adulte Stammzellen verwendet. Die Wechselwirkung mit Peptidsequenzen von Phagen komplettiert das biologische Unterkapitel.
Hydrogele sind mannigfaltig einsetzbar. Diese Arbeit fasst daher weitere Projektperspektiven, auch außerhalb des biomedizinischem Anwendungsspektrums, auf. So konnten erste Ansätze zur serienmäßige bzw. maßgeschneiderte Produktion über das „Inkjet“ Verfahren erreicht werden. Um dies ermöglichen zu können wurden erfolgreich weitere Synthesestrategien, wie die Photopolymerisation und die redoxinitiierte Polymerisation, ausgenutzt. Auch die Eignung als Filtermaterial oder Superabsorber wurde analysiert.
Bilingualer Unterricht gilt als das Erfolgsmodell für den schulischen Fremdsprachenerwerb in Deutschland und die Beherrschung einer Fremdsprache in Wort und Schrift ist eine entscheidende berufsqualifizierende Kompetenz in unserer globalisierten Welt. Insbesondere die Verzahnung fachlicher und sprachlicher Inhalte im Kontext Bilingualen Unterrichts scheint gewinnbringend für den Fremdspracherwerb zu sein. Dabei ist die Diskrepanz zwischen den zumeist noch geringen fremdsprachlichen Fähigkeiten der Lernenden und den fachlichen Ansprüchen des Geographieunterrichts eine große Herausforderung für fachliches Lernen im bilingualen Sachfachunterricht. Es stellt sich die Frage, wie der Bilinguale Unterricht gestaltet sein muss, um einerseits geographische Themen fachlich komplex behandeln zu können und andererseits die Lernenden fremdsprachlich nicht zu überfordern.
Im Rahmen einer Design-Based-Research-Studie im bilingualen Geographieunterricht wurde untersucht, wie fachliches Lernen im bilingualen Geographieunterricht durch den Einsatz beider beteiligter Sprachen (Englisch/Deutsch) gefördert werden kann.
Auf Grundlage eines theoretisch fundierten Kenntnisstands zum Bilingualen Unterricht und zum Lernen mit Fachkonzepten im Geographieunterricht wurde eine Lernumgebung konzipiert, im Unterricht erprobt und weiterentwickelt, in der Strategien des Sprachwechsels zum Einsatz kommen.
Die Ergebnisse der Studie sind kontextbezogene Theorien einer zweisprachigen Didaktik für den bilingualen Geographieunterricht und Erkenntnisse zum Lernen mit Fachkonzepten im Geographieunterricht am Beispiel des geographischen Konzepts Wandel. Produkt der Studie ist eine unterrichtstaugliche Lernumgebung zum Thema Wandlungsprozesse an ausgewählten Orten für den bilingualen Geographieunterricht mit didaktischem Konzept, Unterrichtsmaterialien und -medien.
Kraft und Kognition
(2023)
Die in den letzten Jahren aus Querschnittstudien gewonnenen empirischen Erkenntnisse deuten auf einen Zusammenhang zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit hin [10]. Diese Beobachtung wird von Längsschnittstudien gestützt, bei denen in Folge gezielter Krafttrainingsinterventionen, welche typischerweise zur Steigerung der muskulären Kraftleistungsfähigkeit führen, Verbesserungen der kognitiven Leistungsfähigkeit dokumentiert werden konnten [11]. Die zugrundeliegenden Mechanismen, die den Zusammenhang zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit begründen, sind jedoch noch nicht vollständig bekannt und bedürfen weiterer Forschung [10,12]. Vor diesem Hintergrund hatten die im Rahmen dieser Dissertation durchgeführten Forschungsarbeiten das übergeordnete Ziel, die Mechanismen zu untersuchen, welche den Zusammenhang zwischen der muskulären Kraftleistungsfähigkeit und der kognitiven Leistungsfähigkeit erklären können. In dieser Arbeit wurden dazu unterschiedliche Populationen (junge Menschen und ältere Menschen ohne und mit leichten kognitiven Störungen) unter Anwendung verschiedener untersuchungsmethodischer Ansätze (systematische Literaturrecherche, Doppelaufgabenparadigma und funktionelle Nahinfrarotspektroskopie) untersucht. Aufgrund der im Rahmen dieser Dissertation durchgeführten Forschungsarbeiten, die konsekutiv aufeinander aufbauen, konnten folgende Haupterkenntnisse gewonnen werden:
• Um einen umfassenden Überblick über die aktuelle Evidenzlage zum Thema Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit sowie den zugrundeliegenden neuronalen Korrelaten zu erlangen, wurde eine systematische Literaturrecherche zu diesem Forschungsthema durchgeführt. Die Ergebnisse dieser systematischen Literaturrecherche dokumentieren, dass ein gezieltes Krafttraining neben der Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit zu funktionellen und strukturellen Veränderungen des Gehirns, insbesondere in frontalen Gehirnregionen, führen kann [13]. Ferner zeigen die Ergebnisse dieser systematischen Literaturrecherche, bei der eine begrenzte Anzahl verfügbarer Studien (n = 18) identifiziert wurde, den Bedarf weiterer Forschungsarbeiten zu diesem Themenfeld an [13].
• Zur Überprüfung der Hypothese, dass zur Ausführung von Krafttrainingsübungen höhere kognitive Prozesse benötigt werden, wurde in einer experimentellen Studie bei jüngeren gesunden Erwachsenen das Doppelaufgabenparadigma bei der Krafttrainingsübung Knie-beuge angewendet. Die in dieser Studie beobachteten Doppelaufgabenkosten bei der Ausführung der Krafttrainingsübung Kniebeuge (im Vergleich zur Kontrollbedingung Stehen) deuten auf die Beteiligung höherer kognitiver Prozesse zur Lösung dieser Bewegungsaufgabe hin und bestätigen die aufgestellte Hypothese [14].
• Um die Hypothese zu untersuchen, dass spezifische neuronale Korrelate (funktionelle Gehirnaktivität) den Zusammenhang zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit vermitteln, wurde bei jungen gesunden Erwachsenen der Zusammenhang zwischen der Ausprägung der maximalen Handgriffkraft (normalisiert auf den Body-Mass-Index) und der kortikalen hämodynamischen Antwortreaktion untersucht, die bei der Durchführung eines standardisierten kognitiven Tests mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie in präfrontalen Gehirnarealen gemessen wurde. Im Rahmen dieser Querschnittsstudie konnte die initiale Hypothese nicht vollständig bestätigt werden, da zwar Zusammenhänge zwischen maximaler Handgriffkraft und kognitiver Leistungsfähigkeit mit Parametern der hämodynamischen Antwortreaktion beobachtet wurden, aber die Ausprägung der maximalen Handgriffkraft nicht im Zusammenhang mit der Kurzeitgedächtnisleistung stand [16].
• Zur Untersuchung der Annahme, dass eine vorliegende neurologische Erkrankung (im Speziellen eine leichte kognitive Störung), die typischerweise mit Veränderungen von spezifischen neuronalen Korrelaten (z.B. des Hippokampus‘ [17-19] und des präfrontalen Kortex‘ [20,21]) einhergeht, einen Einfluss auf die Assoziation zwischen muskulärer Kraftleistungsfähigkeit und kognitiver Leistungsfähigkeit hat, wurde in einer Querschnittsstudie der Zusammenhang zwischen der Ausprägung der maximalen Handgriffkraft (normalisiert auf den Body-Mass-Index) und der Ausprägung der exekutiven Funktionen bei älteren Erwachsenen mit amnestischem und nicht-amnestischem Subtyp der leichten kognitiven Störung sowie gesunden älteren Erwachsenen untersucht. In dieser Querschnittsstudie wurde nur bei älteren Erwachsenen mit dem amnestischen Subtyp der leichten kognitiven Störung ein Zusammenhang zwischen maximaler Handgriffkraft und exekutiven Funktionen beobachtet. Solch eine Korrelation existiert jedoch nicht bei älteren Erwachsenen mit dem non-amnestischen Subtyp der leichten kognitiven Störung oder bei gesunden älteren Erwachsenen [24].
• In einem Perspektivenartikel wurde aufgezeigt, wie durch die theoriegeleitete Nutzung physiologischer Effekte, die bei einer speziellen Krafttrainingsmethode durch die Moderation des peripheren Blutflusses mittels Manschetten oder Bändern auftreten, insbesondere Populationen mit niedriger mechanischer Belastbarkeit von den positiven Effekten des Krafttrainings auf die Gehirngesundheit profitieren könnten [25].
Insgesamt deuten die Ergebnisse der in dieser Dissertation zusammengeführten und aufeinander aufbauenden Forschungsarbeiten auf das Vorhandensein von gemeinsamen neuronalen Korrelaten (z.B. frontaler Kortex) hin, die sowohl für die muskuläre Kraftleistungsfähigkeit als auch für höhere kognitive Prozesse eine wichtige Rolle spielen [26]. Betrachtet man die in der vorliegenden Dissertation gewonnenen Erkenntnisse im Verbund mit den bereits in der Literatur existieren-den empirischen Belegen, unterstützen sie die Sichtweise, dass eine relativ hohe muskuläre Kraftleistungsfähigkeit und deren Erhalt durch gezielte Krafttrainingsinterventionen über die Lebenspanne positive Effekte auf die (Gehirn-)Gesundheit haben können [27].