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Mikroalgen können bei den internationalen Bemühungen zur Begrenzung der CO2-Emissionen einen wichtigen Beitrag leisten. In der Photosynthese der Mikroalgen wird das CO2 aus der Atmosphäre in Biomasse fixiert. Im Gegensatz zu Landpflanzen können Mikroalgen zudem exponentiell wachsen, haben geringere Anforderungen an die Wasserqualität und konkurrieren nicht mit Agrarflächen, die begrenzt und für die Nahrungsmittelsicherheit der Weltbevölkerung erforderlich sind. Die produzierte Mikroalgenbiomasse kann als regenerative Ressource zu Biokraftstoffen wie Biogas und Biodiesel umgewandelt und somit als Energieträger genutzt werden. Zudem können Mikroalgen auch bei der biotechnologischen Produktion kommerziell relevanter Wertstoffe wie Pigmenten und Omega-3-Fettsäuren für die Nahrungsmittelindustrie Anwendung finden. Mit dem Ziel der Steigerung dieser Wertstoffe stand die Untersuchung des Einflusses der Kultivierungsparameter Licht und Temperatur auf das Wachstum und die Zusammensetzung der Mikroalgenbiomasse im Mittelpunkt dieser Dissertation. Insbesondere der Einfluss unterschiedlicher Lichtspektren auf das Wachstum und die Wertstoffproduktion in Mikroalgen wurde detailliert untersucht. Zusätzlich wurde überprüft, ob sich die gewonnenen Erkenntnisse auch auf Landpflanzen übertragen lassen. Im Rahmen dieser Promotion wurde erstmals systematisch der Einfluss unterschiedlicher Temperaturen und Lichtspektren im zeitlichen Verlauf der Kultivierung auf Mikroalgen untersucht. Hierbei konnten distinkte Spektralbereiche sowie Temperaturen ermittelt werden, die für eine maximale Produktion von Biomasse und Pigmenten sowie einem maximalen Desaturierungsgrad der Fettsäuren erforderlich sind. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Biochemie von photosynthetischen Organismen bei.
Thematischer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die rechtliche Einordnung des Kinderrechtes auf Familienzusammenführung, welche ausgehend von den Kinderrechtskonventionen über europäisches Recht in nationales Recht mündet. Es werden Brüche in der Rechtsauslegung und Rechtsanwendung aufgezeigt, welche Familieneinheiten einschränken oder verhindern. Diesem gegenüber wird die Umsetzung der Kinderrechtskonventionen in nationales Recht in der Bundesrepublik Deutschland gestellt, um aufzuzeigen, dass Bestrebungen zur Umsetzung der Kinderrechtskonventionen auf nationaler Ebene vorhanden sind, diese jedoch gegen integrationspolitische Interessen im Sinne einer geordneten Zuwanderung ausgelegt werden. Um eine Brücke der intensiven rechtlichen Auseinandersetzung zu den Tätigkeitsrealitäten von Sozialarbeitern zu schlagen, werden weitergehend die Chancen und Herausforderungen für die Soziale Arbeit in der tatsächlichen Arbeitsrealität mit unbegleiteten, minderjährigen Ausländer betrachtet. Innerhalb dieses Kontextes wird dargestellt, dass das Arbeitsgebiet Flüchtlingssozialarbeit existent und aufgrund stetiger Zuwanderung in den Arbeitsrealitäten der Sozialen Arbeit allgegenwärtig ist. Hieraus ergeben sich Ausweitungen der Tätigkeitsgebiete Sozialer Arbeit, welchen mit einer Modifikation des Anforderungsprofils für Tätigkeiten in der Sozialen Arbeit mit Geflüchteten und einer verstärkten sozialpolitischen Einflussnahme begegnet werden muss.
Die Nutzung von YouTube-Tutorials in Lernprozessen wird häufig informellen Lernstilen zugeordnet. Betrachtet man die kommunikative Funktionsweise von Tutorials, können diese durch ihren instruktionalen Charakter jedoch auch als non-formales Lernangebot interpretiert werden. Strukturierung, Umfang und Thema werden durch die Videourheber bestimmt, ohne dass eine Anpassung an situative Bedürfnisse der Lernenden vorgesehen ist. Je nach Urheber kann ein Tutorial sogar einen formalen Kontext darstellen. In dieser Arbeit werden Fallbeispiele für beide Lernangebote herangezogen. Die Probanden, professionelle Musiker, sind dabei konfrontiert und treten in Interaktion mit einem postdigitalen "MusikmachDing" (Ismaiel-Wendt, 2016) auf der einen Seite und dem Computer, welcher die Plattform YouTube, Tutorials und gegebenenfalls Musik-Softwares abbildet, auf der anderen Seite. Das betrachtete Datenmaterial besteht aus filmischen Selbstdokumentationen (Maleyka et al., 2018). Anhand dieser Fallbeispiele wird innerhalb dieser Arbeit analysiert, inwiefern die Lernenden in die in den Tutorials angelegte Vorstrukturierung des Lernprozesses eingreifen. Idealerweise können so Hinweise gewonnen werden auf (1) Qualitätskriterien für die Gestaltung von digitalen Lernumgebungen und Musik-Tutorials sowie (2) auf speziell durch postdigitale "MusikmachDinge" erzeugte Herausforderungen. (3) Zudem werden die herausgearbeiteten Praktiken mit dem aktuellen Forschungsstand zu informellem und digitalem Lernen verknüpft und dadurch beispielhaft die spezifische Gestaltung postdigitaler Lernprozesse dargestellt.
Mathematisches Problemlösen ist eine in den Bildungsstandards verankerte Kompetenz, die es bei Schülern explizit zu fördern gilt. Für eine erfolgreiche Bearbeitung von Problemlöseaufgaben ist laut Begriffsverständnis der Bildungsstandards des Faches Mathematik die Auswahl und zielführende Anwendung von Heurismen erforderlich, was für Schüler durchaus herausfordernd sein kann. Bereits seit Jahrzehnten beschäftigt sich daher die Forschung der deutschsprachigen Mathematikdidaktik mit der Schaffung geeigneter Lernmaterialien zur Förderung von Problemlösekompetenz und dennoch sind bislang nicht alle Unklarheiten ausreichend beantwortet. So ist beispielsweise nach wie vor weitestgehend unklar, wie eine Förderung der Kompetenz etwa durch geeignete Lernmaterialien unterstützt werden kann. Daraus ergibt sich nicht zuletzt der unmittelbare Forschungsansatz, wie geeignete Lernmaterialien geschaffen bzw. ausgestaltet sein sollten, um die Entwicklung von Problemlösekompetenz von Schülern zu fördern. Im Fokus stand dabei die Beantwortung folgender übergeordneter Forschungsfrage, welche sich in der Dissertationsschrift in weitere Teilfragen untergliedert: "Welche Veränderung des Bearbeitungserfolgs bei Problemlöseaufgaben zur Flächeninhaltsberechnung zeigen Schüler – hinsichtlich der Auswahl und Anwendung von Heurismen – durch die Bearbeitung eines papier- bzw. eines videobasierten Lösungsbeispiels?" Die Beantwortung der Forschungsfrage fand im Rahmen einer durchgeführten Studie in Form einer quasiexperimentellen Laborstudie mit insgesamt 38 Schülern statt. Untersucht wurde dabei, inwiefern medial unterschiedlich aufbereitete Lösungsbeispiele eine geeignete Lernunterstützung zur Entwicklung von Problemlösekompetenz darstellen. Dafür wurde in einer Treatmentgruppe eine Problemlöseaufgabe zur Flächeninhaltsberechnung mit Hilfe eines papierbasierten Lösungsbeispiels bearbeitet, während in einer zweiten Treatmentgruppe ein inhaltlich identisches Lösungsbeispiel videobasiert in Form eines Erklärvideos zur Verfügung stand.
Das Promotionsprojekt, das in das Forschungsprojekt Nawi-In (Naturwissenschaftlichen Unterricht inklusiv gestalten – Kompetenzentwicklung von Lehramtsstudierenden für und mit der Praxis) eingebettet ist, fokussiert die Entwicklung von Analysekompetenzen Masterstudierender der Sekundarstufe I mit naturwissenschaftlichem Fach, inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht zu identifizieren und zu analysieren. Hierfür analysierten die Masterstudierenden (N=5) sowohl eigenen videografierten als auch fremden inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht im Rahmen eines dreisemestrigen Projektseminars. Die Begleitforschung, die im ersten und zweiten Semester des Projektseminars stattfand, untersuchte die Entwicklung der Merkmalsausprägungen der Selbstwirksamkeit, Einstellungen und des selbsteingeschätzten fachdidaktischen Wissens (PCK) in Bezug zu inklusivem naturwissenschaftlichen Unterricht. Der Kern der Forschung ist die Entwicklung eines Modells, um die video-stimulierten Reflexionen zum eigenen (pre und post) und fremden inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht (pre, re und post), die audiografiert und transkribiert wurden, auszuwerten und so eine Entwicklung der Analysekompetenzen über die verschiedenen Erhebungszeitpunkte hinweg feststellen und abbilden zu können. Das Analytical Competency Model (ACM) ist ein Kategoriensystem, das aus verschiedenen Forschungen zu Professionalisierung, Expertiseforschung über Lehrpersonen und professioneller Unterrichtswahrnehmung besteht. Validiert wurde das ACM durch das Erstellen eines Expertenratings. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Entwicklung der Analysekompetenzen in der Studierendenstichprobe. Es wurden über den Erhebungszeitraum hinweg mehr Momente als inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht identifiziert und die identifizierten Momente in übergeordnete Konzepte zu inklusivem naturwissenschaftlichen Unterricht eingeordnet.
Diese Dissertation verfolgt einerseits das Ziel der umfassenden Sichtung der technischen, psychologischen, philosophischen und neurobiologischen Grundlagen der Künstlichen Intelligenz und damit die Etablierung einer epistemischen und ontologischen Eingrenzung der Technologie und andererseits das Ziel der moralphilosophischen Beurteilung und Risikobewertung. Die zentrale Hypothese unterstellt der Technologie, die überhaupt nur durch die rasanten Fortschritte der Natur- und Ingenieurwissenschaften und damit durch die Aufklärung ermöglicht wurde, eine Unterwanderung der zentralen Prinzipien und Werte der Aufklärung. Zu befürchten ist eine selbstverschuldete Unmündigkeit des Menschen durch die Künstliche Intelligenz. Wesentlich in der Argumentation ist das Aufgeben von menschlicher Autonomie zugunsten einer Technologie, die selbst nicht autonom sein kann, die Verlagerung von Verantwortlichkeiten in einen neu entstandenen rechtsfreien Raum, der Verlust der menschlichen Individualität und letztlich die Preisgabe der Menschenwürde durch den Übergang in ein "Reich ohne Notwendigkeit", aus dem es kein Entkommen gibt. Eine Ethik der Künstlichen Intelligenz muss, so die normative Schlussfolgerung, die Wahrung der menschlichen Autonomie, Verantwortlichkeit, Individualität und Würde in den Vordergrund stellen, sodass ein individueller und kollektiver Rückfall des Menschen in die Unmündigkeit verhindert wird.
Dem Konzept der Salutogenese folgend, widmet sich diese Arbeit der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften, die als Schlüsselkompetenz verstanden wird, um die körperliche und psychische Gesundheit zu stärken. Vier Fragestellungen werden in dieser kumulativen Dissertation untersucht: (1) Die erste Studie widmet sich den Fragestellungen, wie die weiterentwickelten Fähigkeiten der individuellen Gesundheitskompetenz bei angehenden Lehrkräften ausgeprägt sind und welche Bedeutung diese für die Gesundheit von angehenden Lehrkräften haben. Dazu wurden Studierende aus dem 2. Mastersemester (195 Lehramtsstudierende vs. 108 Nicht-Lehramtsstudierende) befragt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Lehramtsstudierende im Vergleich zu Nicht-Lehramtsstudierenden signifikant besser in den Komponenten der Gesundheitskompetenz einschätzen, mit Ausnahme der Verantwortungsübernahme. Hinsichtlich des allgemeinen Gesundheitszustandes unterscheiden sich die Studierendengruppen nicht signifikant voneinander, jedoch weist knapp jeder dritter Studierende einen schlechten Gesundheitszustand auf. (2) Die zweite Studie geht ebenfalls den Fragestellungen nach, wie die weiterentwickelten Fähigkeiten der individuellen Gesundheitskompetenz bei angehenden Lehrkräften ausgeprägt sind und welche Bedeutung diese für die Gesundheit von angehenden Lehrkräften haben. Hierzu wurde jedoch in dieser Studie die Gesundheitskompetenz von Lehrkräften in der ersten (Lehramtsstudium) und zweiten Phase (Vorbereitungsdienst) der Lehrkräfteausbildung gemessen (195 Masterlehramtsstudierende vs. 242 Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst). Lehramtsstudierende weisen im Vergleich zu den Lehrkräften im Vorbereitungsdienst signifikant höhere Werte in den übrigen Fähigkeiten der Gesundheitskompetenz auf mit Ausnahme der Fähigkeit zur Kommunikation und Kooperation. Hinsichtlich des allgemeinen Gesundheitszustandes schätzen Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst diesen signifikant besser ein als Lehramtsstudierende, wobei in beiden Gruppen insbesondere die Komponente Selbstregulation mit dem Gesundheitszustand korreliert. Die Ergebnisse multipler Regressionsanalysen zeigen, dass die Fähigkeiten zur Selbstregulation, Selbstkontrolle und Verantwortungsübernahme Prädiktoren für den Gesundheitszustand von Lehramtsstudierenden darstellen und die Fähigkeiten zur Selbstregulation und Verantwortungsübernahme die Prädiktoren für den Gesundheitszustand der Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst sind. (3) In der dritten Studie wird vor allem untersucht, wie die berufliche Selbstregulation mit den weiterentwickelten Fähigkeiten der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften zusammenhängt und welche Komponenten die psychische Gesundheit von angehenden Lehrkräften bedingen. Dazu wurden 407 Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst befragt. Die Selbstregulationstypen wurden mittels einer latenten Profilanalyse analysiert und die vier beruflichen Selbstregulationstypen repliziert (Gesundheitstyp: 35.4%, Schontyp: 22.8%, Typ A: 19.2% und Typ B: 22.6). Aus den Ergebnissen kann abgeleitet werden, dass eine Lehrkräfteausbildung, die Aspekte der Selbstregulationsfähigkeit einbezieht, nicht nur das Wohlbefinden von angehenden Lehrkräften verbessern könnte, sondern auch ihre individuelle Gesundheitskompetenz. Eine Förderung der beruflichen Selbstregulation durch Lernangebote könnte auch mit der Stärkung der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften verbunden sein. (4) In der vierten Studie wurden die empirisch gewonnenen Erkenntnisse der ersten drei Studie aufgegriffen und ein Seminarkonzept zur Förderung der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften im Rahmen der Lehrkräfteausbildung erstellt. Das Seminar umfasst unter anderem allgemeine gesundheitswissenschaftliche Grundlagen und die theoretische Hinführung zu verhaltensbezogenen Bewältigungsstrategien, am Beispiel von Achtsamkeit, und verhältnisbezogenen Strategien im Kontext Schule mit Bezug zur Unterrichtsqualität und Schulentwicklung. Das Rahmenpapier bettet die vier Publikationen in den übergeordneten theoretischen Kontext ein, diskutiert die Ergebnisse und leitet abschließend Empfehlungen für weitere Forschung und für die Lehrkräfte(aus)bildung ab.
In Deutschland herrscht Bildungsföderalismus: Für den Bereich der Schulen kann das Kultusministerium eines Bundeslandes als oberste Landesbehörde für Angelegenheiten der Bildung weitgehend in eigener Zuständigkeit allein entscheiden. Obwohl in den sechzehn Bundesländern in verschiedenen Aspekten der Bildungspolitik Unterschiede bestehen, existiert im Hinblick auf die Schulfächer eine große Schnittmenge. Ein Fach "Gesundheit" konnte sich trotz immer wieder aufkommender öffentlicher Diskussionen nach einem solchen verpflichtenden Schulfach in Deutschland bisher lediglich in einigen Schulformen des beruflichen Bereichs durchsetzen. Dort ist es sogar möglich, mit dem Fach "Gesundheit" die allgemeine Hochschulreife zu erlangen. Eine fundierte Auseinandersetzung mit der Forderung nach einem allgemeinbildenden, möglichst früh schon einsetzenden Pflichtfach "Gesundheit" in den Schulen hat in Deutschland bisher nur rudimentär stattgefunden. Um mehr Struktur in die Diskussion zu bringen und einem weiteren Austausch eine breitere, Fakten basiertere Grundlage zu verleihen, soll in dieser Arbeit zunächst für die allgemeinbildenden Schulformen der nichtgymnasialen Sekundarstufe 1 bundesweit untersucht werden, ob obligatorisch eingeführte "Gesundheits"-Schulfächer im Fächerkanon existieren. Darunter sollen Fächer verstanden werden, die ihrer Bezeichnung nach dem Themenfeld Gesundheit zugeordnet werden können (wie z.B. ein potenziell vorhandenes Schulfach Ernährung oder Glück), jedoch nicht dem traditionellen Fächerkanon angehören. Im Fall von Befunden sollen diese Fächer im Hinblick auf ihre "Gesundheitsrelevanz" bewertet werden. Darüber hinaus sollen Einflussfaktoren, Umsetzungsbedingungen und konzeptionelle Hinweise für die Einführung eines eigenständigen Schulfaches "Gesundheit" an allgemeinbildenden Schulen eruiert und diskutiert werden.
Der Begriff des Musikinstruments wird mit den technologischen Entwicklungen des 20. und 21. Jahrhunderts fortwährend in Frage gestellt. Elektronische und digitale Musikinstrumente lassen die begrifflichen Grenzen zwischen Instrumenten und Nicht-Instrumenten zunehmend verschwimmen. Der Band stellt sich der ebenso grundlegenden wie vielschichtigen Frage nach einem zeitgenössischen Instrumentenbegriff im Kontext medien-instrumentaler Praktiken. Dabei führt die Autorin Diskurse aus verschiedenen instrumentenbezogenen Fachgebieten zusammen und erweitert so den Begriff des Musikinstruments um kulturelle und mediale Aspekte. Mit dem Konzept der ›Instrumentalität‹ wird es schließlich ermöglicht, Musikinstrumente noch einmal ganz neu zu denken.