In dieser Arbeit werden verschiedene Unterrichtsmodelle und modulare technische Systeme verglichen um den Einsatz von neuen Technologien im Unterricht zu ermöglichen. Der Fokus liegt hierbei primär bei dem naturwissenschaftlichen Fach der Physik.

Ziel der Untersuchung ist es aufzuzeigen wie man modulare technische Systeme sinnvoll im Unterricht einsetzen kann um die Fähigkeiten der Lernenden zu fördern und die Kompetenz des Wissenstransfers zu verbessern. Durch den Einsatz technischer Systeme in einem praxisbezogenen Kontext wird erwartet, dass sich die Motivation der Lernenden erhöhen lässt und sich dadurch die Leistungen der Lernenden verbessern.

In dieser Arbeit wurde zunächst eine kurze Nachforschung zur Motivation im Unterricht gemacht. Darauffolgend wurden existierende Unterrichtsmodelle und technische Systeme auf ihre pädagogische Einsatztauglichkeit hin untersucht. Als vielversprechendes Unterrichtsmodell wurde das sogenannte REAL-Modell (Rich Environment for Active Learning) identifiziert, welches in Kombination mit einer passenden Unterrichtssequenzierung und einer Einteilung des Unterrichts in verschiedene Phasen den Einsatz neuer Technologien fördern kann. Eine passende Raumaufteilung und Ausstattung sollte dabei nicht außer Acht gelassen werden.

Hinsichtlich der Tauglichkeit eines angepassten Unterrichtsmodells, welches sich an die Bedürfnisse einer realweltbezogenen Herangehensweise anlehnt, wurden einerseits Untersuchungen während eines Semesters in einer Schulklasse im Rahmen des Physik-Kurses durchgeführt und andererseits der Einfluss auf die Lernenden in non-formalen Lernaktivitäten innerhalb verschiedener Optionsfächer oder anhand eines außerschulischen Projekts untersucht.

In einer nachfolgenden Analyse des Physik-Kurses, der verschiedenen Lernaktivitäten und des Projekts konnte festgestellt werden, dass die Lernenden durch einen Realweltbezug in Kombination mit einer individuellen persönlichen Arbeit in Form eines Lernberichts und eines Lernvideos ihre Fähigkeiten verbessern konnten. Die Fähigkeit des Wissenstransfers wurde dabei verbessert.

Im non-formalen Unterricht konnte das Interesse für Technik gesteigert und Lernende für weiterführende Projekte oder Kurse begeistert werden.

Es wurde festgehalten, dass die Kombination aus intuitiv nutzbaren modularen technischen Systemen, einem angepassten Unterrichtsmodell, realweltbezogenen Unterrichtssituationen und einer angepassten Lernumgebung zu erhöhten Leistungen und verbesserten Fähigkeiten führen. Weitere Untersuchungen können in naher Zukunft an diesen Resultaten anknüpfen.