Frank Pennekamp, Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften UZH

Die Ökologie als quantitative Wissenschaft setzt stark auf Modelle um Systeme zu verstehen und deren Dynamik vorherzusagen. Der mathematische Hintergrund der Studierenden im Fach Biologie ist jedoch sehr heterogen. Studierenden haben zudem unterschiedliche Präferenzen wie sie Inhalte lernen (z.B. visuell oder interaktiv). Für die Lehre von ökologischer Theorie bieten sich aktive Lernmethoden an, in denen sich die Studierenden die Bedeutung von mathematischen Gleichungen durch interaktive Spiele und Simulationen selbst erarbeiten. Für diese Studie wurde auf das Modell der funktionellen Antwort zurückgegriffen, ein Schlüsselmodell der Gemeinschaftsökologie. Die funktionelle Antwort beschreibt die dichte-abhängige Nahrungsaufnahme eines Räubers. Durch eine anschließende Analyse der gesammelten Daten können die Parameter der funktionellen Antwort geschätzt werden, was einen direkten Bezug zwischen der Gleichung und dem ökologischen Prozess herstellt. Im Rahmen des Ökologie Blockkurses (BIO329) wurde die funktionelle Antwort in Form einer Simulation und eines Spiels spielerisch gelehrt und der Effekt auf die kognitive, emotionale und soziale Ebenen untersucht. Die aktiven Lerneinheiten haben sich positiv auf die Motivation ausgewirkt und wurden generell positiv wahrgenommen. Die positiven Effekte auf das eigene Verständnis bedürfen allerdings einer nachfolgenden Lernkontrolle, um mögliche Missverständnisse frühzeitig zu korrigieren. In Zukunft empfiehlt sich eine der beiden aktiven Lerneinheiten zur Auswahl anzubieten und vor der Vorlesung durchzuführen.