Ziel von TPACK 4.0 ist die Etablierung integrierter Medienbildung in der ersten Phase der Lehrerbildung, um den in der internationalen Vergleichsstudie ICILS 2013 festgestellten Defiziten bei der systematischen Förderung der computer- und informationsbezogenen Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern entgegenzuwirken (Bos et al., 2014). Als eine Ursache für diese vergleichsweise geringen Medienkompetenzen wird die mangelnde Medienbildung der unterrichtenden Lehrkräfte angesehen (Bos et al., 2014). Für die Umsetzung mediendidaktischer Konzepte müssen Lehrkräfte nicht nur über fachdidaktisches und pädagogisches Professionswissen verfügen, sondern sie müssen diese Aspekte mit technologischem Wissen integrieren, so dass daraus sogenanntes Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK, sensu Mishra & Koehler, 2006) entsteht. Die Förderung von TPACK spielt in der ersten Phase der Lehrerbildung bislang jedoch eher eine untergeordnete Rolle, da die Ausbildung von Lehrkräften durch einen hohen Fragmentierungsgrad innerhalb der beteiligten Fachdisziplinen (Bildungswissenschaft, Fachdidaktik, medienorientierte Wissenschaften) gekennzeichnet ist.
Innerhalb von TPACK 4.0 wird ein fachübergreifendes mediendidaktisches Modul entwickelt und implementiert, dessen zentrale Elemente ein pädagogischer Makerspace, das CoLiLab, und ein Schülerlabor, das iChemLab, bilden, über die Studierende an mediendidaktische und medienfachdidaktische Inhalte herangeführt werden. Das mediendidaktische Modul wird komplementiert durch die Entwicklung von OER-Angeboten. Auf didaktischer Ebene wird die Inverted Classroom Methode genutzt, in der die üblichen Lernaktivitäten (Wissensvermitt- lung, Praxisphasen) innerhalb und außerhalb von Veranstaltungen umgedreht werden (Bishop & Verleger, 2013).
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