Dual-Acting Small Molecules: Subtype-Selective Cannabinoid Receptor 2 Agonist/Butyrylcholinesterase Inhibitor Hybrids Show Neuroprotection in an Alzheimer's Disease Mouse Model.

We present the synthesis and characterization of merged human butyrylcholinesterase (hBChE) inhibitor/cannabinoid receptor 2 (hCB2R) ligands for the treatment of neurodegeneration. In total, 15 benzimidazole carbamates were synthesized and tested for their inhibition of human cholinesterases, also with regard to their pseudoirreversible binding mode and affinity toward both cannabinoid receptors in radioligand binding studies. After evaluation in a calcium mobilization assay as well as a β-arrestin 2 (βarr2) recruitment assay, two compounds with balanced activities on both targets were tested for their immunomodulatory effect on microglia activation and regarding their pharmacokinetic properties and blood-brain barrier penetration. Compound 15d, containing a dimethyl carbamate motif, was further evaluated in vivo, showing prevention of Aβ25-35-induced learning impairments in a pharmacological mouse model of Alzheimer's disease for both short- and long-term memory responses. Additional combination studies proved a synergic effect of BChE inhibition and CB2R activation in vivo

Re-Design des Frankfurter Unterrichtskonzepts im Rahmen von EPo-EKo

Viele Lernende besitzen auch nach der Sekundarstufe I kein angemessenes Verständnis der elektrischen Grundgrößen „Spannung“, „Stromstärke“ und „Widerstand“ sowie ihrer wechselseitigen Beziehung in einfachen Stromkreisen. In der Studie von Burde (2018) konnte gezeigt werden, dass das Frankfurter Unterrichtskonzept auf Basis des Elektronengasmodells zu einem deutlich besseren konzeptionellen Verständnis beiträgt. Im Sinne des für Design-Based-Research-Ansätze typischen zyklischen Vorgehens von Entwicklung, Erprobung und Evaluation wurde das ursprüngliche Unterrichtskonzept für die aktuell laufende binationale Studie „Elektrizitätslehre mit Potenzial und Kontexten“ (EPo-EKo) weiterentwickelt. Grundlage hierfür waren einerseits die schulpraktischen Erfahrungen der Lehrkräfte in der Studie von Burde (2018) und andererseits kognitionspsychologische Erkenntnisse der „Dual-Process Theory“, wonach Lernende trotz besseren Wissens oftmals in ein intuitives, aber falsches Denkschema zurückfallen, statt eine physikalisch gesehen korrekte Argumentation zu verfolgen. Um eine unkomplizierte Implementierung im Regelunterricht zu ermöglichen, wurde das überarbeitete Frankfurter Unterrichtskonzept inzwischen unter dem Titel „Eine Einführung in die Elektrizitätslehre mit Potenzial“ in Form eines kostenfreien Schulbuchs veröffentlicht

Re-Design des Frankfurter Unterrichtskonzepts im Rahmen von EPo-EKo

Viele Lernende besitzen auch nach der Sekundarstufe I kein angemessenes Verständnis der elektrischen Grundgrößen „Spannung“, „Stromstärke“ und „Widerstand“ sowie ihrer wechselseitigen Beziehung in einfachen Stromkreisen. In der Studie von Burde (2018) konnte gezeigt werden, dass das Frankfurter Unterrichtskonzept auf Basis des Elektronengasmodells zu einem deutlich besseren konzeptionellen Verständnis beiträgt. Im Sinne des für Design-Based-Research-Ansätze typischen zyklischen Vorgehens von Entwicklung, Erprobung und Evaluation wurde das ursprüngliche Unterrichtskonzept für die aktuell laufende binationale Studie „Elektrizitätslehre mit Potenzial und Kontexten“ (EPo-EKo) weiterentwickelt. Grundlage hierfür waren einerseits die schulpraktischen Erfahrungen der Lehrkräfte in der Studie von Burde (2018) und andererseits kognitionspsychologische Erkenntnisse der „Dual-Process Theory“, wonach Lernende trotz besseren Wissens oftmals in ein intuitives, aber falsches Denkschema zurückfallen, statt eine physikalisch gesehen korrekte Argumentation zu verfolgen. Um eine unkomplizierte Implementierung im Regelunterricht zu ermöglichen, wurde das überarbeitete Frankfurter Unterrichtskonzept inzwischen unter dem Titel „Eine Einführung in die Elektrizitätslehre mit Potenzial“ in Form eines kostenfreien Schulbuchs veröffentlicht

Ein kontextstrukturiertes Unterrichtskonzept mit Potenzial

Ein Ziel des binationalen Projektes „Elektrizitätslehre mit Potenzial – Elektrizitätslehre mit Kontexten“ (EPo-EKo) besteht darin, den Elektrizitätslehreunterricht in der Sek I lernwirksamer und interessanter zu gestalten. Im Vorjahr wurde deshalb zunächst das Frankfurter Unterrichtskonzept auf Basis des Elektronengasmodells weiterentwickelt. Ein Unterricht auf Basis dessen erwies sich als lernförderlicher als der traditionelle Unterricht der Stichprobe. Das Konzept selbst ist jedoch rein fachsystematisch ausgelegt. Spätestens seit den KMK-Beschlüssen wird jedoch eine stärkere Kontextorientierung im Physikunterricht angestrebt. Vor dem Hintergrund, dass bisher kein kontextorientiertes Unterrichtskonzept existiert, welches die Einführung des einfachen Stromkreises umfassend abdeckt und empirisch evaluiert ist, wurde im Rahmen des EPo-EKo-Projektes ein kontextstrukturiertes Unterrichtskonzept auf Basis der Sachstruktur des bereits erfolgreichen Frankfurter Unterrichtskonzepts entwickelt. Indem die jeweiligen fachlichen Inhalte an möglichst interessanten und authentischen Fragestellungen erarbeitet werden, dabei aber auf die bewährte Sachstruktur des Frankfurter Unterrichtskonzepts zurückgegriffen wird, soll das Interesse und das konzeptionelle Verständnis der Lernenden gleichermaßen gefördert werden. Im Artikel werden die Grundideen einer ersten Fassung dieses Unterrichtskonzepts beschrieben

Die Kontextorientierung im EPo-EKo-Konzept aus Sicht der Lehrkräfte

Ein Ziel des binationalen Projektes „Elektrizitätslehre mit Potenzial - Elektrizitätslehre mit Kontexten“ (EPo-EKo) besteht darin, den Elektrizitätslehreunterricht lernwirksamer und gleichzeitig interessanter zu gestalten. Bisherige Forschungsergebnisse zeigen, dass eine gelungene Kontextorientierung zu einer Steigerung des Interesses an den physikalischen Inhalten beitragen kann. Vor dem Hintergrund, dass bisher jedoch kein kontextstrukturiertes und empirisch evaluiertes Unterrichtskonzept zu einfachen Stromkreisen vorliegt, wird im Rahmen des EPo-EKo-Projektes ein solches kontextstrukturiertes Unterrichtskonzept entwickelt. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass fachliche Inhalte an für die Lernenden möglichst interessanten und authentischen Fragestellungen erarbeitet werden, dabei aber auf die bewährte Sachstruktur des Frankfurter Unterrichtskonzepts, dem ein Potenzialansatz zugrunde liegt, zurückgegriffen wird. Zur qualitativen Evaluation der vorgenommenen Kontextstrukturierung im Unterrichtskonzept wurden zwölf Lehrkräfte mittels Online-Fragebogen sowie fünf davon zusätzlich mittels eines leitfadengestützten Interviews befragt. Die Lehrkräfte waren mit dem kontextstrukturierten Unterrichtskonzept vertraut, konnten aufgrund der Covid-19-Pandemie aber nur teilweise Unterrichtserfahrung mit diesem sammeln. Insgesamt wurde das kontextstrukturierte Unterrichtskonzept im Vergleich zum rein fachsystematischen Frankfurter Unterrichtskonzept als merkliche Verbesserung wahrgenommen. Die Befragung zeigte aber auch, dass einzelne Kontexte und deren Umsetzung durchaus kritisch gesehen wurden. Entsprechend des zyklischen Charakters von Design-Based Research ist als nächstes geplant, die Perspektive der Lernenden auf verschiedene Kontexte anhand von Akzeptanzbefragungen zu erheben, um das Unterrichtskonzept vor einer empirisch-quantitativen Evaluation in einem weiteren Design-Zyklus ggf. weiterzuentwickeln

Konzeption eines Forschungsprojekts zu kontextbasiertem traditionellen Unterricht zu einfachen Stromkreisen

Trotz der enormen Bedeutung der Elektrizität für unser heutiges Leben wird der Unterricht zur elementaren Elektrizitätslehre von den Lernenden häufig als abstrakt und wenig interessant wahrgenommen, inhaltliche Lernziele werden zudem vielfach nicht erreicht. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen des Gesamtprojekts EPo-EKo ein kontextbasiertes Unterrichtskonzept zu einfachen Stromkreisen entwickelt („EKo-Konzept“). Anknüpfend an Vorarbeiten im Projekt werden in dem erstellten Schulbuch Kontexte wie „elektrische Fische“ oder „Geoelektrik“ behandelt, um das Interesse von Mädchen und Jungen gleichermaßen zu fördern. Im Gegensatz zu anderen Teilstudien des Gesamtprojekts EPo-EKo orientieren sich die in der EKo-Teilstudie entwickelten Materialien an der Sachstruktur des traditionellen Elektrizitätslehreunterrichts. Im Rahmen des Forschungsprojekts soll die Frage beantwortet werden, inwiefern Unterricht auf Basis des kontextstrukturierten Unterrichtskonzepts bei den Lernenden mit einem höheren Interesse und einem besseren konzeptionellen Verständnis einhergeht. Der Artikel stellt neben der Einbettung in das Gesamtprojekt EPo-EKo und in den aktuellen Stand der Forschung hierzu das Forschungsdesign und konkrete Beispiele für verwendete Kontexte vor

Die Kontextorientierung im EPo-EKo-Konzept aus Sicht der Lehrkräfte

Ein Ziel des binationalen Projektes „Elektrizitätslehre mit Potenzial - Elektrizitätslehre mit Kontexten“ (EPo-EKo) besteht darin, den Elektrizitätslehreunterricht lernwirksamer und gleichzeitig interessanter zu gestalten. Bisherige Forschungsergebnisse zeigen, dass eine gelungene Kontextorientierung zu einer Steigerung des Interesses an den physikalischen Inhalten beitragen kann. Vor dem Hintergrund, dass bisher jedoch kein kontextstrukturiertes und empirisch evaluiertes Unterrichtskonzept zu einfachen Stromkreisen vorliegt, wird im Rahmen des EPo-EKo-Projektes ein solches kontextstrukturiertes Unterrichtskonzept entwickelt. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass fachliche Inhalte an für die Lernenden möglichst interessanten und authentischen Fragestellungen erarbeitet werden, dabei aber auf die bewährte Sachstruktur des Frankfurter Unterrichtskonzepts, dem ein Potenzialansatz zugrunde liegt, zurückgegriffen wird. Zur qualitativen Evaluation der vorgenommenen Kontextstrukturierung im Unterrichtskonzept wurden zwölf Lehrkräfte mittels Online-Fragebogen sowie fünf davon zusätzlich mittels eines leitfadengestützten Interviews befragt. Die Lehrkräfte waren mit dem kontextstrukturierten Unterrichtskonzept vertraut, konnten aufgrund der Covid-19-Pandemie aber nur teilweise Unterrichtserfahrung mit diesem sammeln. Insgesamt wurde das kontextstrukturierte Unterrichtskonzept im Vergleich zum rein fachsystematischen Frankfurter Unterrichtskonzept als merkliche Verbesserung wahrgenommen. Die Befragung zeigte aber auch, dass einzelne Kontexte und deren Umsetzung durchaus kritisch gesehen wurden. Entsprechend des zyklischen Charakters von Design-Based Research ist als nächstes geplant, die Perspektive der Lernenden auf verschiedene Kontexte anhand von Akzeptanzbefragungen zu erheben, um das Unterrichtskonzept vor einer empirisch-quantitativen Evaluation in einem weiteren Design-Zyklus ggf. weiterzuentwickeln

Weiterentwicklung eines Testinstruments zum einfachen Stromkreis

Nach dem Unterricht haben viele Schüler/innen Schwierigkeiten mit dem Verständnis der Elektrizitätslehre. Auch wenn es einige Testinstrumente zu diesem Thema gibt, wird in diesen die Spannung wenig behandelt. Daher wurde der Test von Urban-Woldron und Hopf (2012) um Items zur Spannung ergänzt sowie insgesamt optimiert. Mithilfe eines Leitfadenkatalogs wurden neun Schüler/innen aus Wien im Alter von 14 bis15 Jahren zu einfachen Stromkreisen mit dem Schwerpunkt Spannung befragt. Aus den Antworten der Schüler/innen kristallisierten sich verschiedene Vorstellungen heraus, die zusammengefasst wurden und als Basis für die Entwicklung von zweistufigen Testitems dienten. Die erste Stufe bezieht sich auf die Konzepte der Schüler/innen und die zweite Stufe fragt nach den Erklärungen. Der daraus entstandene Multiple-Choice Test wurde mehreren Klassen in Österreich und Deutschland vorgelegt und ausgewertet. Die Ergebnisse wurden einer Rasch-Analyse unterzogen, um lineare Werte der Item-Schwierigkeiten zu erhalten. Das neu entwickelte Testinstrument wird aktuell für die Überprüfung der Wirksamkeit mehrerer Unterrichtskonzepte zur Elektrizitätslehre verwendet

Weiterentwicklung eines Testinstruments zum einfachen Stromkreis

Nach dem Unterricht haben viele Schüler/innen Schwierigkeiten mit dem Verständnis der Elektrizitätslehre. Auch wenn es einige Testinstrumente zu diesem Thema gibt, wird in diesen die Spannung wenig behandelt. Daher wurde der Test von Urban-Woldron und Hopf (2012) um Items zur Spannung ergänzt sowie insgesamt optimiert. Mithilfe eines Leitfadenkatalogs wurden neun Schüler/innen aus Wien im Alter von 14 bis15 Jahren zu einfachen Stromkreisen mit dem Schwerpunkt Spannung befragt. Aus den Antworten der Schüler/innen kristallisierten sich verschiedene Vorstellungen heraus, die zusammengefasst wurden und als Basis für die Entwicklung von zweistufigen Testitems dienten. Die erste Stufe bezieht sich auf die Konzepte der Schüler/innen und die zweite Stufe fragt nach den Erklärungen. Der daraus entstandene Multiple-Choice Test wurde mehreren Klassen in Österreich und Deutschland vorgelegt und ausgewertet. Die Ergebnisse wurden einer Rasch-Analyse unterzogen, um lineare Werte der Item-Schwierigkeiten zu erhalten. Das neu entwickelte Testinstrument wird aktuell für die Überprüfung der Wirksamkeit mehrerer Unterrichtskonzepte zur Elektrizitätslehre verwendet