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Technologiegestütztes Lernen spielt auf allen Ebenen des Bildungswesens eine immer größere Rolle. Der Einsatz von computergestützten Lernumgebungen und der durch ihre Nutzung entstehenden Daten eröffnen vielfältige Möglichkeiten, um Lernangebote durch Personalisierung und individualisiertes Feedback auf die Bedürfnisse der Lernenden auszurichten. Insbesondere zur Entwicklung von komplexen, prozessbezogenen Kompetenzen sind solche auf den individuellen Lernprozess ausgerichteten Lernumgebungen notwendig.
Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden, nach welchen Gestaltungsprinzipien eine computergestützte Lernumgebung aufgebaut sein muss, um Studierende bei der Bearbeitung von prozessbezogenen Lernaufgaben individuell zu unterstützen und zu fördern. Im Rahmen eines entwicklungsorientierten Forschungsansatzes (Design-Based Research) wurde hierzu ein Architekturmodell entwickelt, das prototypisch umgesetzt und in mehreren iterativen Entwicklungszyklen im Hochschulkontext eingesetzt und evaluiert wurde. Das Architekturmodell umfasst im Wesentlichen zwei Komponenten: Lernprogramme mit semi-automatischem Assessment zur schrittweisen Bearbeitung von prozessbezogenen Lernaufgaben und eine Learning-Analytics-Infrastruktur zur Aufzeichnung und Auswertung der stattgefundenen Lösungsprozesse. Durch das Zusammenspiel von automatischen und manuellen Analysen auf verschiedenen Ebenen des Architekturmodells, lässt sich mit dem vorgeschlagenen System ein umfassender formativer Assessmentprozess in der Hochschullehre umsetzen.
Durch den erfolgreichen Einsatz eines prototypisch umgesetzten Lernprogramms mit semi-automatischem Assessment und der Learning-Analytics-Infrastruktur in drei Hochschul-veranstaltungen konnte die Praktikabilität und die Umsetzbarkeit des vorgeschlagenen Ansatzes gezeigt werden. Eine Befragung der teilnehmenden Studierenden sowie die Auswertung der im Rahmen der Evaluation automatisch aufgezeichneten Lerndaten in Bezug auf die beobachtete Nutzungshäufigkeit des Lernprogramms und die Nutzungsintensität der prozessbezogenen Rückmeldungen belegen die Akzeptanz dieses Unterstützungsangebots bei der selbständigen Aufgabenbearbeitung. Weiterführende Analysen der Lerndaten zeigten, dass durch statistische Auswertungen der Prozessaufzeichnungen kritische Punkte im Lösungsprozess erkannt werden können. Diese Punkte liefern Hinweise darauf, wann zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden sollten, um den Lernprozess zu unterstützen. Die an der Evaluation beteiligten Lehrenden bewerten den Einsatz von Lernprogrammen mit semi-automatischem Assessment und deren Einbindung in eine Learning-Analytics-Infrastruktur vorteilhaft und sehen sowohl in den Lernprogrammen als auch in den Auswertungen der aufgezeichneten Lerndaten einen didaktischen Mehrwert.
Mit der Übertragung des vorgeschlagenen Modells auf ein weiteres Anwendungsgebiet wurde gezeigt, dass sich das Modell als allgemeingültiger Ansatz für die prozessorientierte Lernunterstützung im Hochschulkontext eignet. Insgesamt wird mit dem vorgeschlagenen Modell aufgezeigt, wie eine innovative Lernumgebung und –infrastruktur aussehen kann, in der computergestütztes Assessment, Methoden aus dem Bereich Learning Analytics und menschliche Expertise kombiniert werden, um Studierende individuell und prozessorientiert zu unterstützen.
Die Arbeit untersucht den Einfluss von Aufgabenkontext, Leseverständnis, Wissenschaftsverständnis und Religiosität auf die Vorstellungen von Schülern zu Anpassung und Natürlicher Selektion. Mithilfe kognitionslinguistischer Modellierung des Alltagsverständnisses von Anpassung werden Schülervorstellungen strukturiert und daraus aufbauend Aufgaben entwickelt und empirisch untersucht. Die gewonnenen Daten tragen zu einem besseren Verständnis der genannten Faktoren und zu Konstruktion besser geeigneter Erhebungsinstrumente bei. Nicht zuletzt können sie Lehrkräfte bei der Planung von Unterricht unterstützen.
Gerade nach den jüngsten Gewaltvorfällen hat die Frage nach den Möglichkeiten von Prävention erneut an Brisanz zugenommen. Betroffen hiervon sind nicht nur öffentliche Einrichtungen, Betriebe oder Unternehmen, sondern insbesondere Schulen. Als effektiver Ansatz wird die Implementierung von Krisenteams an Schulen als Teil des Bedrohungsmanagements bereits seit 2002 in Deutschland umgesetzt. Bislang lag allerdings der Fokus dieser Fortbildungen auf der Wissensvermittlung in klassischen Präsenzformaten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die spezifische Blended Learning-Struktur der Fortbildung von KomPass plus die Handlungskompetenz der schulischen Krisenteams fördern kann und welche positiven Einflussfaktoren sich in einer solchen Lernumgebung identifizieren lassen.
Carolina Staiger entwickelt in ihrer Dissertation ein erstes Konzept eines dynamischen Testverfahrens für den Bereich der Mathematikdidaktik und erprobte das Verfahren am Beispiel ausgewählter Themen der Bruchrechnung zu Beginn von Klasse 6.
Dynamische Testverfahren basieren auf Lew Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, deren Ziel es ist, neben dem aktuellen Leistungsstand eines Lernenden vor allem dessen Leistungspotenzial einzuschätzen. Die Idee ist es, dieses Potenzial durch den Einsatz elaborierten Feedbacks mit gestuftem Unterstützungsgrad (z. B. Hinweise auf metakognitive, kognitive Strategien oder über das Angebot von Lösungsschritten) zu evozieren. Staiger untersuchte in ihrer Arbeit speziell, welche (meta-)kognitiven Prozesse durch die Vergabe von gestuften Feedbackkomponenten bei den Schülerinnen und Schülern hervorgebracht werden können.
Die Autorin gibt zu Beginn der Arbeit unter anderem Einblick in Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, in die Grundzüge der Dynamischen Testdiagnostik, in die Feedbacktheorie sowie Feedbackforschung und leitet daraus ein auf die Bruchrechnung bzw. Mathematikdidaktik anwendbares Verfahren ab. Staiger arbeitet erstmals verschiedene Konzeptionen gestufter Unterstützungsmaßnahmen vor allem unter Betrachtung ihrer Wirksamkeit auf das Lernen auf und führt sie für die Umsetzung in einem dynamischen Testverfahren zusammen. In der Aufarbeitung zentraler mathematikdidaktischer und lernpsychologischer Modelle und Untersuchungen legt die Autorin offen, dass es bisher wenig forschungsbasierte Aussagen über die Wirkung gestufter Unterstützungsmaßnahmen gibt, woraus sie folgende zentrale Forschungsfrage in ihrer Dissertation bearbeitet: „Welche Wirkungsweise, speziell welche (meta-)kognitiven Prozesse lassen sich durch Vergabe der gestuften Hilfen (hier als Feedbackkomponenten benannt) in den ausgewählten Themenbereichen der Bruchrechnung und bei ausgewählten Sechstklässlern hervorbringen?
Staiger wählt ein qualitatives Forschungsdesign mit kategoriengeleitetem Auswertungsverfahren. Im Zentrum steht dabei die qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring. Sie gibt einen ersten differenzierten Einblick in die metakognitiven und kognitiven Prozesse von Sechstklässlerinnen und Sechstklässlern einer baden-württembergischen Realschule im Umgang mit den exemplarisch konzipierten Feedbackkomponenten, die wiederum Rückschlüsse auf das Leistungspotenzial der Lernenden geben. Daraus entwickelte Beispielschülerprofile zeigt sie am Ende ihrer Arbeit auf.
In schulbuchgemäßen Unterrichtsgängen zur Linsenabbildung und Spektroskopie werden optische Phänomene und das Strahlenmodell nur unzureichend aufeinander bezogen. Zudem trennen viele Lernende kaum zwischen dem Modell des Lichtstrahls und dem Phänomen des Lichtbündels.
In modellorientiertem Unterricht zu Linsen, Prismen und Gittern wird das Strahlenmodell axiomatisch eingeführt. Nichtsdestotrotz wird das Strahlenmodell anhand des Phänomens eines Lichtbündels veranschaulicht. Die eigentlichen Phänomene (nämlich optische Bilder) kommen dabei oft zu kurz. Zudem wird das Strahlenmodell zu stark vom Wellenmodell abgegrenzt.
In phänomenbasiertem Unterricht werden die optischen Bilder ausgiebig beobachtet. Hierbei werden meist einzelne Bildpunkte betrachtet. Dies entspricht jedoch nicht der ganzheitlichen Sicht der Lernenden. Zudem wird das Strahlenmodell weitestgehend gemieden.
Vor diesem Hintergrund wird ein bildbasierter Zugang zur Linsenabbildung und Spektroskopie vorgestellt. Ausgehend von ganzen Bildern führt dieser Zugang zum Strahlenmodell und darüber hinaus zum Wellenmodell.
Der bildbasierte Zugang wird gemäß dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion auf die Sicht der Forschenden und die Sicht der Lernenden abgestimmt. Für die fachliche Klärung werden Texte von Johannes Kepler und Vaibhav Vaish, von Isaac Newton und Matthias Rang, von Joseph Fraunhofer und José Lunazzi sowie von Albrecht Dürer analysiert. Für die Erfassung der Lernerperspektive werden bisherige Studien zusammengetragen und eigene Vermittlungsexperimente (Teaching experiments) durchgeführt. Für die didaktische Strukturierung werden die phänomenologische Methode und die Modellmethode zu einer phänomenbasierten Modellmethode zusammengeführt. Dadurch wird ein schrittweiser Übergang von der Phänomenwelt zur Modellwelt ermöglicht.
Der bildbasierte Zugang erfolgt in sechs Schritten: 1. Alltagsnahe Phänomene der Linsenabbildung und Spektroskopie beobachten. 2. Innerhalb des Linsenbildes und Spektrums ganze Einzelbilder offenbaren. 3. Linsenabbildung und Spektroskopie als Überlagerung von Einzelbildern betrachten. 4. Die räumliche Verteilung der Einzelbilder anhand von Verbindungslinien übersichtlich darstellen. 5. Die Verbindungslinien anwenden, um die Überlagerung der Einzelbilder zum Gesamtbild vorherzusagen. 6. Das Modellhafte dieser so genannten Strahlen besprechen.
Auf diese Weise werden Phänomenwelt und Modellwelt klar voneinander getrennt. Gleichzeitig werden die beobachtbaren Bilder und die hinzugedachten Strahlen klar aufeinander bezogen.
In Vermittlungsexperimenten mit Siebtklässlern und Studierenden konnte der bildbasierte Zugang genutzt werden, um die Lernenden von ihrem holistischen Standpunkt zum analytischen Standpunkt der Forschenden zu begleiten.
Darüber hinaus hat der bildbasierte Zugang zu fachwissenschaftlichen Erkenntnissen geführt. Diese werden ebenso dargestellt. Für die Linsenabbildung wird eine bildbasierte Konstruktionsmethode entwickelt. Sie enthält die herkömmliche Konstruktionsmethode als Spezialfall. Im Bereich der Spektroskopie wird ein einfaches Verfahren zur Spektralsynthese beschrieben (Superposition of Newtonian Spectra, SNS) und spektral kodierte Bildprojektion vorgestellt (Projected-Image Circumlineascopy, PICS). Analog dazu wird Newtons experimentum crucis umgedeutet. Zudem wird die abbildungsoptische Beschreibung des Spektroskops erweitert und eine hyperspektrale Bildgebungstechnik namens spatiospectral scanning eingeführt. An diesen Beispielen wird gezeigt, wie Didaktische Rekonstruktion zur wissenschaftlichen Konstruktion beitragen kann.
Die Arbeit fokussiert die Lern- und Leistungsmotivation angehender Lehrerinnen und Lehrer im Primarstufenbereich. Die zentrale Forschungsfrage lautet: wie werden innerhalb des Lehr- und Lernmodells ABC 3plus angestrebten Lernprozesse, die getragen werden von der Idee des Selbstregulierten Lernens, von den Studierenden in Bezug auf ihre Lern- und Leistungsmotivation wahrgenommen und rekonstruiert? Ausgangspunkt für die Studie ist das Pilotprojekt ABC 3plus, welches den Lehramtsstudierenden die Möglichkeit bieten soll, einen umfassenden professionellen Habitus auszubilden. Dieser wird vor dem Theoriehintergrund des systemtheoretischen Konstruktivismus, dem Ansatz zum Selbstregulierten Lernen und einem Professionstheorem dargelegt.
Das vorliegende Untersuchungsdesign erstreckt sich als Langzeitstudie über sechs Semester. Dies entspricht der gesamten Ausbildungszeit für den Studiengang Lehramt an Volksschulen bzw. Sonderschulen. Im Rahmen der triangulativ angelegten Studie werden für die qualitative Erhebung, an drei Messzeitpunkten Gruppendiskussionen mit den Studierenden der Pilotgruppe durchgeführt. Diese werden nach der Dokumentarischen Methode ausgewertet. Für die quantitative Erhebung werden, ebenfalls an den drei Messzeitpunkten, Lehramtsstudierende zu ihrer Lern- und Leistungsmotivation befragt. Die Ergebnisse aus dieser empirischen Studie geben Antworten auf relevante Fragen, die sich in der Lehrer/innenausbildung stellen. Im Besonderen zeigt sich, dass das Erfahren von Resonanzräumen im Studium wesentlich zur Lern- und Leistungsmotivation beiträgt. Das Schaffen von Möglichkeiten, in denen sich die Studierenden in ihrem professionellen Habitus wahrgenommen erleben, über sich und ihre Handlungen reflektieren können sowie ein Feedback über ihre Handlungen erhalten, ist laut den Ergebnissen der Studie relevant für ihre Professionalisierung. Außerdem verdeutlichen die Ergebnisse, dass die Übernahme von Verantwortung, wie sie im Rahmen von Citizenship Learning möglich ist, einer Begleitung bedarf, dass sie als sinnhaft für das eigene professionelle Handeln erkannt wird. Darin ist auch ein tertiärer Bildungsauftrag an der Pädagogischen Hochschule zu sehen. Eine weitere Erkenntnis der Studie ist relevant für die Schulpraktischen Studien. Sie nehmen aus Sicht der Lehramtsstudierenden den höchsten Stellenwert im Studium ein. Aus diesem Grund widmet sich die Arbeit zentral dem Aspekt des Theorie-Praxis-Transfers, da gerade dieser auch curricular das berufsfeldbezogene Studium stark charakterisiert. In der Gesamtschau der Arbeit nimmt des
Weiteren das Selbstregulierte Lernen einen wesentlichen Stellenwert ein, da die Studierenden sich über diese Lernform als autonom erleben können und damit das Studium als einen umfassenden Bildungsprozess erfahren.
Während seine Zeichnungen zu Michael Endes "Jim Knopf"-Romanen und Otfried Preußlers "Hotzenplotz"-Trilogie weithin bekannt sind, wurde deren Urheber Franz Josef Tripp (1915–1978) bislang in Rezeption und Forschung kaum wahrgenommen. Dabei prägte Tripp nicht nur mit diesen Werken, sondern auch als Illustrator von mehr als 200 weiteren Büchern den deutschen Kinderbuchmarkt der 50er- bis 70er-Jahre entscheidend mit und war daneben als Autor, Journalist und Werbegrafiker tätig.
Die vorliegende Studie befasst sich mit Tripps kinderliterarischem Werk. Behandelt werden die genannten modernen Kinderklassiker mit Texten Endes und Preußlers sowie Tripps eigenes Kinderbuch "Marco und der Hai" aus dem Jahr 1956. Dafür wird mit der paratextorientierten Werkanalyse, die sich auf Genettes Konzept des Paratextes bezieht, ein Verfahren entwickelt, das die unterschiedlichen Werkanteile und Rollen der verschiedenen Beteiligten in Produktion und Rezeption fokussiert.
Die Analyse der Kinderbücher wird durch einen Überblick zu Tripps Biografie und Gesamtwerk kontextualisiert und um ein erstes ausführliches Werkverzeichnis ergänzt.
Verändert sich das Professionswissen von Lehrpersonen durch Fortbildung?
Dieser Fragestellungen wird in der vorliegenden Teilstudie des Forschungsprojektes Innovation naturwissenschaftlich-technischer Bildung in Grundschulen der Region Bodensee (INTeB) nachgegangen. Innerhalb des Projektes wurde ein mobiles Lernarrangement zum Thema Fliegen weiterentwickelt, um die naturwissenschaftlich-technische Interessens- und Wissensbildung von Kindern und Lehrpersonen im Primarschulbereich der Länder Deutschland, Österreich und der Schweiz zu fördern. Der Einsatz des mobilen, geöffneten, experimentellen Lernarrangements Fliegen ist mit Fortbildung gekoppelt.
Die Lehrpersonen erhalten zum Einsatz des mobilen Lernarrangements entweder eine lernprozess-, eine inhaltsorientierte oder keine Fortbildung. Dadurch soll u. a. der Frage nach Veränderungen bei den Lehrpersonen nachgegangen werden können: Wie verändert sich die Lehrkompetenz und das Professionswissen? Wie verändert sich die Lernbegleitung?
Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit liegt darin, zu untersuchen wie eine lernprozessorientierte bzw. inhaltsorientierte Fortbildung auf das Professionswissen der Lehrpersonen (Fachwissen, didaktisches Wissen) unter der Bedingung unterschiedlichen Vorwissens wirkt?
Die Daten wurden quantitativ mittels Fragebogen zu drei Messzeitpunkten erhoben, mittels SPSS aufgearbeitet und ausgewertet.
Die Befunde der vorliegenden Arbeit zeigen, dass sich das Professionswissen in seiner Gesamtheit (vgl. Shulman, 1986) nicht verändert. Das Professionswissen muss differenzierter betrachtet werden und in seine drei Wissensbereiche (Fachwissen-content knowledge; Fachdidaktisches Wissen-pedagogical content knowledge und Pädagogisches Wissen-general pedagogical knowledge [vgl. Shulman, 1986]) zerlegt werden.
In einer weiteren Fragestellung wird der Wirksamkeit von Fortbildung nachgegangen.
Wie müssen schulische Rahmenbedingungen zur Unterstützung von Lehrkräften gestaltet werden, damit innovative Lernarrangements dauerhaft im Sachunterricht eingesetzt werden? Dieser und weiteren Fragestellungen wird in der vorliegenden Teilstudie des Forschungsprojektes Innovation naturwissenschaftlich-technischer Bildung in Grundschulen der Region Bodensee (INTeB) nachgegangen. Innerhalb des Projektes wurde ein mobiles Lernarrangement zum Thema Fliegen weiterentwickelt, um die naturwissenschaftlich-technische Interessens- und Wissensbildung von Kindern und Lehrkräften im Primarbereich der Länder Deutschland, Österreich und der Schweiz zu fördern. Der Einsatz des mobilen, geöffneten, experimentellen Lernarrangements Fliegen ist mit Fortbildung und Coaching-Elementen gekoppelt. Soll eine neue Lernumgebung wie das mobile Lernarrangement an Schulen etabliert werden, so muss zunächst geklärt werden, welche institutionellen und individuellen Bedingungen an der Einzelschule vorherrschen und wie Lehrkräfte diese interpretieren.
Die Unterrichtsforschung (vgl. z.B. Helmke, 2009) betont die Rolle von Kontextbedingungen für Unterricht. Die Personale Systemtheorie (vgl. König/Volmer, 2005) ermöglicht eine Ausdifferenzierung einzelner Bereiche. Für diese Ausdifferenzierung schulischer Rahmenbedingungen wurde in der vorliegenden Studie ein Modell im Rahmen der Personalen Systemtheorie entwickelt. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit liegt darin, die personal-systemtheoretischen Bedingungen als Voraussetzung nachhaltiger Wirkung einer innovativen Lernumgebung wie dem mobilen Lernarrangement Fliegen aus Sicht der Lehrkräfte zu identifizieren und somit den dauerhaften Einsatz zu unterstützen.
Die schulspezifischen Bedingungen in den drei beteiligten Ländern werden von 45 Lehrkräften in Konstruktinterviews (vgl. König/Volmer, 2005) thematisiert. Die Daten wurden qualitativ inhaltsanalytisch (vgl. Mayring, 2010) aufgearbeitet, konsensuell kodiert (vgl. u.a. Reinhoffer, 2008) und computerunterstützt ausgewertet. Deduktiv nach der Personalen Systemtheorie strukturierte Kategorien wurden induktiv ausdifferenziert.
Die Befunde der vorliegenden Arbeit zeigen die institutionellen und individuellen Bedingungen – mit ihren Wirkrichtungen als unterstützende beziehungsweise hemmende Faktoren – als Voraussetzung für den Einsatz des mobilen Lernarrangements Fliegen auf. Ausgehend von bisher isoliert betrachteten Einflussfaktoren liegt die Besonderheit dieser Arbeit in der Gesamtbetrachtung personal-systemtheoretischer Faktoren und ihren Wirkungsweisen. Ein Vergleich individueller Deutungen und Begründungen für einen Einsatz beziehungsweise Nicht-Einsatz des mobilen Lernarrangements ermöglichte Lehrertypen zu identifizieren und eine Vier-Felder-Matrix zu generieren.
Neben einer inhaltlichen und theoretischen Diskussion der Ergebnisse aus der Studie wird auch das methodische Verfahren kritisch beleuchtet. Weitere Forschungsfragen und die Relevanz der Befunde für die pädagogische Praxis werden ebenfalls erörtert. Die Ergebnisse, die unter anderem für die Bildungspolitik von Belang sind, geben wertvolle Hinweise zur Optimierung der Intervention und weisen ferner auf notwendige Veränderungen in den Faktoren des sozialen Systems Einzelschule hin, wenn naturwissenschaftlich-technische Innovation im Primarbereich der beteiligten Länder Deutschland, Österreich und der Schweiz forciert wird.