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Während Adaptivität, gemeint als algorithmische Anpassung zur Laufzeit, in Computerspielen und im computerbasierten Lernen bereits auf längere Praxis zurückblicken kann, bestehen in deren Verschmelzung – dem adaptiven Game-based Learning – offene Probleme. Die bestehende Literatur entwickelte ein breites Spektrum von Modellen für adaptives Game-based Learning, von denen sich jedoch keines als Standard durchsetzen konnte. Festzustellen ist ein offener Bedarf nach einem allgemeinen Adaptionsmodell.
Die Arbeit verwendet das iterative Vorgehen des Educational Design Research, um in aufeinanderfolgenden Durchläufen theoretische wie auch praktische Einsichten zu gewinnen. Ziel ist das Lösen praktischer Probleme, welches gleichzeitig auf deren analytisches Verständnis zurückwirkt.
Die erste Iteration zeigt, dass existierende Modelle des Game-based Learning didaktische Kriterien überwiegend unbefriedigend umsetzen. Das zu entwickelnde allgemeine Modell übernimmt hier Ansätze aus Adaptionsmodellen unterhaltender Computerspiele. Die folgende Iteration technischer Kriterien ergibt, dass die bisherigen Modelle vielfach die Möglichkeiten und besonderen Eigenschaften des Mediums Computerspiel nicht ausnutzten. Auch hier übernimmt das allgemeine Modell Adaptionslösungen von unterhaltenden Computerspielen. Die dritte Iteration setzt die Ergebnisse der didaktischen und der technischen Iteration zu einem Modell zusammen, welches die festgestellten Probleme adressiert. Es gelingt, ein allgemeines Modell adaptiven Game-based Learnings zu entwickeln, welches das „Spiel“ in „Lernspiel“ betont, auf praktische Einschränkungen alltäglicher Unterrichtssituationen eingeht, und eine Mechanik konstruiert, vermittels derer eine Anpassung sowohl an leistungsschwache als auch leistungsstarke Lernende möglich ist. Das Modell wird im Fortgang übersetzt in eine Intervention in Form eines nach grundsätzlichen gestalterischen und technischen Maßstäben fertiggestellten adaptiven Lernspieles.
Die Evaluation dieser Implementierung ergibt, dass die generelle Wirksamkeit der Adaptivität des allgemeinen Modells anhand des Prototypen schwierig zu schätzen ist, was vor allem die Komplexität der Evaluation adaptiver Systeme insgesamt widerspiegelt. Die Ergebnisse verschieben den Fokus von der reinen Modell-Umsetzung auf deren Zusammenspiel mit modell-externen Aspekten der Implementierung sowie der Notwendigkeit einer fortlaufenden Anwendungsprüfung, begleitend zum Entwicklungsprozess.
The aim of this study was to identify the challenges and potential of game-based Augmented
Reality for use in science teaching. This work investigated relevant criteria for AR used in
science teaching and systematically developed and evaluated a game-based AR learning
environment.
An initial scan and literature review of current Augmented Reality applications for science
teaching revealed an increasingly developing interest and application of using Augmented
Reality in science in a multitude of domains. However, the extent of Augmented Reality’s
potential to support the learning process remains inconclusive as previous approaches have
undergone heterogenous ways of assessment and evaluation.
Currently there is no established standardization or framework to assist criteria-led quality
development. We created a framework and evaluation matrix for this purpose. This evaluation
matrix was used to classify and compare current Augmented Reality application approaches
reporting learning effects, such as motivation, self-efficacy, self-regulation, or knowledge
acquisition. The rated Augmented Reality applications are represented by heptagonal output
referring to the framework´s seven parameters. These heptagons were juxtaposed with their
reported learning effects to examine any potential underlying correlation or pattern.
The framework was used for the criteria-based development of the game-based Augmented
Reality learning environment “Beat the Beast”. It covers a key issue in Education for
Sustainable Development: plastics and microplastics, merging aspects of the fields of biology,
chemistry and engineering. Special interest was put into the design of combining Augmented
Reality technology with a game-based approach. To differentiate the features Augmented
Reality and GAME, the intervention design was contrasted into the original intervention (A)
using both features, interventions (B and C) respectively switching Augmented Reality or
GAME on/off and lastly (D) with neither Augmented Reality nor GAME. The four settings of
this learning environment were evaluated and investigated for the potential to lower cognitive
load and improve motivation, user engagement, knowledge, self-efficacy beliefs, and
technology acceptance. Thus, eight learning effect variables were applied: motivation,
technology acceptance, user engagement, cognitive load, computer self-efficacy, knowledge,
Education for Sustainable Development in the dimensions action and motivation.
To investigate this, research was split up into nine research questions:
Preface
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Research question 1: What are relevant subject-related and media didactic parameters to
classify Augmented Reality applications used in science and engineering teaching, with respect
to application design and setup?
Research question 2: What patterns, similarities, and discrepancies can be identified in terms
of the application setup?
Research question 3: Is there a relation between the setup and the dedicated learning effects
of the reviewed Augmented Reality applications?
Research question 4: How can the analysis of Augmented Reality applications based on the
developed parameters aid to develop Augmented Reality applications?
Research question 5: How do the settings (with/without Augmented Reality, with/without
game) differ in terms of motivation, technology acceptance, user engagement, cognitive load,
computer self-efficacy, knowledge, Education for Sustainable Development in the dimensions
action and motivation?
Research question 6: Does a game-based Augmented Reality learning environment lead to
pre-service teachers improving knowledge, compared to equivalent interventions without
Augmented Reality or GAME?
Research question 7: Does a game-based Augmented Reality learning environment lead to
pre-service teachers to develop stronger computer self-efficacy, compared to equivalent
interventions Augmented Reality or GAME?
Research question 8: How do Augmented Reality and GAME influence the knowledge
development?
Research question 9: How do Augmented Reality and GAME influence the computer selfefficacy
development?
Juxtaposition of rated Augmented Reality applications (heptagonal output) and learning effects
(motivation / self-efficacy / self-regulation / knowledge acquisition) revealed no correlation and
pattern to link the Augmented Reality applications setup to their reported learning effects.
Evaluation of the game-based learning environment revealed no significant difference in
motivation and technology acceptance among the four different intervention groups. However,
Preface
XVII
it showed that the intervention groups using Augmented Reality led to higher levels of cognitive
load. Disparities are found in the user engagement levels: Significant differences are found
between groups A (AR + GAME) and B (AR+ non-GAME), B (AR + non-GAME) and C (non-
AR + GAME), C (non-AR + GAME) and D (non-AR + non-GAME). No significant difference
was found for A (AR + GAME) and C (non-AR + GAME) nor between A (AR + GAME) and
D (non-AR + non-GAME). Furthermore, user engagement levels of non-GAME groups exceed
those of GAME groups.
The analyzation of longitudinal learning effects, knowledge and computer self-efficacy has
found that all intervention settings significantly led to improvement. Thus, this improvement
cannot be derived by group membership.
In consideration of the total sample (all four groups: A, B, C, D) as well as consideration of the
subgroup non-GAME (C, D) a moderating effect was found for the design feature Augmented
Reality on the computer self-efficacy pre-post relationship. This indicates the inclusion or
substitution of Augmented Reality in the setting positively influences computer self-efficacy
increase from pre to post. Furthermore, the moderator condition non- Augmented Reality has a
stronger effect than Augmented Reality, indicating substituting Augmented Reality enhances
the computer self-efficacy development.
Additionally, a moderating effect was found for the design feature GAME on the knowledge
pre-post relationship. This was found for the subgroup using Augmented Reality (A, C),
indicating that among Augmented Reality interventions. the substitution/inclusion of GAME
affects knowledge acquisition. A stronger effect was shown for the condition non-GAME,
suggesting the substitution of GAME led to higher knowledge improvement.
In conclusion, the framework's parameters transformed into design criteria and guidelines,
serves as a valuable instrument supporting the development process of AR applications for
science teaching. The developed game-based AR learning environment has demonstrated a
playful and low-threshold approach to introduce new technologies for teaching, suitable
complex, interdisciplinary topics like Education for Sustainable Development. The integration
of game-based learning did not result in increased user engagement, as initially anticipated.
However, despite the augmented cognitive load experienced in AR-based interventions, the
observed enhancements in knowledge acquisition and computer self-efficacy underscore the
potential of AR in the realm of science education.
Die Dissertation untersucht die Wirkung von einem Technikabschirmungstraining im Schulsport auf die motorische Leistungsfähigkeit von Schülerinnen und Schülern in den Spielsportarten Basketball und Fußball. Ziel der Arbeit ist es, durch eine halbjährliche Interventionsstudie unter den Rahmenbedingungen des Sportunterrichts zu evaluieren, wie Techniktraining motorische Fähigkeiten fördert und welche langfristigen Effekte sich daraus für den Sportunterricht ergeben. Die Forschung beleuchtet bildungswissenschaftliche, sportpädagogische und trainingswissenschaftliche Aspekte, ergänzt durch empirische Studienergebnisse. Dabei werden methodisch-didaktische Ansätze analysiert, um praxisnahe Empfehlungen für die Gestaltung im Sportunterricht abzuleiten.
Die Sustainable Entrepreneurship Education (SEE) zielt darauf ab, Kompetenzen zu fördern, die Individuen benötigen, um Nachhaltigkeitsherausforderungen als Chancen für die EntwickDie Sustainable Entrepreneurship Education (SEE) zielt darauf ab, Kompetenzen zu fördern, die Individuen benötigen, um Nachhaltigkeitsherausforderungen als Chancen für die Entwicklung innovativer (Markt-)Lösungen zu begreifen (Lans et al., 2014). Während sich die Forschung zu SEE bislang auf den tertiären Bildungsbereich konzentriert, besteht eine Forschungs- und Implementationslücke in der Sekundarstufe (Diepolder et al., 2021). Ziel des vorliegenden Forschungs- und Entwicklungsvorhabens ist es, das Potenzial der SEE auch im schulischen Kontext nutzbarzumachen. Zu diesem Zweck wird ein innovatives Lehr-Lernkonzept zur Förderung von Kompetenzen für Sustainable Entrepreneurship in der Sekundarstufe I entwickelt. Zugleich werden Erkenntnisse zu fachspezifischen Lehr-Lernprozessen im jungen Feld der schulischen SEE gewonnen. Die Forschungsmethodologie Design Based Research (DBR) leitet den Forschungs- und Entwicklungsprozess.
Ausgehend von einer systematischen Literaturrecherche werden Kompetenzen für Sustainable Entrepreneurship als Zielkonstrukt formaler Bildung beschreiben. Der prozessorientierte Kompetenzrahmen nach Foucrier und Wiek (2019) sowie zusätzliche Hinweise zu Lernvoraussetzungen und Rahmenbedingungen im Kontext der Sekundarstufe I bilden das Fundament des Lehr-Lernkonzeptes. Die empirischen und theoretischen Hinweise werden in Design-Annahmen überführt, welche die Gestaltung des Prototyps des Unterrichtsarrangements anleiten. Dieser Prototyp durchläuft wiederholt die Prozessphasen der Erprobung, formativen Evaluation und Weiterentwicklung, die in einer zunehmend robusten Version der Intervention sowie der Identifizierung von 11 Design-Prinzipien resultieren. Diese Prinzipien können als kontextsensitive Theorien einer SEE in der Sekundarstufe I verstanden werden und von Praktikerinnen und Praktikern als Regeln für die Gestaltung von effektiven Interventionen genutzt werden.
Nach vier Evaluations- und Optimierungszyklen wird die Intervention in der gesamten Komplexität der Sekundarstufe I implementiert und summativ evaluiert. Die summative Evaluation gliedert sich in zwei Forschungsbereiche.
Durch die Implementation zweier Varianten der Intervention wird untersucht, inwiefern Rollenmodelle aus dem Bereich Sustainable Entrepreneurship als Gestaltungsprinzip einer effektiven SEE in der Sekundarstufe I gelten. Im explorativen Design wird analysiert, wie sich die An- oder Abwesenheit der Rollenmodelle im Unterricht auf die Performanz der Schülerinnen und Schüler auswirkt. Mittels qualitativer Inhaltsanalyse wird die Qualität von Ideen für unternehmerische Gelegenheiten zur nachhaltigen Entwicklung untersucht, die die Lernenden zum
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Ende der Intervention entwickeln. Bei den Zeichnungen und Beschreibungen der Ideen handelt es sich um Artefakte des Lernprozesses. Der statistische Gruppenvergleich zeigt, dass die Ideen der Lernenden mit Kontakt zu Rollenmodellen eine signifikant höhere Nützlichkeit und Innovativität ausweisen. Dies spricht dafür, Rollenmodelle in schulische SEE-Angebote zu integrieren, um das Erkennen von unternehmerischen Gelegenheiten für nachhaltige Entwicklung zu fördern. Die Querschnitt-Studie liefert erste Einblicke in die fachspezifischen Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler unter zwei verschiedenen Designvarianten und bietet wertvolle Hinweise auf die Wirkung von Rollenmodellen aus dem Bereich Sustainable Entrepreneurship in der SEE der Sekundarstufe I.
In einem quasi-experimentellen Design inclusive Wartekontrollgruppe wird abschließend die Effektivität des Lehr-Lernkonzeptes unter Realbedingungen analysiert. Erstmals wird die Veränderung der Intention für Sustainable Entrepreneurship durch eine Intervention für Sustainable Entrepreneurship im formalen Bildungsbereich untersucht. Die statistische Längsschnitt-Analyse der Selbstauskünfte von Schülerinnen und Schülern aus Prä- und Postfragebögen gibt Aufschluss über die Entwicklung der Absicht, zukünftig im Sinne des Sustainable Entrepreneurship zu handeln. Die Steigerung der Intention sowie deren Determinanten (Einstellung, subjektive Norm und wahrgenommene Verhaltenskontrolle), geben einen Einblick in die fachspezifischen Lernprozesse. Kompetenzen für Sustainable Entrepreneurship sind insbesondere in der Sekundarstufe ein starker Prädiktor für Intentionen in Zusammenhang mit Entrepreneurship (Joensuu-Salo et al., 2022).
Mittels statistischen Gruppenvergleichs wird auch hier die Effektivität der beiden unterschiedlichen Designvarianten untersucht. Obwohl eine größere Effektstärke auf eine positive Wirkung der Rollenmodelle hindeutet, zeigt sich kein signifikanter Unterschied in der Intention der Schülerinnen und Schüler, unabhängig davon, ob sie mit Rollenmodellen in Kontakt kamen. Die inkongruenten Erkenntnisse der Studien II und III lassen auf eine komplexe Wirkung von Rollenmodellen in der SEE schließen. Im Rahmen des Forschungs- und Gestaltungsvorhabens kann nicht abschließend festgestellt werden, dass Rollenmodelle aus dem Bereich Sustainable Entrepreneurship als Gestaltungsprinzip einer effektiven SEE in der Sekundarstufe I gelten, sondern abhängig von der Zielsetzung der Intervention eingesetzt werden können.
Die Erkenntnisse der summativen Evaluation ermöglichen Rückschlüsse auf die Effektivität des Lehr-Lernkonzeptes und geben Hinweise auf die kausalen Zusammenhänge zwischen der Intervention als unabhängiger Variable und deren Wirkung auf die Performanz und Intention der Lernenden als abhängige Variablen. lung innovativer (Markt-)Lösungen zu begreifen (Lans et al., 2014). Während sich die Forschung zu SEE bislang auf den tertiären Bildungsbereich konzentriert, besteht eine Forschungs- und Implementationslücke in der Sekundarstufe (Diepolder et al., 2021). Ziel des vorliegenden Forschungs- und Entwicklungsvorhabens ist es, das Potenzial der SEE auch im schulischen Kontext nutzbarzumachen. Zu diesem Zweck wird ein innovatives Lehr-Lernkonzept zur Förderung von Kompetenzen für Sustainable Entrepreneurship in der Sekundarstufe I entwickelt. Zugleich werden Erkenntnisse zu fachspezifischen Lehr-Lernprozessen im jungen Feld der schulischen SEE gewonnen. Die Forschungsmethodologie Design Based Research (DBR) leitet den Forschungs- und Entwicklungsprozess.
Ausgehend von einer systematischen Literaturrecherche werden Kompetenzen für Sustainable Entrepreneurship als Zielkonstrukt formaler Bildung beschreiben. Der prozessorientierte Kompetenzrahmen nach Foucrier und Wiek (2019) sowie zusätzliche Hinweise zu Lernvoraussetzungen und Rahmenbedingungen im Kontext der Sekundarstufe I bilden das Fundament des Lehr-Lernkonzeptes. Die empirischen und theoretischen Hinweise werden in Design-Annahmen überführt, welche die Gestaltung des Prototyps des Unterrichtsarrangements anleiten. Dieser Prototyp durchläuft wiederholt die Prozessphasen der Erprobung, formativen Evaluation und Weiterentwicklung, die in einer zunehmend robusten Version der Intervention sowie der Identifizierung von 11 Design-Prinzipien resultieren. Diese Prinzipien können als kontextsensitive Theorien einer SEE in der Sekundarstufe I verstanden werden und von Praktikerinnen und Praktikern als Regeln für die Gestaltung von effektiven Interventionen genutzt werden.
Nach vier Evaluations- und Optimierungszyklen wird die Intervention in der gesamten Komplexität der Sekundarstufe I implementiert und summativ evaluiert. Die summative Evaluation gliedert sich in zwei Forschungsbereiche.
Durch die Implementation zweier Varianten der Intervention wird untersucht, inwiefern Rollenmodelle aus dem Bereich Sustainable Entrepreneurship als Gestaltungsprinzip einer effektiven SEE in der Sekundarstufe I gelten. Im explorativen Design wird analysiert, wie sich die An- oder Abwesenheit der Rollenmodelle im Unterricht auf die Performanz der Schülerinnen und Schüler auswirkt. Mittels qualitativer Inhaltsanalyse wird die Qualität von Ideen für unternehmerische Gelegenheiten zur nachhaltigen Entwicklung untersucht, die die Lernenden zum
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Ende der Intervention entwickeln. Bei den Zeichnungen und Beschreibungen der Ideen handelt es sich um Artefakte des Lernprozesses. Der statistische Gruppenvergleich zeigt, dass die Ideen der Lernenden mit Kontakt zu Rollenmodellen eine signifikant höhere Nützlichkeit und Innovativität ausweisen. Dies spricht dafür, Rollenmodelle in schulische SEE-Angebote zu integrieren, um das Erkennen von unternehmerischen Gelegenheiten für nachhaltige Entwicklung zu fördern. Die Querschnitt-Studie liefert erste Einblicke in die fachspezifischen Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler unter zwei verschiedenen Designvarianten und bietet wertvolle Hinweise auf die Wirkung von Rollenmodellen aus dem Bereich Sustainable Entrepreneurship in der SEE der Sekundarstufe I.
In einem quasi-experimentellen Design inclusive Wartekontrollgruppe wird abschließend die Effektivität des Lehr-Lernkonzeptes unter Realbedingungen analysiert. Erstmals wird die Veränderung der Intention für Sustainable Entrepreneurship durch eine Intervention für Sustainable Entrepreneurship im formalen Bildungsbereich untersucht. Die statistische Längsschnitt-Analyse der Selbstauskünfte von Schülerinnen und Schülern aus Prä- und Postfragebögen gibt Aufschluss über die Entwicklung der Absicht, zukünftig im Sinne des Sustainable Entrepreneurship zu handeln. Die Steigerung der Intention sowie deren Determinanten (Einstellung, subjektive Norm und wahrgenommene Verhaltenskontrolle), geben einen Einblick in die fachspezifischen Lernprozesse. Kompetenzen für Sustainable Entrepreneurship sind insbesondere in der Sekundarstufe ein starker Prädiktor für Intentionen in Zusammenhang mit Entrepreneurship (Joensuu-Salo et al., 2022).
Mittels statistischen Gruppenvergleichs wird auch hier die Effektivität der beiden unterschiedlichen Designvarianten untersucht. Obwohl eine größere Effektstärke auf eine positive Wirkung der Rollenmodelle hindeutet, zeigt sich kein signifikanter Unterschied in der Intention der Schülerinnen und Schüler, unabhängig davon, ob sie mit Rollenmodellen in Kontakt kamen. Die inkongruenten Erkenntnisse der Studien II und III lassen auf eine komplexe Wirkung von Rollenmodellen in der SEE schließen. Im Rahmen des Forschungs- und Gestaltungsvorhabens kann nicht abschließend festgestellt werden, dass Rollenmodelle aus dem Bereich Sustainable Entrepreneurship als Gestaltungsprinzip einer effektiven SEE in der Sekundarstufe I gelten, sondern abhängig von der Zielsetzung der Intervention eingesetzt werden können.
Die Erkenntnisse der summativen Evaluation ermöglichen Rückschlüsse auf die Effektivität des Lehr-Lernkonzeptes und geben Hinweise auf die kausalen Zusammenhänge zwischen der Intervention als unabhängiger Variable und deren Wirkung auf die Performanz und Intention der Lernenden als abhängige Variablen.
Einsatz von Semi-automatischem Assessment in Lehr- und Lernumgebungen im Bereich der 3D-Modellierung
(2025)
Mediendidaktik im Bereich gestalterischer Wissensgebiete sieht sich der Problemstellung gegenüber, Wissen und Fertigkeiten der Lernenden durch offene Aufgabenstellungen vermitteln und bewerten zu müssen. Diese wissenschaftliche Arbeit widmet sich dem Wissenstransfer im speziellen Gebiet der 3D-Modellierung und zeigt einen Ansatz für semi-automatisches, formatives Assessment und Feedback auf, wodurch die Handlungskompetenzentwicklung der Lernenden in diesem Bereich positiv beeinflusst werden soll.
Durch diese semi-automatische Methode ist eine Verschiebung des Lehrpensums in das Selbststudium möglich und eröffnet so Möglichkeiten, die vorhandene Präsenzzeit weiterführend und vertiefend zu nutzen.
Um die Wirksamkeit der Lehrkonzeption und der Assessmentmethode zu überprüfen, wurde eine quasi-experimentelle Feldstudie im laufenden Modulzeitraum der Hochschule Mittweida durchgeführt und ausgewertet. Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass sowohl das Erlernen der Handhabung der Software als auch die Einschätzung der eigenen Arbeitsqualität klassischen Lehransätzen ebenbürtig ist, zusätzlich aber den Studierenden die Möglichkeit bietet, selbstgesteuert auf eine Verbesserung des akademischen Selbstkonzepts durch formatives Feedback hinzuwirken.
Megatrends wie Digitalisierung, künstliche Intelligenz oder Konnektivität verändern unsere Gesellschaft rasant, vielfältig und nachhaltig (Zukunftsinstitut Deutschland, 2022). Der digitale Wandel und die damit verbundenen technischen Entwicklungen tangieren unsere Gesellschaft in allen Lebensbereichen. Mit diesen Veränderungen in Bezug auf den digitalen Wandel beschäftigt sich die vorliegende Untersuchung zum Thema „Interesse und Wissen von Sachkundelehrkräften der Grundschule im Bereich Technik – eine Untersuchung in der deutschsprachigen Region des Kanton Graubündens“. Diese Untersuchung ist vor der Einführung des Lehrplans 21 durchgeführt worden und setzt sich mit den technischen Inhalten im Sachkundeunterricht in den deutschsprachigen Bündner Grundschulen auseinander. Es werden darin die eingangs beschriebenen Entwicklungen im Zeitalter des digitalen Wandels fokussiert und mögliche Einflussgrössen für oder gegen das Vermitteln von technischen Inhalten im Sachkundeunterricht untersucht. Es sind 231 Lehrpersonen, die im deutschsprachigen Teil des Kanton Graubündens Sachkunde in der Grundschule (1. bis 6. Klasse) unterrichten, befragt worden. Sie haben angegeben, inwiefern sie technische Inhalte in ihrem Sachkundeunterricht vermitteln und was in diesem Zusammenhang aus ihrer Sicht förderliche bzw. hinderliche Faktoren sind. Zum Zeitpunkt der Befragung ist noch der alte Bündner Lehrplan gültig gewesen. Dieser hat bezüglich des Vermittelns von technischen Inhalten im Sachkundeunterricht weder zeitliche noch inhaltliche Vorgaben gemacht. Das Forschungsdesign basiert auf einer Fragebogenerhebung. Nach einem Pretest mit rund zwanzig Grundschullehrkräften und den Rückmeldungen von „MINT“-Expertinnen und „MINT“-Experten ist eine Hauptbefragung mit 231 Teilnehmenden durchgeführt worden.
Die Resultate der vorliegenden Arbeit geben Hinweise darauf, dass das Interesse einer Lehrperson an Technik und ihr „Professionswissen“ zum Befragungszeitpunkt einen signifikanten Zusammenhang mit dem „Anteil der technischen Inhalte in ihrem Sachkundeunterricht“ haben. Hingegen findet sich bei der vorliegenden Datenbasis bezüglich der „technischen Kindheitserfahrungen“, dem „Professionswissen“ bei Studienabschluss und den „Rollenbildern/Stereotypen“ kein signifikanter Zusammenhang. Weiter zeichnet sich aufgrund der vorliegenden Datenanalyse ab, dass das „Geschlecht“ (Hintergrundvariable) ebenfalls einen signifikanten Zusammenhang aufweist. So zeigt sich beim Vergleich der Geschlechter, dass die befragten Lehrpersonen mit rund elf Prozent in etwa den gleichen „Anteil an technischen Inhalten“ unterrichten, allerdings geben die männlichen Lehrpersonen in Bezug auf die „Anzahl technische Themen im letzten Schuljahr“ eine leicht grössere Anzahl an. Weiter weisen die männlichen Lehrpersonen ein leicht höheres „Interesse an Technik“ aus. Dies gilt auch für das „Professionswissen“ bei Studienabschluss sowie auch zum Befragungszeitpunkt. Die befragten Lehrer schätzen ihre eigenen „Technikkompetenzen“ signifikant höher ein als ihre weiblichen Kolleginnen. Die Umfrageergebnisse zeigen weiter auf, dass weitere Hintergrundvariablen wie das „Alter“, der „Abschluss“ oder die „Unterrichtserfahrung“ keinen oder nur einen geringen Einfluss auf den „Anteil technischer Inhalte im Sachkundeunterricht“ haben.
Anhand der Resultate aus der vorliegenden Untersuchung werden Desiderate an die Forschung, die Aus- und Weiterbildung von Lehrpersonen sowie die schulische und innerschulische Förderung der „MINT“-Inhalte adressiert.
Teilhabe ist das, wonach jeder Mensch sich in einem gesellschaftlichen System sehnt. Teilhabe ist auch eine ethische Aufgabe genau dieser Gesellschaft. Im Bereich der Schule ist es an den Lehrkräften, in ihrem Unterricht die Teilhabe aller Schüler:innen zu gewährleisten. In dieser Arbeit soll mit einem besonderen Blick auf den Sachunterricht unter anderem dieser Frage nachgegangen werden. Durch die Arbeit zieht sich ein Dreischritt von Inklusion, Adaption und digitalen Medien. Wie können diese drei Interessenbereiche zusammenwirken, um das Ziel der Teilhabe zu erreichen?
Wie kann es nun gelingen, einen (Sach-)Unterricht zu planen, welcher allen Kindern die gleichen Teilhabechancen in der Klassengemeinschaft und der Gesamtgesellschaft einräumt? Das Projekt DigITAL möchte verschiedene Merkmale von inklusivem, adaptivem, digital unterstütztem Unterricht erforschen. Studierende erarbeiteten sich in einer Lehrveranstaltung zu Inklusion im Sachunterricht Lerngelegenheiten zum Thema Wetter, bei der sie Theorie-Praxis-verzahnt Konzepte zur adaptiven Planungskompetenz realisierten. Zusätzlich konnten sie digitale Medien in diese Planungen integrieren. In dieser Arbeit, innerhalb von DigITAL, wird untersucht, wie Studierende Inklusion auffassen, wo Potenziale des adaptiven Unterrichts und der digitalen Medien liegen und welche Synergien die Studierenden zwischen den drei Interessenbereichen Inklusion, Adaption und digitalen Medien sehen.
Die handlungsleitenden Sichtweisen der Studierenden werden in einem qualitativen Design untersucht. Die erstellten adaptiven Lerngelegenheiten werden nach Items ausgewertet (König et al. 2015). Auf dieser Grundlage erfolgt das Sampling für eine Interviewstudie. Mithilfe teilstrukturierter problemzentrierter Interviews werden die Studierenden zu subjektiven Relevanzen, didaktischen Verknüpfungen und fachlichen Hintergründen zu Inklusion, Adaption und den digitalen Medien befragt. Die qualitativ-inhaltsanalytisch (Mayring, 2022) ausgewerteten Daten wurden anschließend einer Typenbildung (Kelle & Kluge, 2010) unterzogen.
Es lässt sich sagen, dass die Studierenden durchaus Synergien zwischen den drei Interessenbereichen sehen. Weiterhin nehmen sie an, dass ein adaptiver Unterricht die Inklusion ermöglicht und durch eine digitale Unterstützung Adaption erleichtert werden kann, um allen Kindern einen Zugang zur Sache und damit auch zu Gesellschaft zu ermöglichen. Die gebildeten Typen stellen deutlich die Bandbreite der subjektiven Wahrnehmungen der Studierenden zur Inklusion, Adaption und den digitalen Medien dar. Daraus folgt für die Hochschuldidaktik, dass sich Lehrende darauf einstellen müssen, Seminare so auszubringen, dass alle diese Typen angesprochen werden, dass zu einem späteren Zeitpunkt ein adaptiver und digital angereicherter Unterricht geplant werden kann.
Weiterhin wurde in dieser Arbeit das SAMR-Modell zu einem inklusiven SAMR-Modell (I-SAMR) weiterentwickelt, um Synergien zwischen den digitalen Medien und inklusiven Aufga-ben zu verdeutlichen.
Durch die wachsende Landschaft digitaler Lehr-/ Lernangebote stehen angehende Lehrkräfte vor der Herausforderung, diese für den Gebrauch im eigenen Unterricht auf ihre Eignung hin zu bewerten und ggf. selbst erstellen zu können. Dies erfordert sowohl fach- als auch mediendidaktisches Grundwissen. Da sich Lehrkräfte unmöglich mit allen neuen Lernmedien in der Tiefe auseinandersetzen können, bedarf es wissenschaftlich fundierter Handreichungen, die sie bei dieser Aufgabe unterstützen.
Die vorliegende Arbeit untersucht hierzu den Einsatz von Augmented Reality (AR) in der technischen Bildung und fokussiert sich auf die Forschungsfrage, welche Auswirkungen die Interaktionsform auf die kognitive Belastung, den Lernerfolg und die Technologieakzeptanz hat. Grundlage der Studie bildet eine AR-Anwendung, die es Lernenden erlaubt, die Grundprinzipien eines Elektromotors durch Konstruieren und Experimentieren kennenzulernen. Die Anwendung wurde im Rahmen des Design-based Research (DBR) in mehreren Entwicklungszyklen erstellt, wobei prozessbegleitende Evaluationen durchgeführt wurden, um Antworten auf die Forschungsfrage zu erhalten.
Die vorliegende Arbeit geht der Frage nach, inwieweit der Zeitpunkt der Einsichtnahme in elektronische Patientenakten ärztliche Verstehensleistung patientenseitiger Bedürfnislagen beeinflusst. Als theoretische Grundlage diente das Dual-Task-Paradigma, das bei zeitgleicher Ausführung zweier Aufgaben Doppelaufgabenkosten annimmt. Angenommen wurde, dass Ärzte, die die Akte im Vorfeld einer Konsultation erstmalig einsehen, den Patienten besser verstehen als Ärzte, die die Akte erstmalig während der Konsultation einsehen. Letztere, so wurde vermutet, müssen dem Patienten zuhören und zeitgleich die Inhalte der Akte verstehen. Zudem wird in der Arbeit untersucht, inwieweit Drittvariablen wie ärztliches Stressempfinden und ärztliche Einstellung gegenüber Patientenorientierung den Einfluss des Zeitpunkts der Einsichtnahme auf die Verstehensleistung verändert. Für die Durchführung der Studie wurde eine fiktive hausärztliche Konsultationssituation geschaffen. Medizinstudierende, die sich im praktischen Jahr ihres Studiums befanden, führten mit einem Simulationspatienten, der über Thoraxschmerzen klagte, ein fünfzehnminütiges Konsultationsgespräch durch. Die Ergebnisse der Stichprobe weisen darauf hin, dass sowohl die elektronische Patientenakte selbst als auch der Zeitpunkt der Einsichtnahme ein Distraktor darstellt. Entgegen der Annahmen ergeben sich erste Hinweise darauf, dass ein vorzeitiges Einsehen der Akte zu keinen besseren Verstehensleistungen patientenseitiger Bedürfnisse führt. Für die Praxis implizieren die Ergebnisse nicht nur, dass Ärzte ihre eigenen Präferenzen und Fähigkeiten im Umgang mit der elektronischen Patientenakte reflektieren sollten, sondern auch die Relevanz nach einer individuell angepassten ärztlichen Kommunikation mit Patienten.
