Der Einsatz von entdeckendem Lernen im Bereich E-Learning

Persönliche Aus- und Weiterbildung gewinnt in Zeiten globalen Wettbewerbs an Bedeutung. Die vorliegende Arbeit stellt entdeckendes Lernen als didaktisches Konzept vor, um aktive und selbstgesteuerte Lernprozesse im Anwendungsbereich E Learning umzusetzen. Eine Herleitung des Begriffs bis zum heutigen Verständnis und die Erörterung relevanter Paradigmen und charakteristischer Merkmale sollen zunächst mit den theoretischen Grundlagen vertraut machen. Ausführungen zu entdeckendem Unterricht komplettieren das vermittelte Bild dieses pädagogisch-didaktischen Modells, bevor es zur Gestaltung eines E-Learning-Angebots herange¬zogen wird. Die Entwicklung entdeckender Lernobjekte im Zuge des Projekts eduBITE bietet den nötigen Rahmen zur Erläuterung der Determinanten einer entsprechend gestalteten Umgebung. Anhand des realisierten Simulationsspiels, das in die Übung „Bullwhip Effect und Beer Distribution Game“ eingebettet ist, werden Kenntnisse zum Peitschen-schlageffekt im Verlauf der Stufen eines entdeckenden Lernvorgangs vermittelt. Wie sich die Wahl der eingesetzten Medien auf den Lernerfolg und die Zufriedenheit mit E-Learning-Angeboten auswirkt, wird schließlich anhand der Medienreichhaltig-keitstheorie analysiert und auf den Bereich „Mobile Learning“ übertragen. Darüber hinaus wird in diesem abschließenden Teil auch ein Vergleich zwischen Werkzeugen zum selbstgesteuerten und kooperativen E-Learning, mit Implikationen in Bezug auf entdeckendes Lernen, gezogen.Education and training continue to gain in importance in times of global competition. This thesis presents “learning by discovery” as a didactic approach to implement active and self-directed learning processes within the scope of e-learning. In order to become familiar with the theoretical foundation, initially, the term “discovery learning” shall be defined and relevant paradigms as well as characteristics are presented. An illustra-tion of discovery-based instruction completes the provided picture of this educational-didactic model, before it is used as a basis for creating a corresponding e learning implementation. The development of discovery-based learning objects in the course of the project eduBITE provides the necessary framework to explain the determinants of an appropriately designed environment. Based on the realized simulation game that is embedded in the exercise "Bullwhip Effect and Beer Distribution Game", knowledge of the whiplash effect is taught during the course of an explorative learning process. How the choice of media affects learning success and satisfaction with e-learning courses, is finally analyzed using media richness theory and afterwards transferred to the scope of mobile learning. Moreover, in this final part, a comparison between tools for self-directed and collaborative e-learning, with implications regarding discovery learning shall be drawn

Informatikunterricht: Wünsche und Erwartungen von Schülerinnen und Schülern

Schülerinnen und Schüler haben bestimmte Erwartungen an den Informatikunterricht, die sich häufig stark von denen der Lehrer oder Lehrplangestalter unterscheiden. Die Vorstellungen über Themen, Methoden und Wahrnehmung des Unterrichts und die Eigenschaften/Kompetenzen der Lehrpersonen wurden im Jahr 2008 in einer Schülerbefragung (n= 568) ermittelt. Es wird herausgearbeitet, ob sich die subjektiven Wünsche der Schülerinnen und Schüler geschlechtsspezifisch, leistungsspezifisch oder ausbildungsspezifisch unterscheiden und ob sich die Wünsche bezüglich der Inhalte klassifizieren lassen. Alle befragten Schülerinnen und Schüler wünschten sich, dass alle im Fragebogen angebotenen Themen ziemlich gleich häufig im Informatikunterricht behandelt werden sollen. Es wurde kein Thema eindeutig abgewählt und keines klar favorisiert. Schülerinnen und Schüler, die bestimmte Themen im Unterricht häufig oder sehr häufig behandelt haben, legen Wert darauf, dass für diese Themen auch mehr Unterrichtsszeit verwendet wird. Bei den Wünschen zu den Unterrichtsmethoden liegt eine deutliche Streuung vor. Die Schülerinnen und Schüler bevorzugen, im Informatikunterricht etwas praktisch Funktionierendes herzustellen. Partnerarbeit ist die beliebteste Unterrichtsmethode. Schülerinnen und Schüler, die bestimmte Methoden im Unterricht häufig oder sehr häufig erlebt haben, wünschen sich diese Methoden in ihrem Unterricht auch in einem größeren Umfang als die übrigen Befragten. Mädchen, die bereits in der Mittelstufe Informatik/Technikunterricht hatten, hatten eine größere Selbstwirksamkeitserwartung schulbezogener Kompetenz als diejenigen, die erst in der Oberstufe dieses Fach kennengelernt haben

Handlungsmuster von Lehrerinnen und Lehrern beim Einsatz neuer Medien. Grundlagen eines Projekts zur empirischen Unterrichtsforschung

Ziel des vorzustellenden Projekts ist es in einem ersten Schritt, Handlungsmuster von Lehrpersonen beim Einsatz von neuen Medien im Unterricht der Fächer Deutsch, Mathematik und Informatik der Sekundarstufe II zu identifizieren. Zu diesem Zweck werden Videoaufnahmen von 30 Unterrichtsstunden im Hinblick auf zugrunde liegende ‚Unterrichtsscripts’ (i.e. didaktische Routinen) analysiert und die subjektiven Theorien der Lehrkräfte zum Lehren und Lernen erhoben. Bei der Zusammensetzung der Stichprobe findet neben der Variation der Fachzugehörigkeit der Expertisegrad der Lehrpersonen bezogen auf den Einsatz neuer Medien Berücksichtigung, und zwar in zwei Abstufungen (hoch – niedrig). Auf diese Weise wird ermöglicht, in einem zweiten Schritt begründet Hypothesen zu Zusammenhängen zwischen Handlungsmustern sowie Fach und Expertise als Kontextfaktoren zu generieren und mögliche Geltungsbereiche zu beschreiben. Über diese Grundlagenforschung hinausgehend sollen in einem dritten Schritt anhand der gewonnenen Erkenntnisse Interventionen entwickelt werden, die eine Weiterentwicklung von Lehrerhandeln beim Einsatz neuer Medien im Unterricht ermöglichen. Hier stellt sich allerdings die Frage, wie sich Handeln grundsätzlich verändern lässt

Entwicklung und Erprobung des didaktischen Systems Internetworking im Informatikunterricht

Internetbasierte Informatiksysteme beeinflussen in steigendem Maße Situationen in unterschiedlichen Lebensbereichen. Kompetenzen zur Verwendung von Internetanwendungen und -diensten müssen explizit erworben werden, weil damit ein notwendiger Einblick in nicht beobachtbare Abläufe und nicht offen sichtbare Strukturen verbunden ist. Bisher gibt es Vorschläge für die Gestaltung schulischer Lehr-Lernprozesse zu ausgewählten Teilaspekten des Internets. Es fehlt eine systematische Analyse des Bildungsbedarfs und ein daraus resultierendes Unterrichtsmodell. In dieser Arbeit wird ein Gesamtkonzept für den Informatikunterricht in der Sekundarstufe II vorgestellt, das zu zielgerichteter und verantwortungsvoller Anwendung des Internets beiträgt. Die vorliegende Arbeit umfasst den Prozess von der Analyse erforderlicher Kompetenzen bis zur Realisierung von Lehr-Lernprozessen im Informatikunterricht in der Sekundarstufe II. Es werden der Beitrag der Informatik zu identifizierten Kompetenzen untersucht und Bildungsanforderungen bestimmt. Bildungsempfehlungen und Forschungsergebnisse zu erfolgreichen Unterrichtseinheiten werden im Hinblick auf die Bildungsziele analysiert. Der Informatikunterricht unterstützt die Kompetenzentwicklung zu internetbasierten digitalen Medien. Es wird die Entwicklung eines Unterrichtsmodells zu Internetworking beschrieben. Dazu wird der Ansatz der Didaktischen Systeme untersucht, weiter entwickelt und auf den Bereich Internetworking übertragen. Der theoretische Ansatz wird dazu in vier Unterrichtsprojekten zu Internetworking in der Praxis realisiert. Beziehungen zwischen Fachkonzepten zu Internetworking werden untersucht und durch Wissensstrukturen zur Planung von Unterrichtsprojekten eingesetzt und in der Praxis erprobt. Die Beschreibung von Lernaktivitäten erfolgt auf der Basis von Aufgabenklassen, die das notwendige Wissen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung repräsentieren. Auf der Grundlage des Ablaufs der Aufgabenbearbeitung werden Eigenschaften von Aufgaben beschrieben und zu deren Gestaltung nutzbar gemacht. Bisher nicht durchführbare Tätigkeiten im Unterricht werden durch die Entwicklung der Lernsoftware Filius ermöglicht. Die Reduktion der komplexen Wirklichkeit durch Simulation realer internetbasierter Informatiksysteme und die Auswahl geeigneter Sichten auf den Untersuchungsgegenstand werden mit Ergebnissen der Informatikdidaktik begründet. Unterrichtsprojekte zu den Zielen werden durchgeführt, um Lehr-Lernprozesse zu erkunden und das entwickelte Didaktische System zu erproben. Ausgehend von der theoretischen Fundierung erfolgt die praktische Realisierung von Lehr-Lernprozessen. Zur Erprobung im Informatikunterricht der Sekundarstufe II in Nordrhein-Westfalen werden Minimalziele aufgrund der Lehrvorgaben bestimmt. Die methodische Gestaltung in der Erprobung erfolgt unter Berücksichtigung der Vorgaben für den Informatikunterricht und allgemeinen Anforderungen der Fachdidaktik. Handlungsorientierte Unterrichtsmittel werden ausgewählt und in der Praxis zur Untersuchung der Lehr-Lernprozesse verwendet. Im Unterricht identifizierte Lernschwierigkeiten führen zur Modifikation der Wissensstrukturen und werden im Entwicklungsprozess von Filius berücksichtigt. Die Erkenntnisse aus Unterrichtsprojekten werden genutzt, um zu bestimmen, zu welchen Aufgabenklassen weitere Aufgaben erforderlich sind und inwieweit das aus den identifizierten Merkmalen abgeleitete Vorgehen zur Entwicklung niveaubestimmender Aufgaben genutzt werden kann. Die Erprobungen bestätigen die Tragfähigkeit des Didaktischen Systems Internetworking und leisten mit der Implementierung in der Praxis einen Beitrag zur Untersuchung von Kompetenzentwicklung im Informatikunterricht. Mit dem Didaktischen System Internetworking wird ein theoretisch fundiertes und empirisch erprobtes Unterrichtsmodell zur Entwicklung von Kompetenzen zur Einrichtung und Anwendung internetbasierter Informatiksysteme beschrieben.Internet-based informatics systems increasingly influence real-life situations. Competencies for Internet applications and services have to be explicitly attained because not observable processes and invisible structures have to be considered. There are examples of successful learning processes for selected parts of the Internet. A systematic analysis of educational requirements and a derived didactic concept for general education is missing. An overall didactic concept for informatics in secondary education is presented in this work, which contributes to goal-oriented and responsible application of the Internet. This work comprises the process from analysis of necessary competencies to realisation of learning processes in classes in secondary education. The contribution of informatics to identified competencies is examined and educational requirements are determined. Recommendations for informatics education and research results of successfully introduced classes are analysed with regard to the learning objectives. Informatics courses support the development of competencies related to Internet-based digital media. The development of a didactic concept concerning Internetworking is described. The approach of Didactic Systems is examined, elaborated, and transferred to Internetworking. The theory-based approach is realised in practice during four classroom projects. Relations between concepts about Internetworking are analysed, applied to plan classroom projects, and evaluated by means of knowledge networks. Learning activities are described on the basis of exercise classes, which represent the necessary knowledge to solve an exercise. Properties of exercises are described and utilised. Learning activities that were not realizable up to this point are facilitated by the developed learning software Filius. The reduction of complexity of real informatics systems by simulation and the selection of appropriate views of the object of examination are based on results of didactics of informatics. Classroom projects are performed to explore learning processes and to evaluate the Didactic System Internetworking. Learning processes are put into practice based on the theoretic approach. Minimal objectives for the classroom projects are determined from educational guidelines of informatics in secondary education at North Rhine-Westfalia. The methodical design of the learning processes is based on the guidelines and general requirements of didactics of informatics. Activity-oriented learning material is selected and introduced into practice to examine learning processes. Identified learning difficulties result in modification of the knowledge structures and are considered during the development of Filius. Further findings allow conclusions regarding the necessity of exercises of identified exercise classes and regarding the applicability of determined exercise properties to design assignments to define the outcome of learning processes. The classroom projects confirm the viability of the Didactic System Internetworking and contribute to further analysis of the development of competencies in informatics education. The Didactic System Internetworking provides a theory-based empirically approved didactic concept for the development of competencies to establish and to use Internet-based informatics systems

L-News : Zeitung für Lehramtsstudierende - 01/11

Schwerpunkt: Digitale Medien in der Lehrerbildung: - Interview mit Prof. Britta Viebrock über Neue Medien in der Englischdidaktik - Die elektronische Supertafel? - Nachgefragt - Projekt Lehr@amt - Portfolioarbeit im Projekt „eLPort“ - Lehrerbildung für alle mit ‚wiLM@‘ - Religiöse Stätten in Second Life - SL-Quests: Entdeckendes Lernen im Klassenzimmer - Neue Möglichkeiten für das selbstgesteuerte Lernen: Serious Games in der Lehrerbildung - Podcasts im Unterricht - Schülern sinnvolle Internetrecherche vermitteln - Online-Self Assessments - Pilze für Einsteiger - L-Wik

FELS – Forschend-Entdeckendes Lernen mit dem Smartphone

Obwohl die Schulleistungen der Schülerinnen und Schüler in Physik seit dem Pisa-Schock zunahmen, gehört Physik nach wie vor zu den unbeliebtesten Fächern im Schulkanon. Gerade einmal 15,3% wollen einen naturwissenschaftlichen oder ingenieurstechnischen Beruf ergreifen, 9,2% unterhalb des OECD-Durchschnitts (PISA 2015). Um dem entgegen zu wirken, werden neue motivations- und interessenssteigernde Methoden gebraucht. Der von uns entwickelte Lernzyklus FELS (Forschend-Entdeckendes Lernen mit dem Smartphone) stellt eine solche Methode dar. Ziel ist es, die Sinnhaftigkeit von Physikunterricht in den Augen der Schülerinnen und Schüler zu erhöhen und so affektive Aspekte zu steigern. Dies soll durch einen Anschluss an die Erfahrungswelt der Lernenden mit Hilfe smartphonebasierter Experimente innerhalb eines forschend-entdeckenden Unterrichts ermöglicht werden. Das forschend-entdeckende Lernen soll die unterrichtliche Einbettung gewährleisten. Der lebensweltliche Anschluss kommt dadurch zu Stande, dass die Schülerinnen und Schüler ausserschulisch innerhalb ihrer Erfahrungswelt in Form von Hausaufgaben innerhalb eines blended-learning Szenarios experimentieren. Ein Vergleich mit den Standards der KMK bezüglich Medienkompetenz (KMK 2016) zeigt, dass FELS ein probates Mittel darstellen kann, um die entsprechenden Rahmenkompetenzen in den Physikunterricht einzubringen

MINT-Bildung im Primarbereich. Qualität im Unterricht zu MINT-Themen stärken

Der sechzehnte Band der Schriftenreihe der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“, mit einem Geleitwort von Andreas Hartinger, stellt drei Beiträge vor, die im Rahmen des Projektes PRIMA!2023 zur fachlichen Fundierung der Stiftungsarbeit im Primarbereich entstanden sind. Inhaltliche Schwerpunkte sind einerseits die Qualität von MINT-Unterricht und anderseits die Frage, wie Lehrkräfte fortgebildet werden sollten, um guten MINT-Unterricht planen und durchführen zu können. Mirjam Steffensky zeigt allgemeine Modelle zur Erfassung von Unterrichtsqualität auf und gibt Einblick in MINT-spezifische Unterrichtsansätze. Sie identifiziert allgemeine Unterrichtsqualitätsdimensionen für den Unterricht im Primarbereich und formuliert auf Seiten der Lernenden Voraussetzungen für eine gelingende Teilnahme am MINT-Unterricht. Nadine Bergner, Kim Lange-Schubert, Jörg Ramseger, Marcus Schütte und Annett Steinmann stellen Gemeinsamkeiten und Besonderheiten der MINT-Disziplinen für den Primarbereich in den Fokus und diskutieren Möglichkeiten und Herausforderungen eines fachintegrierten sowie fachspezifischen MINT-Unterrichts. Im Rahmen von Praxisbeispielen zeigen die Autorinnen und Autoren Möglichkeiten zur Verzahnung der Disziplinen M, I, N und T für qualitätsvollen Unterricht im Primarbereich auf. Ergänzt werden die Erkenntnisse um ein MINT-Rahmenkonzept, welches der stiftungsinternen Angebotsentwicklung als konzeptionelle Grundlage für fachintegriertes MINT-Lernen dient. Im dritten Beitrag von Julia Barenthien und Simone Dunekacke wird der internationale Forschungsstand zu MINT-Lehrkräftefortbildungen im Primarbereich zusammengefasst. Neben Empfehlungen für die Stiftungsarbeit formulieren die Autorinnen einen Kriterienkatalog mit Gelingensbedingungen für wirksame MINT-Lehrkräftefortbildungen. Als Beispiel einer wirksamen Lehrkräftefortbildung zu MINT-Themen wird im letzten Beitrag die Entwicklung und Pilotierung der stiftungseigenen Blended-Learning-Fortbildungsreihe zur Informatischen Bildung beschrieben. Das Schlusskapitel des Bandes beschreibt den Umgang mit den wissenschaftlich fundierten Ergebnissen in der inhaltlichen und strategischen Ausrichtung der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“ und ihrer fachlichen Weiterentwicklung. (DIPF/Orig.