Netzgestützte Videofallarbeit. Ein didaktisches Konzept zur Kompetenzentwicklung von Lehrenden

Wie können Lehrende in ihrer Kompetenz zur Gestaltung von Lehr-Lernprozessen gefördert werden? Welche Möglichkeiten und Vorteile eröffnet fallbasiertes Lernen? Und: Was leistet curriculumtheoretische Didaktik? In diesem Beitrag wird das Konzept netzgestützter Videofallarbeit am Beispiel des Online-Fall-Laboratoriums vorgestellt. Es basiert auf realen Fällen aus der Bildungspraxis, die als Videos vorliegen und in eine Internet basierte Lernumgebung eingebunden sind. Mittels Analyse und Diskussion dieser realen, medial dokumentierten Fälle können unterrichtsbezogene, didaktische oder lehr-lerntheoretische Fragestellungen bearbeitet werden. Damit wird fallbasiertes Lernen, das in vielen Berufsfeldern bereits eine zentrale Bedeutung einnimmt, auch für die Erwachsenenbildung zeitlich und örtlich flexibel einsetzbar. Der Beitrag stellt das Konzept der Videofallarbeit in seinen an die curriculumtheoretische Didaktik angelegten Grundzügen vor und berichtet erste allgemeine Befunde zu dessen Erprobung in der Praxis. (DIPF/Orig.

Methodologie und Empirie zum situierten Lernen

Auch neue theoretische Ansätze müssen sich in der empirischen Forschung bewähren, zumal dann, wenn sie aus der Kritik an etablierten Theorien hervorgegangen sind; dies gilt auch für Ansätze zum situierten Lernen. In diesem Beitrag werden zuerst einige wichtige Merkmale dieser Ansätze vorgestellt, um danach die wichtigsten Studien und deren Designs zu diskutieren. Nach einer ersten, überwiegend ethnomethodologisch orientierten Phase zeichnet sich die gegenwärtige zweite Forschungsphase durch eine Zuwendung zur Untersuchung der kollaborativen Lernkultur und des in dieser verteilten gemeinsamen und individuell distribuierten Wissens aus, mit komplexeren Designs und Feldexperimenten, die zumeist am Prinzip der ökologischen Validität orientiert sind. Die vorgestellten Arbeiten von fünf Forschergruppen verweisen auf eine veränderte Methodologie, die als interaktive oder als integrative Methodologie bezeichnet wird. Zum Schluss werden mögliche Konsequenzen für die Technologie und Philosophie der Bildung angesprochen. (DIPF/Orig.)If new theoretical approaches emerge from criticism of established theories, they have to prove reasonable in the framework of empirical research projects. This is also true for approaches of contextual learning. In this contribution, characteristic features of contextual learning approaches will be described. In addition, the most important research surveys and their designs will be discussed. Following the first predominantly ethno-methodological phase, current research focuses on the investigation of the collaborative culture of learning, analyzing both shared and individual knowledge. At this stage, research is mainly based on the principle of ecological validity, implemented by means of complex designs and field experiments. The presented surveys of five research groups show a change in methodology that is called interactive or integrative methodology. Finally, this contribution refers to possible consequences for educational philosophy and technology. (DIPF/Orig.

Discovery experimenting – Learning effects of strategy use

Ausgangspunkt dieser Arbeit war der Kontrast zwischen dem Bildungsziel der Entwicklung wissenschaftsmethodischer Kompetenzen zum Erlangen tiefergehenden Verständnisses naturwissenschaftlicher Inhalte (Fischer et al., 2004; KMK, 2005; Ministerium für Schule, 2004) sowie der dazu gelegte Schwerpunkt auf das Experimentieren (Hammann et al., 2007) und den Erkenntnissen des geringen Lernerfolgs beim Experimentieren (Hofstein & Lunetta, 1982; Hucke & Fischer, 2002). Vor diesem Hintergrund wurde die Strategieanwendung beim Experimentieren hinsichtlich des zu erwerbenden deklarativ-konzeptuellen Wissens und des Handlungswissens untersucht. Dazu wurde das Experimentieren basierend auf dem Scientific discovery as Dual Search Modell (SDDS; Klahr & Dunbar, 1988) als selbständig entdeckendes Experimentieren konzeptioniert. Angenommen wird, dass Lernende beim erfolgreichen selbständig entdeckenden Experimentieren zwei aufeinander bezogene Fertigkeiten beherrschen: das Aufstellen von Hypothesen und die Durchführung von Experimenten. Klahr und Dunbar (1988) beziehen sich im Kern ihres SDDS-Modells auf historische Analysen wissenschaftlichen Entdeckens (Conant, 1964; Mitroff, 1974), die annehmen, dass die Interaktion zwischen dem Aufstellen von Hypothesen und dem Durchführen von Experimenten ausschlaggebend für den Erfolg von wissenschaftlichen Bestrebungen ist (z. B. Klahr & Dunbar, 1988; Simon & Lea, 1974; Vollmeyer et al., 1996). Dies wird als Vorraussetzung für das Entdecken und den Erwerb neuer Informationen und tiefergehendes Verständnis über einen spezifischen Inhaltsbereich gesehen. Bei dieser Form des Experimentierens wird ein zyklischer Prozess betont, der aus der Forschung des selbstregulierten Lernens bekannt ist (z. B. Winne & Hadwin, 1998). Mit Hilfe einer computerbasierten Lernumgebung zum physikalischen Thema Auftrieb in Flüssigkeiten wurden verhaltensbasierte Maße der Strategieanwendung beim selbständig entdeckenden Experimentieren entwickelt. Somit war es möglich, die theoretischen Annahmen über die Lernwirksamkeit der Strategieanwendung empirisch zu überprüfen. In Varianzanalysen und Pfadmodellen zeigte sich, dass eine interagierende Strategieanwendung effektiver ist, als die Durchführung einzelner systematischer Handlungen oder unsystematischer Handlungen. Diese Ergebnisse konnten sowohl für das erworbene deklarativ-konzeptuelle als auch für das erworbene Handlungswissen bestätigt werden. Eine Überprüfung des Modells anhand einer zweiten computerbasierten Lernumgebung zum chemischen Thema Säuren und Basen konnten die Erkenntnisse bestätigen. Um den geringen Lernerfolg beim selbständig entdeckenden Experimentieren weiter analysieren zu können, wurden häufig auftretende Probleme und Fehler (de Jong & van Joolingen, 1998) aus der Literatur abgeleitet. Auf Basis dessen wurden Fehler, in Fehler der unsystematischen Strategieanwendung und Fehler bezogen auf das Abweichen vom Inquiry-Prozess unterschieden. Vor diesem Hintergrund konnte gezeigt werden, dass die fehlerhafte Strategieanwendung einen negativen Einfluss auf den Lernerfolg im Sinne des erworbenen deklarativ-konzeptuellen Wissen und des erworbenen Handlungswissen hat. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass eine interagierende Strategieanwendung gemäß dem SDDS-Modell lernwirksam ist und dass sich insbesondere eine fehlerhafte Anwendung von Experimentierstrategien negativ auf den Lernerfolg auswirkt. Diese Erkenntnisse können als Grundlage zur Entwicklung und Implementierung von Fördermaßnahmen des selbständig entdeckenden Experimentierens genutzt werden.The starting point of this thesis is the contrast between the aim of the development of scientific competences to achieve in-depth knowledge (Fischer et al., 2004; KMK, 2005; Ministerium für Schule, 2004), the focus on experiments in lessons (Hammann et al., 2007), and the findings concerning low learning achievement of experiments (Hofstein & Lunetta, 1982; Hucke & Fischer, 2002). Against this background, learners’ strategy use during experimentation was analyzed regarding declarative-conceptual knowledge and procedural knowledge acquisition. For that purpose, experimenting was conceptualized as discovery experimenting based on the Scientific discovery as Dual Search model (SDDS-model; Klahr & Dunbar, 1988). This model assumes that learners are proficient in two related scientific skills: generating hypothesis and conducting experiments. Klahr and Dunbar (1988) thereby basically refer to historical analyses of scientific discovery (Conant, 1964; Mitroff, 1974) that assume that the interaction between generated hypothesis and conducted experiments is crucial to its success of scientific efforts (z. B. Klahr & Dunbar, 1988; Simon & Lea, 1974; Vollmeyer et al., 1996). In turn, this is regarded as a requirement to discover and generate new information and in-depth knowledge in a specific scientific content. Thereby, the cyclic character of this process is emphasized which resembles the processes described in the models of self-regulated learning (e.g. Winne & Hadwin, 1998). With the help of a computer-based learning environment on buoyancy in fluids measures of strategy use were developed to assess discovery experimenting. Consequently, the theoretical assumptions concerning the effectiveness of the use of interacting strategies could be empirically tested. Analysis of variance as well as path analysis showed that the use of interacting strategies is more effective than unsystematic actions or the conduction of experiments, only. This could be shown for declarative-conceptual knowledge as well as the procedural knowledge acquisition. A verification of the model based on a second computer-based learning environment on acids and bases confirmed the results. Additionally, the general low learning achievement of discovery experimenting was further analysed regarding common problems and mistakes (de Jong & van Joolingen, 1998) which were generated from the relevant literature. Based on the literature, mistakes were divided into unsystematic use of strategies and deviations from the inquiry-process. Against this background, it could be shown that the unsystematic use of strategies has a negative effect on declarative-conceptual as well as procedural learning achievement. In summary, this thesis showed that an interacting use of strategies as postulated in the SDDS-model is effective. In addition, especially the unsystematic use of strategies hinders learning. These findings can be used to develop and implement support for discovery experimenting in computer-based learning environments to foster learning achievement and in-depth knowledge

Qualitätsmerkmale für einen digital-inklusiven Unterricht

Um einen Orientierungsrahmen zur Verbindung aktueller bildungspolitischer Leitbilder für eine «Lehrerbildung für eine Schule der Vielfalt» (HRK und KMK 2015; HRK und KMK 2020) und einer «Bildung in der digitalen Welt» (KMK 2017; KMK 2021) zu eröffnen, präsentiert der Beitrag die Entwicklung von Qualitätsmerkmalen für einen digital-inklusiven Unterricht durch das interdisziplinäre Forschungsprojekt BRIDGES der Universität Vechta. In der «Werkstatt Inklusion» wurden im ersten Schritt Merkmale für einen guten inklusiven Unterricht entwickelt. In der Werkstatt «Digitalisierung in inklusiven Settings» wurden diese in einem zweiten Schritt durch medienpädagogische und fachdidaktische Impulse zum Lernen in einer digital geprägten Welt weiterentwickelt. Der Beitrag stellt ausgewählte Ergebnisse der Forschungswerkstätten dar und konkretisiert an einem Beispiel der Lernumgebung «Mose 4.0» für den Religionsunterricht in der Grundschule das Orientierungspotenzial der exemplarischen Merkmale «Individuelle Förderung», «Schüler:innen- und Kompetenzorientierung» sowie «Angebotsvielfalt». Der Ertrag der Merkmale für die Gestaltung eines inklusiven Fachunterrichts in einer digital geprägten Welt wird abschliessend diskutiert

Digitale Medien im Mathematikunterricht inklusiv gedacht – eine Kooperation von Mathematikdidaktik und Förderpädagogik

Ein Baustein im Rahmen der Gießener Offensive Lehrerbildung (GOL

Lost in Transformation? Chancen und Herausforderungen für inklusiven Unterricht im Angesicht der digitalen Transformation

Ausgehend von den entwickelten Qualitätsmerkmalen und Gelingensbedingungen für inklusiven Unterricht diskutiert der Beitrag anhand von 14 Merkmalen die Frage, welche Chancen und Herausforderungen aktuelle Digitalisierungsprozesse für die Gestaltung inklusiven Unterrichts eröffnen können. Mit der Vorstellung von Gelingensbedingungen verfolgt der Beitrag das Ziel, eine Strukturierungshilfe zur Diskussion zu stellen, um im Kontext der komplexen Entwicklungs- und Transformationsprozesse nicht die Orientierung zu verlieren. Diese Gelingensbedingungen sind das (Zwischen-)Ergebnis der interdisziplinären Werkstatt Digitalisierung in inklusiven Settings als Bestandteil des QLB-Projektes BRIDGES an der Universität Vechta. Im Rahmen des Beitrages werden die gemeinsam entwickelten Merkmale vorgestellt und die fachspezifischen Perspektiven der beteiligten Bildungswissenschaften und Fachdidaktiken exemplarisch dargelegt. (DIPF/Orig.

Inklusion digital! Chancen und Herausforderungen inklusiver Bildung im Kontext von Digitalisierung

Inklusion und Digitalisierung sind im Begriff, die Gesellschaft in mehreren Dimensionen entscheidend zu verändern. Dazu gehört auch (schulische) Bildung. Inklusive und digitale Bildung als zentrale Aufgaben des Bildungssystems werden allerdings bislang zu selten im Verbund diskutiert. Digitale Bildung ist für die Ermöglichung gesellschaftlicher Teilhabe jedoch grundlegend und muss damit bedeutender Bestandteil von Bildungsprozessen sein. Inhaltlich baut der Sammelband auf ausgewählten Beiträgen der Online-Tagung „Inklusion digital! – Chancen und Herausforderungen inklusiver Bildung im Kontext von Digitalisierung“ auf. Die Artikel spiegeln die aktuellen Diskussionen der Lehrkräfteaus-, -fort- und -weiterbildung bezogen auf Inklusion und Digitalisierung aus fachdidaktischer, fachwissenschaftlicher, bildungswissenschaftlicher und sonderpädagogischer Perspektiven wider. (DIPF/Orig.

A transfer from laboratory research into real science classroom

Ausgangspunkt der Dissertation war, dass bislang keine Methode für den naturwissenschaftlichen Unterricht entwickelt wurde, mit der das Konglomerat an Teilkompetenzen experimenteller Fähigkeiten wie das Strategiewissen, das Strukturierungswissen und die Fachhandwerklichen Fähigkeiten in einer Experimentfolge vermittelt werden können. In der Forschung wurde die Förderung experimenteller Fähigkeiten mithilfe von zwei Methoden umgesetzt. Einerseits wurde versucht, experimentelle Fähigkeiten mithilfe von computerbasierten und andererseits mithilfe von realen Lernumgebungen an Schülerinnen und Schüler zu vermitteln (Nijoo & de Jong, 1993; Wichmann & Leutner, 2009; White & Frederiksen, 1998). Forschungsergebnisse weisen keine Unterschiede im Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler zwischen Gruppen die mit realen und Gruppen die mit computerbasierten Lernumgebungen gelernt haben auf (Triona & Klahr, 2003). Deswegen wurde die Forderung laut, nicht beide Lernumgebungsmedien gegeneinander zu vergleichen, sondern sie miteinander zu kombinieren (Jaakola, Nurmi, & Veermans, 2011; Rutten, van Jooligen, & van der Veen, 2012; Zacharia & Anderson, 2003). Eine Kombination beider Lernumgebungsmedien könnte die Vor- und Nachteile des jeweiligen Lernumgebungsmedium kompensieren (Olympiou, Zacharia, & de Jong, 2012). Die sich ergebende Fragestellung ist, wie eine solche Kombination gestaltet sein kann und ob es eine optimale Reihenfolge der Kombination von computerbasierter und realer Lernumgebung gibt. Diese Fragestellungen werden in der ersten empirischen Studie dieser Arbeit beantwortet. 272 Achtklässler am Gymnasium im Alter von durchschnittlich 13,3 Jahren wurden zufällig einer von vier Experimentalbedingungen zugeteilt. In allen Experimentalbedingungen kamen zwei Lernphasen aus dem Bereich der Physik (Auftrieb in Flüssigkeiten) zum Einsatz. Die erste Gruppe lernte in beiden Lernphasen an der computerbasierten Lernumgebung, die zweite Gruppe lernte in beiden Lernphasen an der realen Lernumgebung und die anderen beiden Gruppen lernten sowohl an der computerbasierten als auch an der realen Lernumgebung. Hierbei hat eine Gruppe mit der computerbasierten begonnen und anschließend an der realen Lernumgebung gelernt und bei der anderen Gruppe war die Reihenfolge umgekehrt. Abhängige Variablen waren die drei Teilkompetenzen experimenteller Fähigkeiten. Die Ergebnisse dieser Studie haben gezeigt, dass es möglich ist, das Konglomerat an Teilfähigkeiten experimenteller Fähigkeiten mit einer Kombination von computerbasierter und realer Lernumgebung zu fördern. Die Kombinationsreihenfolge, die den höchsten Lernzuwachs in Bezug auf experimentelle Fähigkeiten bei den Schülerinnen und Schülern erzielte war, zunächst an der computerbasierten und anschließend an der realen Lernumgebung zu arbeiten. Dieses Ergebnis wurde genutzt, um die zweite Forschungsfrage dieser Arbeit zu beantworten. Diese ist, herauszufinden, ob die unter Laborbedingungen gewonnenen Ergebnisse in den naturwissenschaftlichen Regelunterricht transferiert werden können. Hierzu wurde eine zweite empirische Studie im Prä-/ Post-Design durchgeführt und die lernförderlichste Kombinationsreihenfolge wurde als Methode eingesetzt (Kombiniertes Förderprogramm). Es wurde eine Lehrerfortbildung entwickelt, in welcher das kombinierte Förderprogramm und Methoden naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen (beispielsweise experimentelle Fähigkeiten und die Bildungsstandards zur Erkenntnisgewinnung) gelehrt wurden. An der Studie haben 24 Gymnasial-Lehrpersonen, die in zwei Parallelklassen (Experimental- und Kontrollgruppe) der 8. Jahrgangsstufe Physik unterrichteten, sowie ihre insgesamt 1258 Schülerinnen und Schüler partizipiert. Zunächst sollten die Lehrpersonen eine Unterrichtsstunde mit der Kontrollgruppe (erste Klasse jeder Lehrperson) mit dem Lehrziel „Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen“ geben. Anschließend erhielten die Lehrpersonen die Lehrerfortbildung und abschließend sollten sie der Experimentalgruppe (zweite Klasse jeder Lehrperson) eine Unterrichtsstunde mit ebenfalls dem Lehrziel „Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen“ geben. Allerdings war die Vorgabe für die Unterrichtsstunde mit der Experimentalgruppe, dass die Lehrpersonen das Unterrichtsziel mit dem kombinierten Förderprogramm vermitteln. Die Ergebnisse, die im Prä-/ Post-Design erfasst und mithilfe eines 2-Ebenen-Regressionsmodells berechnet wurden, zeigen auf, dass die Schülerinnen und Schüler der Experimentalgruppen derjenigen Lehrpersonen, die das kombinierte Förderprogramm implementiert hatten, signifikant mehr Lernzuwachs in Bezug auf experimentelle Fähigkeiten aufgewiesen haben, als die restlichen Schülerinnen und Schüler. Abschließend kann festgehalten werden, dass es möglich ist, dass Lernumgebungen, die lediglich unter laborartigen Bedingungen überprüft wurden, Einzug in den naturwissenschaftlichen Regelunterricht erhalten können. Die Schülerinnen und Schüler haben einen größeren Lernerfolg in Bezug auf experimentelle Fähigkeiten erreicht, wenn sie mit gestalteten Lernumgebungen gearbeitet haben, im Vergleich zum regulären Unterricht ihrer Lehrperson zu selbigem Thema.The starting point of this thesis is that, so far, no method for the science classroom has been identified that increases all part competencies of experimental skills, such as strategy knowledge, structural knowledge and operating skills, at once. When thinking about fostering experimental skills, two methods have attracted research’s interest. While some studies focus on hands-on experiments (HO), others use computer-based learning environments (CB) (Nijoo & de Jong, 1993; Wichmann & Leutner, 2009; White & Frederiksen, 1998). Research, however, indicates no differences between groups that learned in HO or in CB learning environments (Triona & Klahr, 2003). Therefore, instead of comparing both, researchers suggest to combine them to foster learning (Jaakkola, Nurmi, & Veermans, 2011; Rutten, van Joolingen, & van der Veen, 2012; Zacharia & Anderson, 2003). A combination of both could offset the disadvantages of one learning environment and vice versa (Olympiou, Zacharia, & de Jong, 2012). This implies advantages especially with regard to the acquisition of self-regulatory abilities such as strategy knowledge and strategy application. The question that arises from this is how such a combination could look like and whether there is an optimal order of combination of CB and HO. These questions are the focus of the first empirical study of this thesis. 272 eighth graders with an average age of 13.3 years were randomly assigned to one of four experimental conditions. In all conditions, two learning phases in the domain of physics (buoyancy in fluids) took place consecutively. The first group learned with a computer-based environment both times (CBCB), the second with hands-on environments both times (HOHO), and in the other two groups, the environments varied (CBHO, HOCB). Dependent variables were all part competencies of experimental skills. The results show that it is possible to foster all part competencies of experimental skills with one combined method and the combination order that leads to the highest learning gains is learning first with CB and afterwards with HO. This result was then applied to answer the second research aim of this thesis. That is, whether these findings, which were gathered under laboratory conditions, are transferrable to the real science classroom. Therefore, a second empirical study was conducted and the combination order (CBHO) was used as a method to increase all part competencies of experimental skills at once (combined fostering program). We conducted an in-service-teacher-training where the combined fostering program and scientific methods (i.e. experimental skills, science education standards and modes of scientific inquiry) were taught. Participants were 24 physics teachers with two parallel (control- and treatment-group) classes (in total: 1.258 eight graders). First, teachers had to give a lesson to their control-group-students (first class) with the aim “to teach scientific methods”, afterwards the in-service-teacher-training was given to the participating teachers and, finally, they held a lesson with their second class (treatment-group); again with the aim “to teach scientific methods”, but this time with the combined fostering program. The results, gathered in a pre-post-design and analyzed with a two-level regression model under correct computation of the standard errors, revealed that the treatment-group-students from teachers that implemented the combined program significantly outperformed the other student-groups on all used tests. Concluding, it can be stated that it is possible to implement learning environments that have only been trialed under laboratory conditions into the real science classroom. Students were better able to learn scientific methods with the designed learning environments

Inklusion digital!

Inclusion and digitization are about to decisively change society in several dimensions. This also includes (school) education. However, inclusive and digital education as central tasks of the education system have so far been discussed too rarely in combination. However, digital education is fundamental for enabling social participation and must therefore be a significant component of educational processes. The content of the anthology is based on selected contributions to the online conference ""Inklusion digital! - Opportunities and Challenges of Inclusive Education in the Context of Digitization"". The articles reflect the current discussions in teacher training and continuing education with regard to inclusion and digitization from the perspectives of subject didactics, subject sciences, educational science, and special education.Inklusion und Digitalisierung sind im Begriff, die Gesellschaft in mehreren Dimensionen entscheidend zu verändern. Dazu gehört auch (schulische) Bildung. Inklusive und digitale Bildung als zentrale Aufgaben des Bildungssystems werden allerdings bislang zu selten im Verbund diskutiert. Digitale Bildung ist für die Ermöglichung gesellschaftlicher Teilhabe jedoch grundlegend und muss damit bedeutender Bestandteil von Bildungsprozessen sein. Inhaltlich baut der Sammelband auf ausgewählten Beiträgen der Online-Tagung „Inklusion digital! – Chancen und Herausforderungen inklusiver Bildung im Kontext von Digitalisierung“ auf. Die Artikel spiegeln die aktuellen Diskussionen der Lehrkräfteaus-, -fort und weiterbildung bezogen auf Inklusion und Digitalisierung aus fachdidaktischer, fachwissenschaftlicher, bildungswissenschaftlicher und sonderpädagogischer Perspektiven wider