Aktuelle theoretische Ansätze und empirische Befunde im Bereich der Lehr-Lern-Forschung:Schwerpunkt Erwachsenenbildung

Das Gutachten dient dem im Jahr 2004 vom DIE ins Leben gerufenen „Expertenkreis Lehre in der Weiterbildung“ als Arbeitsgrundlage. Es stellt die aktuellen Ansätze und Befunde im Bereich des Lehrens und Lernens mit Schwerpunkt auf der Erwachsenenbildung dar. Neuere Ansätze zum Lehren und Lernen aus der Empirischen Pädagogik und Pädagogischen Psychologie werden vorgestellt und auf spezifische Aspekte der Weiterbildung wie Communities, berufliche Weiterbildung und Blended Learning eingegangen. Die verschiedenen Ebenen, Aufgabenfelder und Phasen des Bildungsmanagements werden beleuchtet und das Bildungscontrolling näher erläutert. Danach folgen Ausführungen zu einem mitarbeiterorientierten Implementationsmodell innovativer Lehr-Lern-Ansätze in Organisationen. Anhand der vorgestellten Ansätze und Befunde des Lehrens und Lernens werden Folgerungen für die Forschung und für die Ausund Weiterbildung der Lehrenden im Bereich der Erwachsenenbildung gezogen

Problemorientiertes Lernen in computerunterstützten Lernumgebungen: Internationale best-practice Beispiele

A systematic exchange of experiences with new methods of learning and teaching and new learning environments is of great importance for the successful implementation of innovations in schools. The present report describes some examples of successful innovations from different countries. The projects chosen are based on the problem-based learning approach (PBL). Further, these projects have been carried out in cooperation with and evaluated by research teams. Diverse sources of information were used to search for successful example projects, including personal contacts, current research literature and the Internet. The results of this search show that numerous problem-based projects are already being put into practice in different countries. However, finding school projects with research partnerships proved difficult. The reasons for this are manifold. Institutional or bureaucratic impediments are but one aspect of this. Furthermore, studying the different projects in different countries showed how differently the concept of problem-based learning is understood and applied. The best-practice projects discussed here will serve as examples, and as motivation for further problem-based learning environments. The evaluation of such theoretically established computer-supported learning environments constitutes a particular challenge. Some initial implications for the further development of problem-based computer-supported learning environments can be drawn from the discussion of the chosen example projects. These implications, however, require further investigation.Um Innovationen in Schulen erfolgreich zu implementieren, ist der strukturierte Austausch von Erfahrungen mit neuen Lernmethoden und den entsprechenden Lernumgebungen von besonderer Bedeutung. Im vorliegenden Bericht werden einige Beispiele erfolgreicher Innovationen aus verschiedenen Ländern dargestellt. Ausgewählt wurden Projekte, die dem Ansatz des problemorientierten Lernens entsprechend aufgebaut und wissenschaftlich begleitet sowie evaluiert sind. Bei der Recherche wurden die unterschiedlichsten Quellen genutzt: persönliche Kontakte, aktuelle Forschungsliteratur und das Internet. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass bereits zahlreiche problemorientierte Projekte in verschiedenen Ländern umgesetzt werden. Wissenschaftlich begleitete Schulprojekte zu finden, erwies sich jedoch als schwierig. Die Ursachen sind vielfältig, institutionelle bzw. bürokratische Hindernisse sind dabei nur ein Aspekt. Deutlich wird auch, dass der Begriff des problemorientierten Lernens sehr heterogen verwendet wird. Die vorgestellten "best-practice"-Projekte sollen als Beispiele und zugleich Anregung für weitere problemorientierte Lernumgebungen dienen. Die Evaluation theoretisch fundierter, computerunterstützter Lernumgebungen stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Aus der Auseinandersetzung mit den best-practice Beispielen lassen sich einige Thesen für die Weiterentwicklung problemorientierter, computerunterstützter Lernumgebungen erarbeiten, die jedoch einer weiteren Analyse bedürfen

Lernkontrolle im 'Vernetzten Studium - Chemie': Entwicklung und Evaluation eines Konzeptes am Beispiel des Kapitels 'Addition von Halogenen an Doppelbindungen'

Der Computer als Lernmedium bietet völlig neue Möglichkeiten der Wissensvermittlung. Die aktuelle Forschung betrachtet dabei zunehmend, wie der Computer zur Förderung individueller Lernformen herangezogen werden kann und wie Lernprogramme gestaltet werden sollten, um Lernprozesse optimal zu unterstützen. Wichtige Elemente im computerunterstützten Lernen sind räumliche, zeitabhängige und dynamische Darstellungsformen, welche das Verständnis von stereochemischen und mechanistischen Inhalten besonders fördern können. Beim Lernprozess kommt der Lernkontrolle eine wichtige Funktion zu, denn ohne ein erstes Üben des neu Gelernten kann kein dauerhaftes Behalten stattfinden. Deshalb wurde im Rahmen dieser Arbeit für das Projekt „Vernetztes Studium – Chemie“ ein Lernkontrollkonzept entwickelt, das sinnvolles und selbstständiges Lernen unterstützen soll. Kernpunkte des entwickelten Konzeptes sind die Korrekturfunktion, Hilfestellungen und Rückmeldungen sowie die jederzeit mögliche Lösungsanzeige. Die Korrekturfunktion ermöglicht es den Lernenden, die Aufgabe auch nach dem ersten Auswerten weiter zu bearbeiten, was vor allem bei teilweise richtigen Antworten erforderlich ist. Eine sinnvolle Lernkontrolle erfordert nicht nur die Auswertung der Aufgaben, sondern die Lernenden brauchen auch Hilfestellungen, um bei Problemen trotzdem in die Lage versetzt zu werden, die Aufgabe zu lösen. Die Rückmeldung ist die wichtigste Komponente. Gerade bei einer (teilweise) falschen Antwort der Lernenden ist ihre Einbindung besonders wichtig, da sie den Lernprozess steuern und somit verhindern kann, dass die neuen Inhalte falsch behalten werden. Die Evaluation des Konzepts mit Studierenden des organischen Grundpraktikums ergab eine positive Beurteilung. Die verschiedenen Aufgabentypen wurden ebenso begrüßt wie die Korrekturfunktion und die Gestaltung der Rückmeldungen und Hilfen.The computer as medium to learn offers new possibilities for learning. The current research looks at how to support individual forms of learning with the computer and how learning programs have to be designed to optimise learning processes. Important elements of computer assisted learning are spatial, time dependent and dynamic forms of visualisation which can support the understanding of steric and mechanistic topics in a better way books can do. Learning controls have an important function in the learning process. Without a first exercise it is impossible to keep the new topics in mind for a longer time. Therefore a new concept for learning controls using the computer was developed for the “Network Education Chemistry” project to enable a reasonable and independent learing. Main points of the concept are feedback, the help function, the possibility of seeing the solution at any time and the option to correct the given answer. The correction allows it to rehandle the question even after the computer already gave the feedback what is important for those answers who were partly correct. A reasonable learning control does not only need the feedback but also a help function to enable the learners solving the question in case of problems. The feedback is the most important function of the computer assisted learning control. Especial the partly correct answers need a feedback to control the learning process and to prevent the wrong memorising of the topics. The feedback can also be a hint to find the correct answer or a laud after giving the correct answer. All these forms of feedback help the learner to be motivated and to continue working. The evaluation of the concept has been carried out with students who absolve their first organic chemistry lab. The different types of tasks as well as the possibility of correction and the design of the feedback and the help function were evaluated in a very positive way

Hybride Wissensverarbeitung in der präventivmedizinischen Diagnostik

von Andreas KollerPaderborn, Univ.-GH, Diss., 199

Konzeption und Realisierung einer webbasierten Lernumgebung für die Signal- und Mustererkennung

Abstract The present paper concentrates on a learning software for signal and pattern recognition which is flexible in use and practically oriented. The main goal of such software is to organize and realize virtual, web-based practical trainings. In order to achieve this goal, a concept for a web and browser-based learning environment called "Virtual Laboratory for Signal and Pattern Recognition" (vPSM) is developed and prototyped within the framework of this paper. The main focus of the present paper is developing a concept for and implementing a prototype of interactive and virtual devices which can be used to hold practical trainings, for self-study based on self-controlled and explorative learning, and to enhance lectures. A learning environment for signal and pattern recognition is conceptualized based on the fundamental learning theory, on the essentials of computer supported learning environments, on the state-of-the-art analysis, on the field specific demands, and on the current situation of the institute. Special attention is given to the didactics, to various structural aspects regarding topic distribution, and to the order in which the topics are to be worked on. The primary focus here is placed upon conceptualizing the virtual devices, the different user actions, and the tasks. The absolute mark of quality for learning and for a learning environment is that the learning objects are interactive. This factor is decisive for developing and implementing especially the interactive devices. The learning environment is augmented by the availability of learning content to supplement lectures and exercises, by interactive experimental surroundings, by a collection of exercises and information, and by help systems. At the same time, various interfaces are available to implement results from continuing scientific work. By integrating the computer algebra system "Mathematica" via a Java-API, a powerful tool for mathematical operations and for creating manifold types of presentations (auditory, visual) is also available. When the technical realization is described, an insight is given into the technologies used, into the database based functions (role and task concept), and into the integration of the mathematical tools. The present paper concludes with a discussion regarding the obtained results and the considerations regarding the further development of the learning environment vPSM.Die vorliegende Arbeit stellt sich der Herausforderung nach einer flexibel einsetzbaren, praxisverbundenen Lehrsoftware für die Signal- und Mustererkennung mit dem Kernanliegen, die Organisation und Durchführung eines virtuellen, webbasierten Praktikums zu ermöglichen. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Konzept für eine web- und browserbasierte Lernumgebung „Virtuelles Praktikum für die Signal- und Mustererkennung" (vPSM) entwickelt und prototypisch realisiert. Im Zentrum der Arbeit stand die Konzeption und prototypische Implementierung von interaktiven Bedienelementen – den virtuellen Geräten, die sich kontextunabhängig sowohl für die Durchführung von Praktika, für das Selbststudium - auf der Basis selbstgesteuerten, explorierenden Lernens - und zur Ergänzung der Lehrveranstaltungen einsetzen lassen. Ausgehend von den lerntheoretischen Grundlagen, den Grundlagen computerunterstützter Lernumgebungen, der „State-of-the-Art"-Analyse, den fachspezifischen Anforderungen und der aktuellen Ausgangssituation am Fachgebiet wurde ein Konzept für eine Lernumgebung für die Signal- und Musterkennung entwickelt. Dabei wurde speziell auf die didaktische Konzeption, verschiedene Strukturierungskonzepte bezüglich der thematischen Stoffaufteilung und bezüglich der Bearbeitungsabfolge eingegangen. Ein besonderes Augenmerk wurde auf die Konzeption der virtuellen Geräte, die verschiedenen Nutzeraktionsformen und die Aufgabenkonzeption gelegt. Bei der Entwicklung und Implementierung, speziell der interaktiven Geräte, war ausschlaggebend, dass die Interaktivität der Lernobjekte ein entscheidendes Qualitätskriterium des Lernens bzw. einer Lernumgebung ist. Ergänzt wird die Lernumgebung durch die Bereitstellung vorlesungs- und übungsergänzender Lehrinhalte, interaktiver Experimentierumgebungen, Aufgaben- und Informationssammlungen und Hilfesysteme. Sie stellt gleichzeitig vielfältige Schnittstellen zur Verfügung, um Ergebnisse aus weiterführenden wissenschaftlichen Arbeiten zu implementieren. Durch die Integration des Computer-Algebra-Systems Mathematica über eine Java-API steht ein mächtiges Werkzeug für die mathematischen Operationen und die Erzeugung verschiedenster Präsentationsmöglichkeiten (auditiv, visuell) zur Verfügung. In Zusammenhang mit der Beschreibung der technischen Realisierung wird ein Einblick in die verwendeten Technologien, die datenbankbasierten Funktionen (Rollen- und Aufgabenkonzept) und die Integration der mathematischen Werkzeuge gegeben. Mit einer Diskussion der erreichten Ergebnisse und Überlegungen zu Weiterentwicklungen der Lernumgebung vPSM schließt die Arbeit ab

Gestaltungs- und Einsatzkonzeption multimedialer (interaktiver) Lehr- und Lernumgebungen für den Einsatz im Bildungswesen Mosambiks - Prototypische Lösung für die Informatikgrundausbildung

This report begins with the presentation of "the state of the art" as well as the foreseen trend in the education system in Mozambique and analyses the present situation in the area utilizing media opportunities for teaching and/or learning. Basing on this analysis, the prevailing problems and the aims (this might need research) of the study shall then be identified and formulated (chapter 1 and 2). The necessity to carry out the study is grounded by the worldwide stormy developments utilizing modern information technology. These developments do also apply to Mozambique as the pre-studies show. A flashback on the history of teaching-/learning system as well as on present solutions utilizing new media and new information as well as communication technology shall be discussed in the third chapter. To this end, the study shall contribute to identify the lacking of previous concepts as well as to introduce an orientation as to the current world sustainable system. The software for training on the market at present show (without doubt) that they reflect developers' imaginations (knowingly or unknowingly) as to what learning and teaching actually is and how this process take place. Basing on this knowledge, it is worth to work out the starting point as to teaching-/learning methodology before working out a conception. In addition, it shall be made clear (in the course of analysis) that the dominating criterion for customizing a teaching-/learning system is that system or its form that has been realised. The contribution of this report, further, is to make the definition of the media more precise by adding new terminology that shall be discussed and viewed from different viewpoints. This shall in turn contribute to a clear and sound understanding of the media. In the past years, a series of different teaching and methodologies concepts on the design of computer-based teaching-/learning environment were developed and discussed. Among them is the so called "anchored instruction" of the cognition and Technology Group based at Vanderbilt University and the Cognitive Apprenticeship developed by Collins, Brown and their co-workers. This shall be dealt with in the fourth chapter. On that basis, and taking other factors into consideration, such as design, functionality, applications scenarios, boundary conditions as well as user backgrounds, a more effective teaching-/learning environment can be predicted and consequently a concrete design proposal can be derived. The guidelines strived as to the design of context-sensitive multimedia teaching and learning environment shall not only be treated intuitive, but implemented technically in a prototype. In so doing they can then be evaluated and adopted. The so evaluated guidelines and other relevant design proposals that can find use in other areas with respect to the demand of the study as a whole shall make the results of this report. The fifth chapter shall describe the development and evaluation of prototype-art "e-Aula" solutions basing on the developed and grounded conception. The conception constitutes of a hybrid solution in the form of training software that supports both freelance as well as classroom learning. This training technology solution is called teaching-/learning environment and it is being characterised through its feature that it embodies two system interfaces having functions (learning environment and teaching arrangement) that basically refer to the same data collection (media) that can be accessed by the in different ways. This function rates "e-Aula" at a relatively higher position in comparison with a number of learning systems. The sixth chapter shall then summarise the important findings of the report and recommend areas for further research. Appendix: e-Aula Suite 1.0 (1,26 MB) Usage: Referat Informationsvermittlung der SLUBMit der Arbeit wurde Ein Konzept für eine Hybridlösung in Form von Bildungssoftware entwickelt begründet und evaluiert, mit der sich einmal erzeugte digitale didaktische Medien sowohl für selbstständiges und unterrichtliches Lernen in sog. "Multimedia Learning Environments" als auch für das Lehren über sog. "Teaching Arrangements" nutzen lassen. Anlage: e-Aula Suite 1.0 (1,26 MB) Nutzung: Referat Informationsvermittlung der SLU

Multimedia - Mythen, Chancen und Herausforderungen. Abschlußbericht zur Vorstudie

Studie zu dem durch das Büro für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag durchgeführten Projekt "Multimedia - Mythen, Chancen und Herausforderungen": Stand der Technik und deren Einsatzmöglichkeiten, Multimedia in geschäftlichen Anwendungen, im Privathaushalt und im öffentlichen Bereich, Lernen mit Multimedia, neue Mediensprache, Computerisierung des Hörfunks, Schlußfolgerungen und Vorschläge