Learning from examples—comparative processes relating to mechanical leverage of primary school students

Studien zeigen, dass der didaktisch angeregte Vergleich von Beispielen sowohl den Erwerb von Wissen als auch die Fähigkeit zum Transfer fördert. Offen ist allerdings, wie Schülerinnen und Schüler didaktisch initiierte Vergleichsprozesse in Lern- und in Transfersituationen nutzen und wie ihnen dabei das In-Beziehung-Setzen von tiefenstrukturell relevanten Merkmalen (Mapping) zwischen den Beispielen gelingt. In der vorliegenden Studie werden solche Mappingprozesse von Grundschulkindern untersucht; dazu wurde mit 26 Kindern der zweiten Jahrgangsstufe ein halbstrukturiertes Einzelinterview durchgeführt. Dieses beinhaltete eine Lern- und eine Transfersituation; in jeder Situation dienten zwei Phänomene zum Hebelgesetz als Beispiele. Das Interview wurde videografiert, um sprachliche und gestische Handlungen der Kinder zu erfassen. Die Äußerungen der Kinder zu einem offenen Impuls sowie zu anschließenden fokussierten Impulsen wurden transkribiert und sowohl entlang deduktiv angelegter als auch induktiv entwickelter Kategorien mithilfe der inhaltlich strukturierenden Inhaltsanalyse ausgewertet. Die Befunde zeigen, dass der Mehrzahl der Schülerinnen und Schüler bereits bei einem offenen Impuls das Mapping auf tiefenstruktureller Ebene gelingt. Auch gelingt es den meisten, in einer auf die Lernsituation folgenden Transferaufgabe gemeinsame Elemente zwischen den Beispielen zu benennen bzw. einen Distraktor als solchen zu erkennen. Die Daten zeigen zudem, dass die Qualität des Mappings durch gezielte Impulse verbessert werden kann. Die Befunde werden anhand von Interviewausschnitten der Kinder illustriert und abschließend diskutiert.Studies show that the purposeful comparison of examples within educational contexts promotes both the acquisition of knowledge and the capacity for transfer. However, it remains to be seen how primary school students use comparison processes in learning and transfer situations in such educational contexts and how well they succeed in relating features that are relevant on the level of deep structures (mapping) between those examples. Our present study investigates such mapping processes within primary school children. For this purpose, we conducted semi-structured individual interviews with 26 children in second grade. The interview included one learning and one transfer situation; we used two phenomena relating to mechanical leverage as examples in each situation. The interview was recorded on video to capture the children’s verbal and gestural actions. We transcribed the children’s utterances in response to an open stimulus as well as in response to subsequent focused stimuli and analyzed them using both deductively designed and inductively developed categories using content structuring analysis. Our findings show that the majority of the students already succeed in mapping on a deep structural level with an open question. The majority of the children also succeed in naming common elements between the examples or in recognising a distractor in a transfer task following the learning situation. The data also show that the quality of the mapping could be improved through targeted stimuli. We illustrate the findings using interview excerpts before discussing the implications

Analoges Enkodieren im naturwissenschaftlichen Sachunterricht

Intelligentes Wissen ist vernetzt (z.B. Renkl, 2015). Analoges Enkodieren (Gentner et al., 2003) kann diese Vernetzung bereits in der Wissenserwerbsphase durch den fokussierten Vergleich (Mapping) zweier strukturgleicher Beispiele unterstützen (Alfieri et al., 2013). Die Studie nimmt zweierlei Perspektiven in den Blick: Im Rahmen der Lernperspektive wird untersucht, wie der Vergleich zweier strukturgleicher Beispiele bei den Kindern Lernprozesse anregt, wie sich die Vergleichsprozesse der Kinder beschreiben und systematisieren lassen und ob die Kinder das inhaltliche Wissen von einem Beispiel auf andere Beispiele übertragen können. Im Rahmen der Lehrperspektive werden die gegebenen Unterstützimpulse während der Exploration (Ausprobieren und Gemeinsamkeiten der Beispiele entdecken) untersucht und systematisiert um die adaptiven Potenziale des Settings zu erfassen. In der qualitativen Studie wurden 26 Kinder der zweiten Jahrgangsstufe durch offene und gezielte Impulse zum Vergleich von Hebeln (Wippe und Kleiderbügel) angeregt. Um den Wissenszuwachs zu erheben, wurden die kindlichen Konzepte vor und nach der Intervention (offene und gezielte Vergleichsimpulse zu den Beispielen, ausprobieren der Funktionalität) u.a. durch Bildstrukturkarten der Beispiele erfasst. Die Anwendbarkeit des erworbenen Wissens wurde mittels Transferbildkarten zum nahen bis mittleren Lerntransfer (Barnett & Ceci, 2002) überprüft. Ausgewertet wurden die erhobenen Daten mithilfe der inhaltlich-strukturierenden und der inhaltlich-typenbildenden Inhaltsanalyse (Kuckartz, 2016). Die Ergebnisse zeigen, dass die Kinder Gemeinsamkeiten der Beispiele zunächst auf einer prozeduralen Ebene beschreiben können. Individuelle Lernprozesse der Kinder werden anhand von förderlichen und hinderlichen Faktoren beim Vergleichen beschrieben. Es zeigen sich sowohl kurzfristige Lernzuwächse als auch die Fähigkeit der Kinder, ihr Wissen zum Hebel auf andere Bereiche zu übertragen. Das Lernsetting bietet sich somit als adaptive (Scaffolding)Möglichkeit für (Sach)Unterricht an, da die Beispiele Verständnisschwierigkeiten sichtbar machen und damit gezieltere verbale Unterstützung seitens der Lehrkräfte ermöglichen können