Forschungs- und Nachwuchskolleg
Didaktik des digitalen Unterrichts: Digital gestützte Lehr-Lernsettings zur kognitiven Aktivierung (Phase 2)
Beschreibung
Das Forschungs- und Nachwuchskolleg Di.ge.LL hat zum Ziel, forschungsbasierte Formen digital gestützten Unterrichts für die bestehende Unterrichtspraxis zu konzipieren, zu entwickeln und empirisch zu fundieren. Dabei werden sowohl lernwirksame „digital gestützte Lehr-Lernsettings“ entwickelt als auch Grundlagenwissen über erfolgreiche digitale Unterstützung fachspezifischer Lehr-Lernprozesse generiert.
Im gängigen Fachunterricht werden neue Inhalte typischerweise in mehrphasigen Unterrichtssettings erarbeitet. Hierbei können digitale Tools an verschiedenen Stellen sinnvoll eingebracht werden. Der Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler hängt dabei von der Qualität der digitalen Lehr-Lernsettings ab. In der unterrichtlichen Praxis bestehen solche Lehr-Lernsettings meist aus einer Abfolge verbundener Phasen, die unterschiedliche Zwecke bei der Erreichung von Lernzielen verfolgen. Di.ge.LL fokussiert dabei auf solche Lernsettings, in denen auf eine divergente erste Lernphase (z. B. zur individuellen Exploration und Vorwissensaktivierung) eine konvergente zweite Lernphase (z. B. zur Konsolidierung und Abstrahierung) folgt. Dazu wurden in Di.ge.LL-1 fundierte Erkenntnisse zu der divergenten ersten Phase gewonnen. Di.ge.LL-2 untersucht den Einfluss spezifischer digitaler Tools in den folgenden konvergenten Unterrichtsphasen. In solchen Phasen der Wissenskonsolidierung können digitale Lernangebote und Tools Schülerinnen und Schüler beim Lernen unterstützen, z. B. können dynamische Repräsentationen die Integration verschiedener Wissensbausteine fördern
Das Forschungs- und Nachwuchskolleg wird von einem wissenschaftlicher Beirat begleitet. Diesem gehören an:
- Prof. Dr. Andreas Lachner, Universität Tübingen, Erziehungswissenschaft mit dem Schwerpunkt Lehren und Lernen mit digitalen Medien
- Prof. Dr. Kristina Reiss (em.), Technische Universität München, Mathematikdidaktik
- Prof. Dr. Nikol Rummel, Ruhr-Universität Bochum, Pädagogische Psychologie und Bildungstechnologie
- Prof. Dr. Katharina Scheiter, Universität Potsdam, Digitale Bildung
Verantwortlich für das Nachwuchsprogramm ist Jun.-Prof. Dr. Maik Beege.
Film ab! Promovieren an der School of Education FACE
Klicken Sie auf den unteren Button, um den Inhalt von oc-media.ph-freiburg.de zu laden.
Teilprojekte
Teilprojekt 1: Aufbau des Dichtekonzepts zum Modellieren des Schwimmens und Sinkens in einem digitalen ComicLab.
In Teilprojekt 1 wird eine bereits vorliegende digitale Lernumgebung (dialogbasiertes Comic-Lab mit Anteilen wissenschaftlich-entdeckenden Lernens durch Simulationen) weiterentwickelt. In der Lernumgebung sollen Schüler*innen aufbauend auf einem deklarativ-konzeptuellen Wissen zum Dichtekonzept (Instruktionsphase 1) prozedurales Anwendungswissen (Instruktionsphase 2) erwerben. Zielgruppe sind Schüler*innen der Klassenstufen 5 und 6.
Beispielsweise werden folgende Forschungsfragen untersucht (Auswahl): Welche Selbsterklärungsprompts (offene oder assistierende) fördern in Abhängigkeit vom in Instruktionsphase 1 erworbenen Wissen den darauf aufbauenden Erwerb von Anwendungswissen in Instruktionsphase 2 am effektivsten? Zeigen sich in Abhängigkeit vom deklarativ-konzeptuellen Wissen differentielle Effekte der Selbsterklärungsprompts auf das Anwendungswissen? Wird der Effekt der Selbsterklärungsprompts auf den Wissensanwendungserfolg mediiert durch den Prozess kognitiver Aktivierung? Wird der Effekt der Selbsterklärungsprompts auf den Wissensanwendungserfolg mediiert durch die Nutzung der Variablenkontrollstrategie?
Um diese und weitere Forschungsfragen zu untersuchen, sollen drei Studien durchgeführt werden: 1. Pilotstudie (Lernumgebung und darin verortete instruktionale Bedingungen werden getestet), 2. Wirkungsstudie (Effekte der Promptbedingungen auf Wissensanwendungserfolg werden im experimentellen Design geprüft) und 3. Mediationsstudie (durch die Prompt-Bedingungen ausgelöste Lernhandlungen werden mit Blick auf kognitive Aktivierung und Strategien prozessbasiert über Logfiles und Eyetracking erfasst und als Mediatorvariablen analysiert).
Teilprojekt 2: Förderung systemischen Denkens durch Reflexion digitaler Simulationen.
Der anthropogene Klimawandel und seine Folgen zählen zu den größten Herausforderungen für uns und die nachfolgenden Generationen. Aufgrund der Komplexität des Klimasystems und damit einhergehend des Ursache-Wirkungsgeflechts zur Erklärung des Klimawandels fand eine unterrichtliche Thematisierung in der Grundschule und in der Orientierungsstufe (Klassen 5 und 6) bislang nur selten statt. Um diese Forschungslücke zu schließen, wird eine Simulation verwendet, welche grundlegende Interaktionen zwischen Umwelteinflüssen, menschlichen Einflussfaktoren und den Folgen des Klimawandels umfasst. Da allerdings nach dem Lernen mit der Simulation in hohem Maße Varianz beim Lernerfolg der Schüler:innen vorliegt (manche erreichen das Lernziel, andere nicht), muss das systemische Denken in einer nachfolgenden Instruktionsphase vertieft werden. Basierend auf der SOLO-Taxonomie (Biggs & Collis, 2014) sollen die Schülerinnen und Schüler zunächst in einer selbstgesteuerten Phase mit der Simulation arbeiten, um ein überwiegend strukturelles Wissen (u.a. Kenntnis wichtiger Elemente des Klimasystems) zu erwerben. Dieses Wissen soll in einer konvergenten Instruktionsphase zu relationalem bis hin zu erweitert abstraktem Zielwissen (Verständnis der Wechselbeziehungen zwischen Elementen des Klimasystems, Prognosen über den globalen Temperaturanstieg abgeben) weiterentwickelt werden.
Förderer
