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2022 | Buch

Lernen mit digitalen Medien Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Leistungseffekte beim verschachtelten und geblockten Lernen mittels Lernvideos auf Tablets

Eine empirische Untersuchung an Schülerinnen und Schülern der fünften Jahrgangsstufe

verfasst von: Maria Afrooz

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : Mathematikdidaktik im Fokus

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Auslöser der vorliegenden Forschungsstudie sind die Aktualität des Forschungsthemas sowie die mangelnden empirischen Untersuchungen im Mathematikunterricht und im Zusammenhang mit digitalen Medien: Das verschachtelte Lernen als ein neuer, kognitionspsychologischer Forschungsansatz in der Mathematikdidaktik erschwert kurzfristig das Lernen, führt jedoch langfristig zu besseren Leistungen der Lernenden. Die innovative Studie vereint den Ansatz des verschachtelten Lernens mit den selbst entwickelten Lernvideos, welche optimal im Mathematikunterricht integriert werden können.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Theoretischer Rahmen

Frontmatter
Kapitel 1. Lernen mit digitalen Medien
Zusammenfassung
Die Mediendidaktik befasst sich schwerpunktmäßig mit den Gestaltungs- und Verwendungsmöglichkeiten der digitalen Medien in den Lehr-Lernprozessen der Schülerinnen und Schüler.
Maria Afrooz
Kapitel 2. Theorien zur kognitiven Lernverarbeitung
Zusammenfassung
Um ein erfolgreiches Lernen aus lerntheoretischer Perspektive zu unterstützen, muss in einem erheblichen Maß die kognitive Eigenart der Lernenden berücksichtigt werden, da die kognitive Aktivierung den Grundstein eines lernwirksamen Unterrichts darstellt. Ein kognitiv aktivierender Unterricht basiert darauf, dass die Schülerinnen und Schüler zu einem vertieften Nachdenken angeregt und das selbstständige Lernen gefördert wird. Dabei stellt das Lernen auf Tablets eine neue moderne Informationstechnik dar, welche in den Schulalltag integriert werden und selbstständiges Lernen (z. B. mittels Lernvideos) ermöglichen kann.
Maria Afrooz
Kapitel 3. Wünschenswerte Erschwernisse
Zusammenfassung
Unter wünschenswerten Erschwernissen („desirable difficulties“; Bjork & Bjork, 2011, S. 56) werden didaktische Maßnahmen verstanden, welche mit einer kurzfristig schwierigen Aneignungsphase des Lernens einhergehen und den Abruf des neu Gelernten erschweren. Die wünschenswerten Erschwernisse erweisen sich langfristig gesehen als vorteilhaft, weil sie sich laut der NTD positiv auf die nachhaltige Behaltens- und Erinnerungsfähigkeit der Lernenden auswirken. Vor diesem Hintergrund empfehlen Bjork und Bjork (2011) den Lehrenden, sich von traditionellen Unterrichtsverfahren (z. B. dem geblockten Lernen, siehe Abschnitt 3.1.) zu lösen und neue Konzepte (z. B. die wünschenswerten Erschwernisse) in die Unterrichtsgestaltung zu integrieren.
Maria Afrooz
Kapitel 4. Aktuelle Forschungslage: Geblocktes vs. verschachteltes Lernen
Zusammenfassung
Da das verschachtelte Lernen unter den wünschenswerten Erschwernissen sehr wenig erforscht ist, werden exemplarisch vier ausgewählte, relevante empirische Untersuchungen aus dem Mathematikbereich vorgestellt. Alle vier Studien werden einen Einblick zur Untersuchung des geblockten und verschachtelten Lernens im Mathematikunterricht geben und verschiedene Schwerpunkte in der aktuellen mathematikdidaktischen Forschung aufzeigen.
Maria Afrooz
Kapitel 5. Zusammenfassung des theoretischen Rahmens
Zusammenfassung
Die in Kapitel 1 dargestellte, aktuelle Lage des Einsatzes von E-Learning im Mathematikunterricht zeigt auf der einen Seite, dass einige Lehrpersonen z. B. aufgrund des hohen Zeitaufwandes zur Eigenkonstruktion einer Video-Lernumgebung Bedenken haben. Auf der anderen Seite sind von der digital geprägten Gesellschaft Medienkompetenzen und der selbstbestimmte Umgang mit digitalen Medien nicht wegzudenken. Die Diskrepanz zwischen dem analog praktizierten Schulunterricht und der außerschulischen Mediennutzung (z. B. von Laptops und Tablets) führt zur Notwendigkeit, digitale Lernumgebungen in den Schulalltag zu integrieren.
Maria Afrooz

Methode

Frontmatter
Kapitel 6. Forschungsfragen und Hypothesen
Zusammenfassung
Das Ziel der vorliegenden empirischen Studie liegt unter Berücksichtigung der Forschungsdesiderate darin, einen Forschungsfortschritt zur Untersuchung des verschachtelten und geblockten Lernens im Zusammenhang mit E-Learning zu leisten. Vor diesem Hintergrund wird die Wirksamkeit der beiden Unterrichtskonzepte bei Lernenden der Sekundarstufe I im Geometrieunterricht mittels angeleiteter Lernvideos auf Tablets untersucht. Die Lernvideos wurden so konstruiert, dass sie im realen Geometrieunterricht eingesetzt werden können.
Maria Afrooz
Kapitel 7. Projekthintergrund der Studie
Zusammenfassung
Das Forschungsprojekt „Wünschenswerte Erschwernisse beim Lernen“ an der Universität Kassel wurde im Zeitraum zwischen Januar 2015 bis Dezember 2018 durchgeführt und durch die „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (LOEWE) gefördert. Das gesamte LOEWE-Projekt bestand aus sieben Teilprojekten, welche die Wirksamkeit der wünschenswerten Erschwernisse für die Gestaltung eines effektiven und langfristigen Lernerfolgs bei Schülerinnen und Schülern im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht testeten. Im Projekt „Lernen im Mathematikunterricht“ (LIMIT) unter der Projektleitung von Prof. Dr. Borromero Ferri (Didaktik der Mathematik) und Prof. Dr. Lipowsky (Empirische Schul- und Unterrichtsforschung) wurden die Effekte des verschachtelten Lernens im Vergleich zum geblockten Lernen mithilfe von mehreren empirischen Unterrichtsstudien im Mathematikunterricht an hessischen Grund-, Haupt- und Realschulkindern untersucht.
Maria Afrooz
Kapitel 8. Forschungsdesign
Zusammenfassung
Die Originalität der vorliegenden empirischen Untersuchung liegt darin, dass unter Berücksichtigung der Forschungsdesiderate eine selbst konstruierte virtuelle Lernumgebung mit Lernvideos auf Tablets in den realen Geometrieunterricht integriert wurde. Durch das Studiendesign wird ein Forschungsbeitrag zur Untersuchung des langfristigen Lernerfolgs beim geblockten und verschachtelten Lernen im Zusammenhang mit E-Learning geleistet, indem die Leistungseffekte mehrere Wochen nach der Intervention erhoben wurden.
Maria Afrooz
Kapitel 9. Arbeitsmaterialien
Zusammenfassung
Das Lehren der Lerninhalte zum Thema „Eigenschaften von Dreiecken und Vierecken“ erfolgte nicht durch eine direkte Instruktion der Lehrkräfte. Die Schülerinnen und Schüler eigneten sich das neue Wissen selbst mittels der Lernvideos auf Tablets an. Die Tablets wurden als digitale Werkzeuge zur Wissensvermittlung gewählt, weil sie für die Aneignungsphase von mathematischen Lerninhalten in der Mittelstufe sehr nützlich sind: Aus den Ergebnissen von Studien zur außerschulischen Mediennutzung ist bekannt, dass Tablets bereits von vielen Kindern und Jugendlichen für schulische Zwecke genutzt werden. Tablets lassen sich einfach bedienen und unkompliziert in den Mathematikunterricht einbinden.
Maria Afrooz
Kapitel 10. Erhebungsinstrumente
Zusammenfassung
Die Erhebungsinstrumente wurden wie die Arbeitshefte im Paper-Pencil-Design dargeboten, weil für die Schülerinnen und Schüler Klassenarbeiten in analoger Form eine gewohnte Methodik aus der bisherigen Schullaufbahn darstellten. Daran anknüpfend konnten sich die Lernenden sowohl auf die Wissensabfrage in den Tests als auch auf die Fragen in den Fragebögen konzentrieren und wurden nicht unnötig durch die Methode abgelenkt oder eingeschränkt (z. B. bei digitalen Medien durch technische Probleme).
Maria Afrooz
Kapitel 11. Auswertung der Daten
Zusammenfassung
Die Rohdaten aus den Tests und Fragebögen wurden mit zuvor angefertigten Kodiermanuals kodiert und in das Programm Microsoft Excel eingetragen. Die Kodiermanuals wurden so entwickelt, dass die Codes eindeutig zu den Items zugeordnet werden können. Da die Kodierung der Tests und Fragebögen unabhängig von der auszuwertenden Person ist, kann von einer Auswertungsobjektivität ausgegangen werden.
Maria Afrooz
Kapitel 12. Zusammenfassung der Methode
Zusammenfassung
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Interventionsstudie entwickelt, welche zur Beantwortung der spezifischen Forschungsfragen anhand von zwei Experimentalbedingungen (geblockt und verschachtelt) realisiert wurde: In der geblockten Bedingung lernten die Schülerinnen und Schüler des fünften Jahrgangs die Lerninhalte zum Thema „Eigenschaften von Dreiecken und Vierecken“ in sequentieller Reihenfolge, während in der verschachtelten Bedingung die Inhalte abwechselnd und vermischt behandelt wurden.
Maria Afrooz

Ergebnisse

Frontmatter
Kapitel 13. Vergleichbarkeit der Gruppen
Zusammenfassung
Bevor eine geblockte und eine verschachtelte Gruppe aus jeweils zwei Schulen zusammengesetzt werden konnten, wurden die Substichproben der Schulen innerhalb der geblockten und verschachtelten Gruppe zunächst auf ihre Vergleichbarkeit hinsichtlich möglichst vieler persönlicher Merkmale überprüft.
Maria Afrooz
Kapitel 14. Leistungsentwicklungen der geblockt und verschachtelt Lernenden
Zusammenfassung
Die Beantwortung der ersten Forschungsfrage basiert auf der Auswertung des wiederholenden Wissenstests über die folgenden vier Messzeitpunkte.
Maria Afrooz
Kapitel 15. Leistungsunterschiede zwischen den geblockt und verschachtelt Lernenden
Zusammenfassung
Die Beantwortung der zweiten Forschungsfrage bezieht sich auf die Auswertung des Wissenstests über die vier Messzeitpunkte (Prä, Post, Follow-up 1, Follow-up 2). Zur Klärung der zweiten Forschungsfrage werden die Leistungsunterschiede zwischen der geblockten und verschachtelten Experimentalgruppe bezüglich der Thematik „Eigenschaften von Dreiecken und Vierecken“ untersucht.
Maria Afrooz
Kapitel 16. Einflussfaktoren auf die Leistungen der geblockt und verschachtelt Lernenden
Zusammenfassung
In der dritten Forschungsfrage soll überprüft werden, inwieweit das mathematische Selbstkonzept, die Anstrengungsbereitschaft und die Einstellung zum Lernen mit digitalen Medien einen Einfluss auf die Leistungen der geblockt und verschachtelt Lernenden ausüben. Zur Klärung der dritten Forschungsfrage werden die drei oben genannten Einflussvariablen einzeln untersucht, um einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen dem Einflussfaktor und den Leistungen identifizieren zu können. Die Auswertungen der Forschungsfragen 3a bis 3c erfolgen anhand der Wissenstests über vier Messzeitpunkte (Prä, Post, Follow-up 1, Follow-up 2) und mittels der Fragebögen über zwei Messzeitpunkte (Prä, Post) hinweg.
Maria Afrooz
Kapitel 17. Zusammenfassung der Ergebnisse
Zusammenfassung
Im Kontext der quantitativen Interventionsstudie dieser Arbeit stand die Frage im Mittelpunkt, wie sich die Leistungen von Schülerinnen und Schülern der fünften Jahrgangsstufe im Rahmen von zwei verschiedenen Lernbedingungen (geblockt vs. verschachtelt) unterscheiden. Die virtuell angelegte Intervention (Lernvideos auf Tablets) untersuchte anhand von viermaligen Erhebungen der Wissenstests das deklarative Wissen zur Thematik „Eigenschaften von Dreiecken und Vierecken“.
Maria Afrooz

Diskussion

Frontmatter
Kapitel 18. Diskussion der Ergebnisse
Zusammenfassung
Alle Ergebnisse werden analog zu den drei Fragenkomplexen und vor dem Hintergrund bisheriger Erkenntnisse aus Untersuchungen zum verschachtelten und geblockten Lernen diskutiert. Die Aussagen in der Diskussion und Interpretation der Ergebnisse beschränken sich auf die Stichprobe von 93 Schülerinnen und Schülern, welche an der Studie zu allen Messzeitpunkten teilgenommen haben. Da sich die Erkenntnisse auf eine begrenzte Anzahl an Probanden beziehen, erhebt die vorliegende Interventionsstudie keinen Anspruch auf Allgemeingültigkeit.
Maria Afrooz
Kapitel 19. Praktische Implikationen zum Lehren und Lernen
Zusammenfassung
Im folgenden Kapitel werden in Anlehnung an die aktuelle Lage der Digitalisierung im Schulalltag (z. B. hinsichtlich des Angebots an Lehrerfortbildungen) und an die durchgeführte Interventionsstudie Hinweise und Anregungen für das Lehren und Lernen im realen Geometrieunterricht gegeben.
Maria Afrooz
Kapitel 20. Limitationen der Interventionsstudie
Zusammenfassung
Die Aussagen dieser Arbeit stützen sich zwar auf die nachgewiesenen, empirischen Befunde der Interventionsstudie, jedoch ergeben sich einschränkende Bedingungen aus der Durchführung der Studie sowie aus der Erhebung und Auswertung der Daten. Diese Grenzen des Studiendesigns sollen bei der Interpretation und Diskussion der Ergebnisse berücksichtigt werden.
Maria Afrooz
Kapitel 21. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Die Interventionsstudie leistet einen relevanten Beitrag zur Erforschung der Wirkungsmechanismen des geblockten und verschachtelten Lernens bezüglich der Leistungsentwicklungen von Schülerinnen und Schülern im Geometrieunterricht. Der innovative Ansatz zeigt durch die Verbindung des pädagogischen Unterrichtskonzepts (geblockt bzw. verschachtelt) und den Lernvideos auf Tablets das Potenzial auf, wie digitale Medien in den realen Mathematikunterricht integriert werden können. Die zentrale Erkenntnis der vorliegenden empirischen Untersuchung besteht darin, dass sich in der Video-Lernumgebung das verschachtelte Lernen im Vergleich zum geblockten Lernen evidenzbasierend als vorteilhafter in Bezug auf die Nachhaltigkeit der Leistungen erweist.
Maria Afrooz
Backmatter
Metadaten
Titel
Leistungseffekte beim verschachtelten und geblockten Lernen mittels Lernvideos auf Tablets
verfasst von
Maria Afrooz
Copyright-Jahr
2022
Electronic ISBN
978-3-658-36482-3
Print ISBN
978-3-658-36481-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-36482-3

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