Psychologie des Lehrens - von der Didaktik zur Instruktionspsychologie

Gliederung Paradigmen des Lehrens und Lernens Erziehungswissenschaftliche Didaktikmodelle Instruktionspsychologische Ansätze der I. und II. Generation (instructional design) Konstruktivistische Ansätze Situated cognition Anchored instruction Cognitive apprenticeship Cognitive flexibility approach Goal based scenarios (GBS) Problemorientiertes Lernen (POL)

Das Berliner Didaktikmodell

Instruktionsdesign (ID) ID bezeichnet den Prozeß der Planung, Entwicklung und Gestaltung von Instruktionssituationen und –verläufen Instruktionstheorien sind eigenständige (von Lerntheorien m.o.w. losgelöste) „technologische Theorien“ mit deskriptiven & präskriptiven Komponenten. Es können 8 Arbeitsschritte des ID unterschieden werden (Bedarfsanalyse, Globalziele festlegen, Instruktionsanalyse, Spezifikation der Lehrziele, Verfahren zur Kontrolle des Lernerfolgs, Instruktionsstrategie und Medienwahl, Materialproduktion, Evaluation) Aufgrund grundlegender (Selbst-)Kritik [mangelnde Berücksichtigung kognitionspsychologischer Erkenntnisse, geringe Interaktivität] werden ID-Modelle der 2. Generation entwickelt, die Grundannahmen aus konstruktivistischen Unterrichtsansätzen aufgreifen. Letztere setzen an den Problemen des herkömmlichen Unterrichts an.

Probleme traditioneller Unterrichtsformen ! Fehlende Identifikation mit gestellten Problemen ! Wissen wird als Ziel und nicht als Mittel zum Ziel angesehen ! Gelernte Fakten können oft nicht spontan zum Lösen von Problemen genutzt werden (“träges Wissen“) ! Neues und altes Wissen bleibt unverbunden ! Transfer des Gelernten bleibt aus

Erklärungen für träges Wissen Metakognitive Defizite Motivationale Defizite Kosten-Nutzen-Abwägungen Volitionale Defizite Dysfunktionale epistemiol. Überzeugung Metaprozess- Erklärungen Strukturdefizit- Erklärungen Defizite im konzeptuellen Wissen Mangelnde Wissenskompilierung Implizites und explizites Wissen als getrennte Systeme Kompartmentalisierung Träges Wissen Situiertheits- erklärung

Konstruktivistische Grundannahmen Wissen wird generiert und ist nicht „extern zuführbar“. Lernende konstruieren ihr Wissen in Abhängigkeit von ihren mentalen Strukturen und Überzeugungen. Informationen erhalten Bedeutung durch den Bezug zu relevanten Kontexten. Bedeutungen werden in der Interaktion ausgehandelt. Metakognitive Fertigkeiten sind wichtig für die Kontrolle und Reflexion des eigenen Lernens.

Prinzipien der Gestaltung einer “situierten Instruktion” Situated Cognition   Prinzipien der Gestaltung einer “situierten Instruktion” (nach Mandl/Gruber/Renkl 1993) Authentizität und Situiertheit Komplexe (wie natürliche) Ausgangsprobleme Multiple Kontexte (z.B. Aufgabenbsp.) und Perspektiven (z.B. in der Gruppenarbeit) Artikulation und Reflexion (Lernen im sozialen Austausch)

Situated Cognition Ansätze zur Siutated Cognition Anchored Instruction Cognitive Apprenticeship Cognitive Flexibility   Verwandte (aktuelle) Ansätze Goal based scenarios Problemorientiertes Lernen   Verwandte (reformpädagogische) Ansätze exemplarisches / generisches / entdeckendes Lernen erfahrungsbezogener / offener / handlungsorient. U.

Anchored Instruction (1) The Cognition and Technology Group (CTGV) http://peabody.vanderbilt.edu/ctrs/ltc/Research/research.html Learning Technology Center (LCT) der Vanderbilt University (Nashville, TN) Reunion 99 Recap View photos and presentations from the LTC 15th Anniversary and Reunion, held in June.  T-shirts are still available, so get yours soon! LTC Intranet (Internal Use Only)

Anchored Instruction(2) The Cognition and Technology Group (CTGV) http://peabody.vanderbilt.edu/ctrs/ltc/Research/research.html Anwendungsbeispiele / Studien / Zukunftsprojekte Textaufgaben mit Indiana Jones Indiana Jones in den Naturwissenschaften Geschichte / Geographie mit "The Young Sherlock Holmes" Multidisziplinäres Projekt: "Der dritte Mann" "Invitations to Thinking" Designprinzipien Präsentation mit Hilfe von Video-Discs Narrative Präsentation Selbständige Problemgenerierung Embedded Data Design vs. Anregung zu Recherchen

Anchored Instruction (3) Startpunkt waren die „Textaufgaben mit Indiana Jones“: Die Schüler Sahen den Film „Raiders of the lost arc“, in dem Indiana Jones In Südamerika auf der Suche nach dem Gral ist. Die Schüler mussten sich vorstellen, selbst in den Dschungel zu reisen und zu überlegen, welche Hindernisse auftauchen könnten. Z.B. musste die Grösse einer Schlucht (im Verhältnis zur Größe von IJ erschlossen werden) Das bekannteste Anchored Instruction-Projekt betrifft den Mathematikunterricht im 5. und 6. Schuljahr. Für die dort vom National Council of Teachers of Mathematics (NTCM) herausgegebenen Curriculum and Evaluation Standards for School Mathematics für die Klassen 5 - 8 wurden die Laser-Bildplatten mit den Abenteuergeschichten des Jasper Woodbury konstruiert.

Anchored Instruction (4) Gestaltungsprinzipien (design principles) der Jasper-Serie zur Lösung mathematischer Probleme Speziell entwickelte Serie mit 12 Abenteuern für Schüler ab Klassenstufe 5 Videogestützte Situationspräsentation (unabh. von Lesefähigkeiten) Narrative Struktur, Erzählung mit realistischen Problemen (statt einer abstrakten Unterweisung -> Verknüpfung des Wissens mit Anwendungsbedingung) Dynamisches Problem (-> Förderung des Umgangs mit Dynamik) Generatives Problemlösen: Zur Aktivität anregende Darstellung (d. h. die Lernenden definieren das zu lösende Problem) Eingebettetes Daten-Design: „Detektivgeschichten“ enden in komplexem Problem und bieten alle zur Lösung benötigten Informationen Sinnvolle Komplexität (d. h. jedes Abenteuer schließt mindestens 14 Schritte ein) Paare aufeinanderbezogener Geschichten zur Transferförderung Verknüpfungen über verschiedene Fächer und das gesamte Curriculum, aber Fokus auf mathematische Probleme

Cognitive Apprenticeship (1) (Collins, Brown und Newman, 1989) Definition - Cognitive Apprenticeship ist ein Oberbegriff für eine interaktive (zwischen Lernendem und Experten) Lernmethode, die die effektiven Bestandteile des traditionellen Meister-Lehrling Verhältnisses auf kognitive Lernziele anwendet.

Cognitive apprenticeship (2) Eigenschaften von „Idealen Lernumgebungen„ Inhalt: Vermittlung von deklarativem und prozeduralem Wissen Domain Knowledge - Wissen spezifisch zu einem Fach Heuristic strategies - allgemeine Strategie, um Probleme eines Faches (oder verschiedenen Fächern) zu lösen Control Strategies - Eigene Kontrolle des Verständnisses einer Aufgabe Learning Strategies -Lernen, wie man lernt

Eigenschaften von „Idealen Lernumgebungen" Methoden Modelling – Demonstration des richtigen Vorgehens, aber auch der Fehleranalyse Articulation -Lernender oder Instruktor verbalisiert Denkprozesse Coaching -Verbesserungen, Korrekturen, und Vorschläge seitens des Instruktors Scaffolding -Wirkt wie ein unterstützendes „Gerüst"; Struktur und Anleitung geben und Hilfe bei untergeordneten Zielen bis das komplexere Lernziel erreicht wird. Fading: Instruktion tritt in den Hintergrund sobald daß der Lernende die Aufgabe selbst durchführen kann. Reflection -Wiederholung u. Nachdenken über das Problemlösen Exploration -Einsetzen der Problemlösestrategien in praktischen Aufgaben

Eigenschaften von „Idealen Lernumgebungen" Sequence (Reihenfolge) Increasing complexity -Steigende Schwierigkeit der Aufgaben Increasing diversity -Steigende Vielfalt der notwendigen Fertigkeiten, z.B. beim Textverständnis können die Ziele des Lesens geändert werden: aus Spaß, zum Behalten oder für eine schriftliche Bearbeitung. Global before local skills -Gesamtkonzept u. übergeordnete Ziele möglichst früh darstellen, so daß der Lernende Richtung und Reihenfolge der untergeordneten Ziele nachvollziehen kann. Z.B. beim Lesen einer Fremdsprache: Konzentration zuerst auf die generelle Bedeutung u. später auf einzelnen Wörter eines Texts.

Eigenschaften von „Idealen Lernumgebungen" Soziologische Aspekte Culture of expert practice -Interaktion zwischen den Lernenden u. dem Instruktor (Teilhabe an einer Expertenkultur) Situated learning -Problemlösen möglichst mit der Realität und dem Alltag verbunden. Z.B. Schüler arbeiten gemeinsam an einem Projekt und kommunikizieren über E-Mail. Intrinsic Motivation -Die Motivation, ein Problem zu lösen, weil es einem interessanten Ziel dient. Z.B. Textverständnis als notwendige Bedingung, an einem Spiel teilzunehmen. Exploiting cooperation -Kooperative Zusammenarbeit zwischen den Lernenden Exploiting competition -Wettbewerb z.B. zwischen Gruppen, um die Motivation zu erhöhen. Kann problematisch sein.

Cognitive Flexibility Theory (Spiro et al., 1990) Stammt aus der Expertiseforschung Ziel ist geistige Flexibilität im Umgang mit komplexen Problemen Vorteile von Hypertexten sollen genutzt werden, die fortgeschrittenen Lernerns als Ergänzung zum herkömmlichen Unterricht gegeben werden Bsp: Citizen Kane: Zunächst wird ein Film gezeigt (Aufstieg und Fall eines amerik. Staatsbürgers) Kurze Filmszenen (Minicases, kleine Fallbeispiele) werden definiert, deren Inhalt interpretiert werden soll Im Programm werden 10 verschiedenen Erklärungsansätze angeboten, anhand derer die Minicases interpretiert werden können Jedem Minicase wird ein Vektor zugeordnet, auf dem die Wichtigkeit der 10 Themen für das einzelne Minicase angegeben ist. Bsp: http://lpsl.coe.uga.edu/Jacobson/papers/JEMH96/JEMH96.html

Roger C. Schank Goal-based scenarios                                                      Roger C. Schank, director of the Institute for the Learning Sciences (ILS) at Northwestern University, is a leader in the field of artificial intelligence and multimedia-based interactive training. His work stresses the value of learning from experts, developing skills rather than perfecting routines, and applying the benefits of "just-in-time" training. http://www.wiso.gwdg.de/~arink/roger-intro.au

Die Komponenten von Goal-Based Scenarios Beispiel: Sickle Cell Counselor (SCC) Der Lernende übernimmt die Rolle des Beraters für Sichelzellenanämie. Die Mission hat das Handlungsziel, Ehepaare über ihre Gefahr zu beraten, die Sichelzellenanämie an ihre Kinder zu vererben. Aus drei Ehepaaren sucht sich der Lernende eins zur Beratung heraus.

Goal-based Scenarios Die Leitidee: "An interest is a terrible thing to waste" Theoretischer Hintergrund: Kognitivismus/Konstruktivismus, situated cognition Zentrales Anliegen von GBS ist die Vermittlung von Fertigkeiten, d.h. „der Entwicklung angemessener Erwartungen und des Erlernens einer angemessesen Reaktion auf das Eintreten des Erwarteten." Selbstkompetenz Umgang mit komplexen Informationen Umgang mit Medien Soziale Kompetenzen

Prinzipien der Kursgestaltung mit GBS 1. Thematischer Zusammenhang/Verständlichkeit (Bezug der Aufgaben zur Zielsetzung) 2. Realitätsnähe; realistische Komplexität / Variabilität der Aufgabenstellung(en) 3. Kontrolle, Macht für die Lernenden (Eigenverantwortung) 4. Anforderungskonsistenz (am Lernfortschritt orientierte Steigerung des Schwierigkeitsgrades) 5. Unmittelbare Feedbackgabe (Ermöglicht gezielte Fehlersuche bzw. Ursachenforschung und steigert so das Gefühl der Kontrolle sowie in der Folge die Motivation) 6. Pädagogische Zielführung (Sicherstellen, daß die Lernenden die (Haupt-)Ziele nicht aus den Augen verlieren!) 7. Hinweise, Lernhilfen (Texte bzw. Videosequenzen, die Schwierigkeiten überwinden helfen)

Problemorientiertes Lernen Nach Mandl, Reinmann-Rothmeier und Gräsel (2000) muss ein Unterricht mindestens folgende vier Gestaltungsprinzipien des situated-cognition-Konzeptes einhalten, um als problemorientiert zu gelten: a)      authentische Kontexte b)      multiple Kontexte c)      soziale Lernkontexte / Expertenkontakten d)      instruktionaler Kontext: Die Instruktion besteht im Beraten, Unterstützen, Anregen, Anleiten des Lehrenden (scaffolding), aber auch im rechtzeitigen Rückzug bei inhaltlichen Fragen, die von der Gruppe bearbeitet werden sollen (fading).