Neue Medien und individuelle Förderung 01.-03.09.2005, Ganztagsschulkongress Berlin Prof. Dr. Bardo Herzig, Bochum www.bardo-herzig.de

Agenda Eingangsbeispiel Lernrelevante Eigenschaften Neuer Medien Formen computerbasierter Lernangebote Empirische Befunde zur Lernwirksamkeit Neuer Medien Individuelle Förderung Eingangsbeispiel (Fortsetzung) Adaptierbarkeit und Adaptivität Resümee © Herzig 2005

Eingangsbeispiel „Die großen Klimazonen“ Fach Geographie, 8. Klasse Problemstellung im Filmausschnitt: Der Einfluss der Sonnenstrahlen auf die Temperatur am Äquator und am Nordpol. © Herzig 2005

Eingangsbeispiel Subjektive Theorien eines Schülers (naive Schülervorstellungen) Erde Sonne Erklärungsansatz/ Hypothese: - Strahlen legen zum Nordpol einen längeren Weg zurück, daher ist es dort kälter Lernvoraussetzung/ Alltagserfahrung: - In der Nähe einer Wärmequelle ist die Temperatur höher als weiter davon entfernt © Herzig 2005

Eingangsbeispiel Weitere subjektive Theorien (naive Schülervorstellungen) Lernvoraussetzung/ Alltagserfahrung: - Am Fuß eines Berges ist es wärmer als auf dem Gipfel Kognitiver Konflikt: - Näher an der Wärmequelle ist es kälter als weiter davon entfernt © Herzig 2005

Lernrelevante Eigenschaften neuer Medien Funktionalitäten computerbasierter Medien Darstellen/ Präsentieren Übermitteln Arrangieren Verknüpfen Speichern Verändern zentrale Merkmale digitaler (computerbasierter) Medien bedeutsam im Kontext von Lehr- und Lernaktivitäten © Herzig 2005

Lernrelevante Eigenschaften neuer Medien Funktionen computerbasierter Medien im Unterricht Lernanregung und Lernhilfe Informationsquelle Werkzeug zur Erschließung von Informationen Werkzeug für die Be- und Verarbeitung von Daten Gegenstand von Analysen Bereitstellung von Materialien für die eigenständige Bearbeitung Instrument der Kooperation und der Kommunikation Instrument der Speicherung und der Präsentation von Arbeitsergebnissen Instrument des handelnden Umgangs mit Lernobjekten © Herzig 2005

Formen von computerbasierten Lernangeboten Lehrprogramme Verschiedenen Angeboten liegt explizit oder implizit eine bestimmte Auffassung vom Lernen zugrunde Verschiedene Angebote enthalten Formen der Anpassung an die Lernenden. Übungsprogramme Offene Lehrsysteme Lernspiele Experimentier- und Simulationsumgebungen Kommunikations- und Kooperationsumgebungen Datenbestände Werkzeuge © Herzig 2005

Empirische Befunde Sind neue Medien geeignet, Lernprozesse und Lernergebnisse zu verbessern? Untersuchungen zu generellen Medieneffekten Arten empirischer Untersuchungen Untersuchungen zu speziellen Medienmerkmalen Interaktionsstudien Evaluationsstudien © Herzig 2005

Empirische Befunde Untersuchungen zu generellen Medieneffekten Fragestellung: Ist das Lernen mit oder ohne Medien erfolgreicher? Ist das Lernen mit Medium x erfolgreicher als das das Lernen mit Medium y? Ergebnis: - keine einheitlichen Ergebnisse/ Tendenzen - die Fragestellung hat sich als nicht sinnvoll erwiesen © Herzig 2005

Empirische Befunde Untersuchungen zu speziellen Medienmerkmalen Fragestellung: Wie wirken sich bestimmte Medieneigenschaften auf den Lernerfolg aus? Ergebnisse: - theoriegeleitete und empirisch bewährte Annahmen zum Lernen mit Medien Bspe.: - Wirkungen von Text-Bild-Kombinationen (Codierungsarten) - Wirkungen von Kombinationen auditiver und visueller Präsentationen (Sinnesmodalitäten) © Herzig 2005

Empirische Befunde Interaktionsstudien Fragestellung: Wie wirken sich Lernvoraussetzungen auf den Lernerfolg aus? Ergebnisse (u.a.): - medienspezifische Einstellung und mentale Anstrengung - intrinsische Motivation und Interesse - Vorwissen (themenspezifisch, medienspezifisch) - Lernstrategien bedeutsame Faktoren bei der Erklärung interindividueller Unterschiede © Herzig 2005

Empirische Befunde Evaluationsstudien Fragestellung: Welche didaktischen Maßnahmen/ Mittel können empfohlen werden, um bestimmte Ziele in einem bestimmten (medialen) Kontext zu erreichen? Ergebnisse: - bisher nur wenige Untersuchungen dieser Art - z.B. Empfehlungen zur Verwendung von Computer- simulationen zur Verbesserung der Problemlöse- fähigkeit und des komplexen Denkens für die Unterrichtsforschung der vielversprechendste Ansatz © Herzig 2005

Empirische Befunde Einflussfaktoren auf den Lernerfolg Medium (an sich) Medienmerkmale Lernerfolg Lernvoraussetzungen Didaktisches Design/ Lernarrangement © Herzig 2005

Zwischenresümee Die Nutzung Neuer Medien per se ist genauso wenig lernförderlich wie das Lustwandeln in einer Bibliothek nicht bildend ist. Die erfolgreiche Nutzung lernförderlicher Potenziale neuer Medien ist abhängig von der Passung zwischen Lernsoftware, Lernvoraussetzungen und Lernarrangement. © Herzig 2005

Individuelle Förderung Individuelle Förderung sollte Schülerinnen und Schülern solche Lernumwelten zur Verfügung stellen, - in denen sie ihre Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten entsprechend ihren Lernvoraussetzungen eigenständig weiterentwickeln können. Individuelle Förderung ist eng verbunden mit der Entwicklung der Fähigkeit, selbstgesteuert zu lernen. Individuelle Förderung sollte die Eigenständigkeit des Lernenden als konstruktives Individuum anerkennen, d.h. Förderung ist zugleich Forderung an den Lernenden. © Herzig 2005

Individuelle Förderung Erfolgreiche Konstruktionen gelingen, wenn Schülerinnen und Schüler an ihr Vorwissen anknüpfen können und von dort ausgehend Vorstellungen, Kenntnisse und Fähigkeiten erweitern oder verändern. Dies bedeutet, Schülerinnen und Schüler müssen Gelegenheit haben, ihre subjektiven Theorien über bestimmte Sachverhalte zu artikulieren und in Auseinandersetzung mit ihrer (Lern-)Umwelt (Lehrer, Mitschüler, Lern- material, …) zu erweitern und zu verändern. Hierbei können neue Medien einen lernförderlichen Beitrag leisten! © Herzig 2005

Eingangsbeispiel (Fortsetzung) Möglichkeiten der medienunterstützten Auseinandersetzung mit fachspezifischen/ fachübergreifenden Fragestellungen - Aufgaben-/ Problemstellung (z.B. mit Hilfe der Temperaturverläufe am Nordpol und in Nairobi aus dem Internet) - Erhebung der subjektiven Theorien von Schülerinnen und Schülern zur Aufgaben-/ Problemstellung - Erarbeitung von Grundlagen mit Hilfe einer Lernsoftware (z.B. „Wetter und Klima“) © Herzig 2005

Eingangsbeispiel (Fortsetzung) „Wetter und Klima“ (Offenes Lehrsystem) Die Erdoberfläche erhält unterschiedliche Energiezufuhr in Abhängigkeit vom Einfalls- winkel der Sonnenstrahlen. Aufgrund der großen Entfernung zwischen Sonne und Erde und der Größe der Sonne, erreichen die Sonnenstrahlen die Erde als fast parallele Strahlen. Die unterschiedlichen Einfallswinkel werden also nur durch die Krümmung der Erdkugel bedingt. In den niederen Breiten also in Äquatornähe) treffen die Sonnenstrahlen ganzjährig rela- tiv steil auf. Ein Strahlenbündel muß nur eine relativ kleine Fläche erwärmen. In den hohen Breiten (also in Polnähe) treffen die Strahlen dagegen ganzjährig relativ flach auf. Ein gleichgroßes Strahlenbündel muß demnach eine viel größere Fläche er- wärmen. Die Energie wird auf eine größere Fläche verteilt, jeder einzelne Punkt erhält weniger Energie. Beispiel einer Text-Bild-Kombination Quelle: Software „Wetter und Klima“, Springer electronic media © Herzig 2005

Beispiel einer Text-Bild-Kombination/ Animation Eingangsbeispiel (Fortsetzung) „Das Wetter“ (Offenes Lehrsystem) Aber Vorsicht: Naive Alltagsvorstellungen sollten natürlich durch neue Medien nicht noch „naiver“ werden! (Dies ist allerdings kein Problem der Neuen Medien, sondern der Medienmacher) Beispiel einer Text-Bild-Kombination/ Animation Quelle: Software „Das Wetter“, meteo consult © Herzig 2005

? Eingangsbeispiel (Fortsetzung) Relevante Fragen der Lernenden (Auswahl): Einfluss des Einfallswinkels der Strahlen auf die Temperatur? Einfluss der Weglänge der Strahlen auf die Temperatur? Einfluss der Entfernung zu einer Wärmequelle auf die Temperatur? … Neue Medien sollten dazu anregen, Fragen zu stellen und Fragen in (möglichst kooperativer Weise) handelnd zu bearbeiten. Handelnder Umgang mit Neuen Medien bedeutet auch, Lernergebnisse ohne Medienbrüche in einem Portfolio zu sammeln. © Herzig 2005

Eingangsbeispiel (Fortsetzung) Portfolio: Be- und Verarbeitung verschiedener medienbasierter Materialien in einem Portfolio-Dokument ohne Medienbrüche. Ergebnisse von Internet-Recherchen Materialien aus Lernumgebungen eigene Berechnungen mit Standard-Werk- zeugen eigen formulierte Texte Die Weglänge der Sonnenstrahlen Wenn man die Entfernung zwischen der Erde und der Sonne betrachtet, dann entspricht sie dem ca. 109-fachen Erdradius. Wenn nun also ein Sonnenstrahl auf den Äquator trifft, so ist die zurückgelegte Wegstrecke im Verhältnis zu dem Strahl, der Dokumentation des eigenen Lernweges © Herzig 2005

Zwischenresümee Die lernwirksame und förderliche Nutzung Neuer Medien hängt in entscheidender Weise davon ab, - welche Lernaktivitäten sie ermöglichen und - ob die – medienunterstützten – Lernaktivitäten im Hinblick auf die Voraussetzungen der Lernenden angemessen sind. Mögliche Lernaktivitäten: - informieren, rezipieren, exzerpieren - strukturieren, integrieren - explorieren, experimentieren - präsentieren - kommunizieren, kooperieren - reflektieren - üben, wiederholen, … © Herzig 2005

Adaptierbarkeit und Adaptivität Ist Software in der Lage, sich dem Lernenden anzupassen? adaptierbare Software Lernende(r) Lernsoftware Lehrperson diagnostiziert den Unterstützungs- bedarf des Lernenden und stellt die Lernsoft- ware entsprechend ein Lehrperson Grundkonstellationen Lernende(r) Lernsoftware adaptive Software Lernsoftware „diagnostiziert“ den Unter- stützungsbedarf des Lernenden und reagiert mit entsprechenden Maßnahmen © Herzig 2005

Adaptierbarkeit und Adaptivität Konstellation 1: - Die Lehrperson benötigt Diagnosefähigkeit, um die Lernvoraussetzungen einzuschätzen - Die Software muss Möglichkeiten der Adaption vorsehen, z.B. - Adaption der Darstellungsformen bzw. deren Kombination - Adaption der Instruktionssequenz - Adaption der Aufgabenpräsentation - Adaption der Aufgabenschwierigkeit - Adaption der Hilfestellungen/ Informationsangebote - Die Lehrperson benötigt gute Kenntnis der Software, um sie entsprechend den Lern- voraussetzungen einstellen zu können © Herzig 2005

Adaptierbarkeit und Adaptivität Konstellation 2: - Die Lernsoftware muss „intelligente“ Diagnoseaufgaben wahrnehmen können Warum dies so schwer ist … - Die Lernsoftware muss Daten über den Benutzer/ die Benutzerin sammeln - Die Lernsoftware muss aus den Daten ein „Lernermodell“ generieren - Das „Lernermodell“ muss so gut/ individuell sein, dass die Lernhilfen auch lernförderlich wirken Lernermodelle sind häufig stereotypenbasiert und nicht auf den individuellen Lernenden ausgerichtet © Herzig 2005

Adaptierbarkeit und Adaptivität Beispiele Quelle: www.incops.de © Herzig 2005

Adaptierbarkeit und Adaptivität Beispiele Rückmeldung in Abhängigkeit von Testergebnissen Sammeln von Informationen über Lernstände mit Tests Quelle: www.incops.de © Herzig 2005

Adaptierbarkeit und Adaptivität Beispiele Quelle: www.incops.de © Herzig 2005

Adaptierbarkeit und Adaptivität Beispiele Sammlung und Auswertung von Informationen über Lernstand und Lernweg in einer Datenbank alphabetische Strategien orthographische Strategien morphematische Strategien wortübergreifende Strategien rezeptive Strategien Merkstrategien assoziative Strategien Korrekturstrategien Empfehlung einer Lernstrategie Analysemodul zu den Schreibweisen eines Wortes (hier: Gummi- stiefel) Software: Köller/ Bergmann: Rechtschreibdetektive © Herzig 2005

Didaktische Szenarien Passung? Lernsoftware didaktische Gestaltung Lehrperson Lernender Passung? didaktische Gestaltung (Unterricht) Passung? Notwendige Fähigkeit, selbst- gesteuert zu lernen didaktische Gestaltung Lernender Lernsoftware © Herzig 2005

Resümee - Neue Medien weisen ein hohes Potenzial für die Verbesserung von Lernprozessen auf. - Neue Medien sind nicht per se lernwirksam und förderlich, sondern ihre Funktionalitäten müssen für intendierte Lernaktivitäten didaktisch angemessen eingesetzt bzw. genutzt werden. - Neue Medien sind nur bedingt adaptiv. Sie ersetzen nicht die diagnostische Expertise von Lehrpersonen und deren didaktische Kompetenzen. - Die Beurteilung Neuer Medien ist abhängig von der Zielperspektive, mit der sie verbunden werden. - Großer Handlungsbedarf besteht in der Entwicklung und Evaluation von medienunterstützten Unterrichtskonzepten. © Herzig 2005

Literatur: Tulodziecki, G./ Herzig, B. (2002): Computer & Internet in Schule und Unterricht. Medienpädagogische Grundlagen und Beispiele. Berlin: Cornelsen Scriptor Tulodziecki, G./ Herzig, B. (2004): Mediendidaktik. Medienverwendung in Lehr- und Lernprozessen. Stuttgart: Klett-Verlag Herzig 2005

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