Stand der Forschung Stand der Forschung

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1 Stand der Forschung Stand der Forschung Arbeitstitel: Empirischer Vergleich zweier Trainingsmodelle auf Basis der Kompetenz- Performanz-Struktur-Theorie von Korossy. 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

2 Überblick EDV-spezifische Lehr-Lern-Forschung
Stand der Forschung Überblick EDV-spezifische Lehr-Lern-Forschung Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie Ableitung der Fragestellung 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

3 Lehr-Lern-Forschung Wie kann Wissen erworben werden? Aktiv
Stand der Forschung Lehr-Lern-Forschung Wie kann Wissen erworben werden? Aktiv Selbstgesteuert Konstruktiv Situativ Welche Formen von Wissen gibt es? Deklaratives Wissen Prozedurales Wissen Strategisches Wissen Metakognitives Wissen 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

4 EDV-spezifische Lehr-Lern-Forschung
Stand der Forschung EDV-spezifische Lehr-Lern-Forschung Systemorientierte Lernumgebung Schäfer et. al (1994) Problemorientierte Lernumgebung Greif & Janikowski (1987) Greif (1996) Adaptive Lernumgebung Gerbig (1997) 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

5 Systemorientierte Lernumgebung
Stand der Forschung Systemorientierte Lernumgebung Sequentielle EDV-Schulungen: Deklaratives Wissen Einüben von Befehlsfolgen Hintergründe werden nicht erklärt Ganzheitliche EDV-Schulungen: Deklaratives & prozedurales Wissen Erklärung weshalb Befehlsfolgen verwendet werden 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

6 Stand der Forschung Vergleich von heuristischen und ablauforientierten Software-Training, Schäfer et. al (1994) (1/3) Ablauforientiertes Software-Training Programmiertes Lernen Benutzerhandbücher Einzelnen Funktionen werden eingeübt Wichtige Rolle des Trainers Heuristischen Software Training Handlungstheorie Gesamtaufbau der Software Eigeninitiative des Lernenden Selbständiges Explorieren 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

7 Stand der Forschung Vergleich von heuristischen und ablauforientierten Software-Training, Schäfer et. al (1994) (2/3) „Terminkalender“ von Hewlett Packard 40 Versuchspersonen, in 2 Gruppen zu je 20 Vpn Unabhängige Variablen Trainingsmethode (ablauforientiert vs. heuristisch) Computererfahrung (gering vs. hoch) Alter (18-29; 30-36; ab 37) Abhängige Variable Lernerfolg Geschwindigkeitstest (benötigte Zeit, Fehler) Strukturlegetechnik (SLT) Beurteilungsbogen 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

8 Ergebnisse & Diskussion
Stand der Forschung Vergleich von heuristischen und ablauforientierten Software-Training, Schäfer et. al (1994) (3/3) Ergebnisse & Diskussion Hoch signifikanten Unterschied zw. den Trainingsmethoden Adäquateres mentales Modell bei der heuristischen Trainingsmethode Alter und Computererfahrung haben einen deutlichen Einfluss auf die Ergebnisse Wahl eines Trainingskonzeptes ist abhängig von der Struktur der zu erlernenden Software 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

9 Problemorientierte Lernumgebung
Stand der Forschung Problemorientierte Lernumgebung Lernende lernen die Software aktiv, konstruktiv und selbstgesteuert kennen Exploration innerhalb einer vorgegebenen Problemsituation Positiver Umgang mit Fehlern Fehler möglichst leicht, effizient und stressfrei beheben 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

10 Grundprinzipien des Trainingskonzeptes:
Stand der Forschung Aktives Lernen durch Fehler Greif & Janikowski (1987); Greif (1996) (1/4) Grundprinzipien des Trainingskonzeptes: Spielerischer Seminarbeginn Leichter Anfang – schwieriges Ende Kurze fachliche Lehrgespräche oder Vorträge Förderung des selbständigen Explorierens Bewältigung von Fehlerängsten, Lernen durch Fehler Förderung gegenseitiger Hilfe und Unterstützung 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

11 Stand der Forschung Aktives Lernen durch Fehler Greif & Janikowski (1987); Greif (1996) (2/4) Minimale Handbücher Kurz gefasste Informationen und Anleitungen Handlungsorientierte Schaubilder Orientierungsplakate Systematisches Fehlermanagement 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

12 Stand der Forschung Aktives Lernen durch systematische Fehlerexploration; Greif & Janikowski (1987) (3/4) DOS 2.0 und WordStar 3.40 12 Versuchspersonen Unabhängige Variable: Trainingskonzepte EG: Aktives Lernen mit systematischer Fehlerexploration KG: Programmiertes Lernen durch Tutorials Abhängige Variablen: „passives“ Wissen => Multiple-choise Wissenstest „aktives“ Wissen => Wissenstest mit offenen Fragen „aktives“ Lernen => Praktische Aufgaben => Komplexe Planungsaufgabe 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

13 Ergebnisse & Diskussion
Stand der Forschung Aktives Lernen durch systematische Fehlerexploration; Greif & Janikowski (1987) (4/4) Ergebnisse & Diskussion Experimentalgruppe signifikant bessere Leistungen als Kontrollgruppe Leistungsunterschiede können auf die Schwächen des Tutorials zurückgeführt werden Teilnehmer der Kontrollgruppe zeigen eher passives Verhalten 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

14 Adaptive Lernumgebung
Stand der Forschung Adaptive Lernumgebung Trainer modelliert Expertenverhalten Lernende führt Handlung selbst aus Trainer unterstützt immer weniger, Lernende wird immer selbständiger Instruktion  Konstruktion (Selbststeuerung) Vereint die Vorteile von systemorientierter und problemorientierter Lernumgebung 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

15 Stand der Forschung Wechsel von Informationsaufnahme und aktiver Verarbeitung beim Lernen, Gerbig (1997) (1/2) Microsoft Excel Grundkurs 87 Vpn Unabhängige Variable: Adaptives Training Infoaufnahmephase 30 Min, Verarbeitungsphase 60 Min Infoaufnahmephase 5 Min, Verarbeitungsphase 10 Min Vorwissen viel / mittel / gering Abhängige Variable: Lernerfolg Einstiegs- und Schlussaufgabe 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

16 Ergebnisse & Diskussion
Stand der Forschung Wechsel von Informationsaufnahme und aktiver Verarbeitung beim Lernen, Gerbig (1997) (2/2) Ergebnisse & Diskussion Kurze Informations- und Aufnahmephasen führen zu signifikant besseren Lernergebnissen Vorwissen hat Bedeutung für die Dauer der Informationsverarbeitungsphasen Wechsel von Informationsaufnahme und aktiver Verarbeitung ist für ein hohes Lernergebnis bedeutsam. 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

17 Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie
Stand der Forschung Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie Beispiel aus dem Gebiet der elementaren Teilbarkeitslehre Qualitativ-strukturelle Wissensmodellierung in der elementaren Teilbarkeitslehre, Korossy (1999) Performanz Empirisch beobachtbare Lösungsverhalten einer Person Kompetenz Nicht direkt beobachtbare, theoretisch, unterstellte Fähigkeit 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

18 Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie
Stand der Forschung Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie Menge von Aufgaben: A=a,b,c,d,e,f,g,h Aufgabe b: Bestimme die Teilermenge von 255. Methode 1 (TF): (i) 255 = 1 · 255 = 3 · 85 = 5 · 51 = 15 · 17 (ii) T255 =1,3,5,15,17,51,85,255 Methode 2 (TP): (i) 255 = 3 · 5 · 17 (ii) Teiler: 1,3,5,17,15,51,85,255; also T255 =1,3,5,15,17,51,85,255 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

19 Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie
Lösungsmethoden zu Aufgabe b: TF Methode 1:(i) 255 = 1 · 255 = 3 · 85 = 5 · 51 = 15 · Finde alle Faktorisierungen von a der Form a = u · v, mit u,v  . (ii) T255 =1,3,5,15,17,51,85,255 Für jedes Produkt a = u · v ist u,v  Ta TP Methode 2: (i) 255 = 3 · 5 · Ermittle die Primfaktordarstellung (PF) einer natürlichen Zahl a (ii) Teiler: 1,3,5,17,15,51,85,255; also T255 =1,3,5,15,17,51,85,255 Die Elemente von Ta sind 1, alle Primfaktoren und alle möglichen Produkte aus Primfaktoren von a. 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

20 Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie
Stand der Forschung Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie Auswahl und Entwicklung geeigneter Aufgaben Menge von 8 Aufgaben A = {a,b,c,d,e,f,g,h} Identifizierung der Lösungswege/-methoden für jede Aufgabe Kenntnis der Methode Fähigkeit sie im konkreten Anwendungsfall erfolgreich einzusetzen Menge von 13 Elementarkompetenzen E = {V,P,TP,TF, T, T,CT,CG,GT,GP,KV,KP,KGI} 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

21 Surmise Beziehungen zwischen den Elementarkompetenzen
Stand der Forschung Surmise Beziehungen zwischen den Elementarkompetenzen Komponenten-Inklusions-Prinzip Wenn die Methode λ als ein Einzelschritt in der Methode  enthalten ist, dann kann angenommen werden, dass eine Person, welche Methode  beherrscht auch die Methode λ beherrscht. Beispiel: Wenn eine Person über die Elementarkompetenz GP (Bestimmung des größten gemeinsamen Teilers), dann ist zu erwarten, dass sie auch über die Elementarkompetenz P (Bestimmung der Primfaktordarstellung) verfügt. GP  P 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

22 Surmise Beziehungen zwischen den Elementarkompetenzen
Stand der Forschung Surmise Beziehungen zwischen den Elementarkompetenzen Komplexitätsprinzip Diagnostisch relevante Schwierigkeitsunterschiede in der Methodenanwendung sollen begründet werden Beispiel: Die Bestimmung der Teilermenge T255 erscheint „schwieriger“ als die Bestimmung der Teilermenge T57. T255 = 1,3,5,15,17,51,85,255 TF, TP T57 = 1,3,19,57 T, T 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

23 Kompetenzmodellierung
Stand der Forschung Kompetenzmodellierung Mittels Surmise-Funktion  : E  ((E)) kann die Basis B(K) des Kompetenzraumes (K ,) ermittelt werden Eine Klausel () kann als Kompetenzzustand (K) betrachtet werden Beispiel für einen Kompetenzzustand {{P, T ,TP}} Die Basis B(K) von K besteht aus 18 Kompetenzzuständen Kompetenzstruktur = geordnetes Paar (E, K) Wenn , E  K, und K vereinigungsabgeschlossen, dann heißt (E, K) ein Kompetenzraum (K ,) 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

24 Interpretationsfunktion
Stand der Forschung Interpretationsfunktion Jeder Aufgabe wird die Menge derjenigen Kompetenzzustände zuordnet, in welchen die Aufgabe „lösbar“ ist hierbei sei angenommen, dass (k1) kx und dass (k2) kxK; Formal: k: A  (K) Beispiel: Aufgabe b kann durch Anwendung von Methode TF oder Methode TP gelöst werden Aufgabe b in jedem Kompetenzzustand lösbar der mindestens TF oder TP enthält kb := {TF, TP} 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

25 Repräsentationsfunktion
Stand der Forschung Repräsentationsfunktion Jedem Kompetenzzustand wird die Menge aller in diesem Kompetenzzustand lösbaren Aufgaben zugeordnet Formal: p:K  (A) Performanzstruktur (A,P) ist eine (empirische) Repräsentation der Kompetenzstruktur (E,K) Repräsentationsfunktion B(P) kann auf die Basis des Kompetenzraumes B(K) eingeschränkt werden B(P) besteht aus 11 Performanzzuständen Beispiel: p : {P, T ,TP}  abcd 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

26 Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie
Stand der Forschung Kompetenz-Performanz-Struktur Theorie Nach erfolgreicher Validierung können Aussagen über zugrundeliegende Fähigkeiten gemacht werden Validierung ist dann erfolgreich, wenn empirisch beobachtbare Aufgaben-Lösungsmuster mit den theoretisch abgeleiteten Performanzzuständen übereinstimmen 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

27 Ableitung der Fragestellung
Stand der Forschung Ableitung der Fragestellung Anhand konstruierter Aufgaben werden diejenigen Elementarkompetenzen identifiziert, die den Teilnehmern in Form der Trainings übermittelt werden sollen. Korossy (1999) beschreibt einen Lernschritt als Übergang von einem Kompetenzzustand in einen anderen, wobei dieser mehr Elementarkompetenzen enthält als der vorhergehende. Mittels der Aufgaben-Lösungsmuster kann der Performanzzustand einer Person bestimmt werden Durch Vergleich der Kompetenz- und Performanzzustände zwischen den Trainingsmodellen kann auf den Lernerfolg zurückgeschlossen werden 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl

28 Fragestellung Unterscheiden sich die Kompetenz- bzw. Performanzzustände in Bezug auf den Lernerfolg von Personen, abhängig davon mit welchem Trainingsmodell geschult wird? 4. Dezember 2018 Gertrude Putzl