Beim Forschenden Lernen bearbeiten Schülerinnen und Schüler authentische naturwissenschaftliche Fragestellungen auf eine ähnliche Art und Weise wie Wissenschaftler in der betreffenden Domäne. Sie werden beispielsweise dazu angehalten, Hypothesen aufzustellen und anhand bereitgestellter oder selbst gewonnener Daten zu überprüfen, die webbasiert dargestellt werden. Auf diesem Weg sollen sie sowohl fachliches Wissen als auch fächerübergreifende Kompetenzen wie Argumentations- und Medienkompetenz als wichtige Bestandteile naturwissenschaftlicher Grundbildung (scientific literacy) erwerben.
In den vergangenen Jahren hat sich ein stetig wachsender Forschungszweig mit sogenannten computerunterstützten Kooperationsskripts befasst, die Lernende zu Lernaktivitäten anregen und so den Erwerb von Domänenwissen und der genannten Kompetenzen fördern sollen.
Dieses Projekt zielt auf die Beantwortung der folgenden Fragen:
(1) Wie können computerunterstützte Kooperationsskripts effektiv in Schulklassen eingesetzt werden, um den Erwerb von Domänenwissen und allgemeineren Kompetenzen zu fördern?
(2) Wie können Kooperationsskripts "ausgefadet" werden, damit Lernende zunehmend Verantwortung für ihre kooperativen Lernaktivitäten übernehmen?
(3) Wie können sogenannte Unterrichtsskripts dazu benutzt werden, verschiedene Formen computerunterstützter kooperativer Lernumgebungen für Kleingruppen mit dem gesamten Unterrichtsgeschehen abzustimmen?
Diese Fragen werden in zwei Feldexperimenten in Gymnasien untersucht. Beide Studien legen einen Schwerpunkt sowohl auf die Analyse der Prozesse der gemeinsamen Wissenskonstruktion als auch auf kurz- und langfristige Effekte der Interventionsformen.
Dieses Projekt ist Teil der DFG-Forschergruppe "Orchestrating Computer-Supported Processes of Learning and Instruction"
Dr. James D. Slotta, University of Toronto (Canada): Entwicklung und Erforschung instruktionaler Maßnahmen zur Unterstützung des Forschenden Lernens
Wecker, C., Kohnle, C. & Fischer, F. (2007). Computer literacy and inquiry learning: when geeks learn less. Journal of Computer Assisted Learning, 23, 133-144.
Schülerinnen und Schüler haben beim webbasierten Forschenden Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht häufig Schwierigkeiten, für den Wissenserwerb nötige wissenschaftliche Aktivitäten wie Exploration, Aufstellen von Hypothesen, Entwicklung von Untersuchungen und deren Auswertung selbst gesteuert auszuführen. Außerdem ist bisher wenig darüber bekannt, wie Lehrkräfte beim kooperativen webbasierten Forschenden Lernen ihre Schülerinnen und Schüler im Rahmen des naturwissenschaftlichen Unterrichts angemessen unterstützen können. Deshalb werden in diesem Projekt Klassenskripts zur Förderung der Lehr- und Lernaktivitäten beim Forschenden Lernen entwickelt und deren Auswirkungen – in Abhängigkeit der Computerkompetenz der Lernenden – auf die Aktivitäten des Forschenden Lernens, das Hilfesuchverhalten und den Erwerb von inquiry skills und domänenspezifischem Wissen im Bereich der Physik untersucht. Eine experimentelle Feldstudie mit den Faktoren Klassenskript (mit vs. ohne) und Medienkompetenz der Kleingruppen (homogen hoch, homogen niedrig, heterogen) wird derzeit ausgewertet. Die Ergebnisse sollen einen Beitrag zur Integration webbasierten Forschenden Lernens in den naturwissenschaftlichen Unterricht leisten.
Carmen Kohnle, Kaufmännische Schule Hechingen
Zukunftsorientierte Lehr-Lern-Szenarien verlangen nicht nur innovative didaktische Methoden, sondern auch den Einsatz innovativer Technologien. Damit sind nicht nur digitale Medien gemeint, sondern auch flexibel einsetzbares Mobiliar, das die Umsetzung einer Vielzahl unterschiedlicher didaktischer Anwendungen wie Plenumsphasen, Kleingruppenarbeit und individuelles Arbeiten erlaubt sowie schnelle Wechsel zwischen diesen Phasen unterstützt. In einem Kooperationsprojekt mit der Firma Steelcase werden in einer Reihe empirischer Studien die Effekte unterschiedlicher Möbelarrangements auf das individuelle und kooperative Lernen und Entscheiden untersucht.
Der Fokus in mathematischen Curricula hat sich in jüngerer Zeit von der Beschreibung von fachlichen Inhalten hin auf den Umgang mit mathematischen Inhalten verlagert. Hierzu gehören Prozesse mathematischen Arbeitens wie beispielsweise mathematisches Argumentieren. Bisherige Studien haben große Defizite von Lernenden bei der Entwicklung adäquater mathematischer Argumentationen gezeigt.
Die mathematische Argumentationskompetenz von beginnenden Lehramtsstudierenden der Mathematik soll in einer computerunterstützten kooperativen Lernumgebung gefördert werden. Auf der Grundlage von Ansätzen aus der Mathematikdidaktik und der Pädagogischen Psychologie werden lernförderliche Unterstützungsmaßnahmen angeboten, die auf unterschiedliche Komponenten der mathematischen Argumentationskompetenz abzielen. Die fachspezifische, individuell-kognitive Komponente mathematischer Argumentationskompetenz soll mit Hilfe heuristischer Lösungsbeispiele unterstützt werden, die die Vorgabe von heuristischen Strategien mit Eigenschaften von traditionellen Lösungsbeispielen zusammenbringen. Die fächerübergreifende, sozial-diskursive Komponente mathematischer Argumentationskompetenz soll durch den Einsatz von Kooperationsskripts unterstützt werden. Diese Skripts strukturieren die Zusammenarbeit von Kleingruppen, so dass die Lernpartner hinsichtlich der Anwendung lernförderlicher diskursiver Argumentationsstrategien unterstützt werden.
In einer ersten Studie wird die Wirkung heuristischer Lösungsbeispiele und argumentationsbezogener Kooperationsskripts sowie ihrer Kombination auf den Erwerb fachspezifischer, individuell-kognitiver und fächerübergreifender, sozial-diskursiver Komponenten mathematischer Argumentationskompetenz untersucht. Zwei weitere Studien sollen klären, inwieweit die Wirkung optimiert werden kann, wenn es den Lernenden ermöglicht wird, das Ausmaß instruktionaler Unterstützung an ihr subjektiv wahrgenommenen Bedürfnisse anzupassen.
Frank Fischer, Prof. Dr.
Ingo Kollar, Dr.
Freydis Vogel
Ansprechpartner:
Freydis Vogel
