Praxisprojekte des Qualifizierungsprogramms …zllwww/wp-content/uploads/2016_05_19... · Fallbeispiel 1: Eingliederung von Forschendem Lernen in die Computeralgebra-System (CAS)

Praxisprojekte des Qualifizierungsprogramms

»Forschendes Lernen an der TUHH«

Ausgabe 1

2 3

Herausgeber

Zentrum für Lehre und Lernen (ZLL)

(hier: Ulrike Bulmann, Klaus Vosgerau,

Nadine Stahlberg, Sönke Knutzen)

www.tuhh.de/zll

Technische Universität Hamburg

Am Schwarzenberg-Campus 3 (E)

21073 Hamburg

Layout, Satz und Gestaltung

Viktoria Constanze Schneider

Titelbild

Original von Teilnehmenden aus dem Work-

shopgeschehen des Qualifizierungsprogramms

„Forschendes Lernen an der TUHH“, Start SoSe

2015

Das aktuelle Gutachten des Wissenschaftsrats zu den

MINT-Fächern an Hamburger Hochschulen stellt der

TUHH für ihre besondere Innovationskraft in der Lehre

ein hervorragendes Zeugnis aus. Die hohe Dynamik in

der Lehre gründet dabei nicht zuletzt auf der starken

Forschungstradition unserer Technischen Universität.

Indem wir die Verbindung von Lehre und Forschung

aufbauend auf Bewährtem neu denken und unsere

Studierenden durch innovative Lehrmethoden intensiv

an unserer Forschung teilhaben lassen, bringen wir sie

auf den Weg, sowohl kompetente Ingenieurinnen und

Ingenieure als auch Forscherinnen und Forscher von

morgen zu werden.

Voraussetzung anspruchsvoller, forschungsnaher

Lehre ist die hohe didaktische Kompetenz unserer Leh-

renden. Wir sind der Überzeugung, dass die Ausbildung

dieser didaktischen Kompetenz so früh wie möglich ge-

fördert werden muss – am besten ab dem Moment, in

dem junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler

erstmals als Lehrende im Hörsaal, Seminarraum oder

im Labor stehen. Seit dem Sommer 2015 wird deshalb

von unserem „Zentrum für Lehre und Lernen“ das

Qualifizierungsprogramm „Forschendes Lernen an der

TUHH“ durchgeführt. Alle neuen wissenschaftlichen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter werden hier in das

Forschende Lernen eingeführt, erproben und analysie-

ren dessen Umsetzung in eigenen Lehrveranstaltungen

und vernetzen sich zugleich mit anderen Nachwuchs-

wissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern im intensi-

ven Dialog über die Lehre.

Um dem Anspruch wissenschaftsbasierter Lehre ge-

recht zu werden, haben die Teilnehmerinnen und Teil-

nehmer des Programms seit dem Sommer 2015 ihre

Lehrveranstaltungen auf Grundlage wissenschaftlicher

Literatur und mit Hilfe eigener Datenerhebungen bzw.

-auswertungen weiterentwickelt – auch dies also auf

dem Weg forschenden Lernens. Wir sind überzeugt,

mit diesem in mehrfacher Hinsicht forschungsnahen

Ansatz der lehrbezogenen Weiterqualifizierung einen

ungewöhnlich hohen Anspruch an ein solches Pro-

gramm angelegt zu haben und sind stolz auf die Er-

gebnisse der Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die wir

in dieser Broschüre vorstellen. Ich wünsche Ihnen eine

anregende Lektüre!

Prof. Dr. Sönke Knutzen

Vizepräsident Lehre der TUHH

Impressum Kontakt

Zentrum für Lehre und Lernen (ZLL)

Technische Universität Hamburg

Am Schwarzenberg-Campus 3 (E)

21073 Hamburg

Dr. Ulrike Bulmann

[email protected]

Fon: 040 / 42878 – 4624

Dr. Klaus Vosgerau

[email protected]

Fon: 040 / 42878 – 4622

Dr. Nadine Stahlberg

[email protected]

Fon: 040 / 42878 – 4677

Prof. Dr. Sönke Knutzen

[email protected]

Fon: 040 / 42878 – 3715

Grußwort

Ausgabe 1

06/2015-06/2016

Vizepräsident Lehre der TUHH

Prof. Sönke KnutzenImpressum / Kontakt

4 5

Inhalt

Eine Einleitung in das Qualifizierungsprogramm „Forschendes Lernen an der TUHH“ und seine

Praxisprojekte (Dr. Ulrike Bulmann, Dr. Klaus Vosgerau, Dr. Nadine Stahlberg)

Fallbeispiel 1: Eingliederung von Forschendem Lernen in die Computeralgebra-System (CAS)

Komponente der Übung Diskrete Algebraische Strukturen (Robert Leppert, Viktoria Drabe)

Fallbeispiel 2: Einfluss von Lernmethoden auf die studentische Motivation in der Hörsaalübung

Strömungsmechanik II (Sophie Rüttinger, Martin Scharf, Maren Sehrer)

Fallbeispiel 3: Untersuchung der Beziehung von Lernerfahrungen, Lehr-Lernhandlungen und

der Entwicklung intendierter Kompetenzen im Seminar „Gestaltung, Nutzung und Evaluation

technischer Lernumgebungen“ aus Studierendensicht (Barbara Knauf, Henrik Schröder)

Fallbeispiel 4: Untersuchung des Versuches Dampfkraftanlage mit dem Ziel zur Verbesserung

studentischen Lernens (Charlott Weltzien, Jan Gartung)

Fallbeispiel 5: Identifikation von Ursachen für das unzureichende Erlangen der für eine gute

Gruppenarbeit nötigen sozialen Kompetenzen im Problem-Based Learning „Produktionscont-

rolling“ (Marius Indorf)

5

7

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33

Eine Einleitung in das Qualifizierungs-programm „Forschendes Lernen an der TUHH“ und seine Praxisprojekte

Ulrike Bulmann, Klaus Vosgerau und Nadine Stahlberg

Um wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbei-

ter an Forschendes Lernen heranzuführen und sie hier-

zu bei der eigenen Lehrplanung zu unterstützen, wird

an der TU Hamburg seit Sommer 2015 das hochschul-

didaktische Qualifizierungsprogramm „Forschendes

Lernen an der TUHH“ durchgeführt.

Mit dem Programm will die TUHH einen Beitrag zur

Weiterentwicklung ihrer Lehre leisten, die ihren Stu-

dierenden ermöglicht, schrittweise eine fachliche For-

schungskompetenz zu entwickeln. In Übereinstimmung

hierzu steht, dass sich auch die Fachverbände für ein

Ingenieurstudium stark machen, in dem die Studieren-

den am Ende das eigenständige Forschen erlernt haben

(z. B. acatech, 2008, S. 10). Die Idee zum Qualifizie-

rungsprogramm antwortet zudem auf einen Befund aus

dem „Studienqualitätsmonitor 2015“, nach dem die

Harburger Studierenden den Forschungsbezug und die

eigenen Forschungsmöglichkeiten in der Lehre zwar für

ziemlich wichtig halten, bei der Umsetzung aber noch

Verbesserungsmöglichkeiten sehen (Deutsches Zentrum

für Hochschul- und Wissenschaftsforschung, 2015).

Das Qualifizierungsprogramm richtet sich an wis-

senschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aller

Dekanate. Im Zeitraum von 06/2015 bis 06/2016 nah-

men 12 Personen aus 5 Dekanaten teil und brachten

ihre Vorerfahrungen aus Forschung und Lehre ein. Es

orientiert sich als Maßnahme der Personalentwicklung

und der Unterstützung der Institute an einigen eigens

dafür erstellten Lernzielen (Abbildung 1); aus den Zie-

len wurde ein Konzept abgeleitet, das eine sechsteilige

Workshop-Reihe, begleitende Praxisprojekte zur Refle-

xion und Anwendung der Workshop-Inhalte sowie eine

Abschlussveranstaltung umfasst.

In den Workshops wird in die Ziele, Inhalte und Me-

thoden des Forschenden Lernens sowie in seine fachna-

hen Umsetzungsmöglichkeiten eingeführt (orientiert an

Huber, 2009; Healey 2005; Deicke, Gess, Rueß, 2012).

Im Vordergrund stehen der Erwerb der didaktischen

Grundlagen sowie die Fähigkeit zur Reflexion der An-

wendungsmöglichkeiten des Forschenden Lernens. Die

Lehrveranstaltungen der Teilnehmenden bilden dabei

Ausgangspunkte und Anwendungsbeispiele.

Begleitend zu den Workshops analysieren die wis-

senschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ihre

Lehrveranstaltungen in anwendungsbezogenen Praxis-

projekten. Die Projekte basierten beim ersten Durch-

gang des Programms auf dem Konzept des Scholarship

of Teaching and Learning (vgl. auch Huber, 2011) in der

Variante des Classroom Action Research an (vgl. Met-

tetal, 2001; Kern et al., 2015). In Anlehnung an diese

beiden Ansätze entwickelten sie ausgehend von selbst

definierten Herausforderungen in der eigenen Lehrver-

anstaltung eine Untersuchungsfrage und Hypothesen

zur didaktischen Optimierung. Sie gestalteten ein Un-

tersuchungsdesign, nutzten zu Analysezwecken einige

vorhandene Daten (z. B. Evaluationen) oder erhoben

1. didaktische Grundsätze diskutieren und anwenden1. didaktische Grundsätze diskutieren und anwenden1. didaktische Grundsätze diskutieren und anwenden1. didaktische Grundsätze diskutieren und anwenden1. didaktische Grundsätze diskutieren und anwenden

4. eigene Lehrplanung entwickeln und diskutieren4. eigene Lehrplanung entwickeln und diskutieren4. eigene Lehrplanung entwickeln und diskutieren4. eigene Lehrplanung entwickeln und diskutieren

2. didaktische Methoden auswählen und einsetzen2. didaktische Methoden auswählen und einsetzen2. didaktische Methoden auswählen und einsetzen2. didaktische Methoden auswählen und einsetzen2. didaktische Methoden auswählen und einsetzen

5. Produkt präsentieren5. Produkt präsentieren5. Produkt präsentieren

3. Potentiale Forschenden Lernens in eigener Lehre kennen und realisieren3. Potentiale Forschenden Lernens in eigener Lehre kennen und realisieren3. Potentiale Forschenden Lernens in eigener Lehre kennen und realisieren3. Potentiale Forschenden Lernens in eigener Lehre kennen und realisieren3. Potentiale Forschenden Lernens in eigener Lehre kennen und realisieren

6. in der Gruppe vernetzen

7. Lehrhaltung re� ektieren7. Lehrhaltung re� ektieren7. Lehrhaltung re� ektieren7. Lehrhaltung re� ektieren7. Lehrhaltung re� ektieren7. Lehrhaltung re� ektieren7. Lehrhaltung re� ektieren

8. Perspektive als Forschende/r und Lehrende/r zusammen denken

Konzept des Forschenden Lernens

Re� exion und Identi� kation

Einführung in die Didaktik/Methodik

Verortung in der Lehre

PRAXISPROJEKTE

Betreuung Studen-tischer Arbeiten

1. Workshop 2. Workshop 4. Workshop 6. Workshop3. WorkshopMethodische Gestaltung in der Lehrveranstaltung

5. Workshop

Ab-

schlussprä-

sentation

2 Monate 2 Monate 2 Monate 2 Monate 2 Monate 2 Monate

Abb. 1: Ziele und Konzept des Qualifizierungsprogramms „Forschendes Lernen an der TUHH“

Zentrum für Lehre und Lernen

Inhalt Dr. Ulrike Bulmann, Dr. Klaus Vosgerau, Dr. Nadine Stahlberg

6 7

Einleitung

ÜBER DIE VERANSTALTUNG Diskrete Algebraische

Strukturen ist eine Pflichtveranstaltung in den Bache-

lor-Studiengängen Computer Science (früher Computa-

tional Informatics) und Informatik-Ingenieurwesen, die

Grundlagen der Algebra und Diskreten Mathematik

lehrt. Sie besteht aus einer Vorlesung, die von ca. 100

Studierenden in ihrem 1. oder 3. Semester besucht wird,

sowie einer Übung (3-4 kleinere Übungsgruppen). Die

Übung bestand ursprünglich nur aus von Hand zu rech-

nenden Aufgaben und wurde im vergangenen Jahr um

einen zweiten Teil mit verschiedenen Anleitungen und

Aufgaben in Maple erweitert, einem Computeralgeb-

ra-System (CAS), welches symbolische Berechnungen

ermöglicht. Zurzeit demonstriert dieser Teil manchmal

nur die Möglichkeiten der Software, bzw. es fehlt eine

Anknüpfung an die Themen der zuvor behandelten

Aufgaben. Einige Aufgaben sind zu ergebnisorientiert,

um didaktisch sinnvoll die Methodenkenntnis der Stu-

dierenden zu fördern.

UNTERSUCHUNGSFRAGE In die zurzeit deshalb

stattfindende Umgestaltung der Übungsaufgaben sol-

len Ideen und Konzepte des Forschenden Lernens (FL)

einfließen. Da in der Klausur hauptsächlich klassische

Rechnungen von Hand gefragt sind, ist es einerseits

wichtig herauszufinden, wie man sicherstellt, dass die-

se Fertigkeiten nicht eingeschränkt werden, und ande-

rerseits gleichzeitig die didaktischen Möglichkeiten des

CAS, die eigenständige Konstruktion und Erkundung

von Beispielen zu vereinfachen, optimal anleitet. Die

ABSTRACT In der die Vorlesung „Diskrete Algebraische Strukturen“ begleitenden Übung wurde ein Compu-

teralgebra-System eingeführt, das den Studierenden durch zusätzliche Illustrationen die Vorbereitung auf die

Klausur erleichtern sowie den rezeptiven Teil der Übung um individuelles Anwenden und Ausprobieren erweitern

soll. Die Datenerhebung zur Untersuchung der Frage, wie die neue Komponente bestmöglich in die Übung inte-

griert wird, umfasst drei Teile, eine schriftliche und mündliche Befragung am Semesterende und die Analyse von

Klausurergebnissen. Basierend auf den Erhebungen wird eine Erweiterung der Übung angestrebt, die durch eine

Anleitung zu selbständigerem, beispielorientierten Lernen eine unterstützende Rolle des CAS für die Klausurvor-

bereitung beinhaltet.

Untersuchungsfrage lautet daher: Wie kann man die

Studierenden mit Hilfe der CAS-Komponente in der

Übung zu selbständig motiviertem Arbeiten und Lernen

anleiten, ohne dass durch eine Ergebnis-fokussierte Ar-

beitsweise eine Verschlechterung der Handrechnungs-

fertigkeiten stattfindet?

EINBETTUNG IN DIE FACHDISKUSSION Es soll ein

kleiner Überblick über die wichtigsten Verstehensmo-

delle folgen, um daran anknüpfend die aktuellen Erwä-

gungen für und gegen CAS im Unterricht erläutern zu

können. Wir nehmen explizit auf ausgewählte Stränge

des Education Research in der Mathematik Bezug, die

sich mit zentralen Merkmalen von Forschendem Lernen

(vgl. Huber et al., 2009) decken.

Ein zentrales Problem der Didaktik in Mathematik

ist die umgekehrte Reihenfolge der Präsentation. Aus

historisch langwierigen Lösungsversuchen großer Pro-

bleme kristallisieren sich irgendwann zum Schluss neue

Werkzeuge, die später als Definitionen am Anfang ste-

hen. Zu den Motivation spendenden Problemen ge-

langt man im Großem wie im Kleinen üblicherweise

erst zum Schluss (Lockhart, 2009). Stattdessen mit ei-

nem Problem zu beginnen und die Wahl der Methoden

und Versuchsanordnungen selbständig dem Studenten

selbst zu überlassen ist auch eine zentrale Idee von For-

schendem Lernen.

Skemp (1976) unterscheidet allgemein zwischen in-

strumentalem (was ist zu tun?) und relationalem (wa-

rum?) Verständnis. Sfard (1991) beschreibt konkreter

die Formation von mathematischen Konzepten als sich

iterativ wiederholende Hierarchie von

Eingliederung von Forschendem Lernen in die Computer- algebra-System (CAS) Komponente der Übung Diskrete Algebraische Strukturen

Neue (z. B. durch eigene Befragungen oder Beobach-

tungen), interpretierten ihre Ergebnisse und zogen

schließlich Schlüsse für die eigene Lehrpraxis. Zum Ende

der Weiterqualifizierung diskutieren sie ihre Erkenntnis-

se mit der interessierten Hochschulöffentlichkeit

Die Teilnehmenden untersuchten auf diesem Wege

Lehrveranstaltungen aus Bachelor- oder Masterstudien-

gängen der TUHH. Dabei setzen sie empirische Metho-

den wie Fragebögen, Interviews, Beobachtungen oder

Diagnostiktests ein. Durch die problemgerechte Analyse

ihrer Veranstaltungen und die darauf aufbauende Skizze

eines didaktischen Rahmens mit Forschendem Lernen

ergaben sich neue Einblicke in das studentische Lernen

und erweiterte Perspektiven für die eigene Lehre.

In den Projekten wurden typische Phasen und Situa-

tionen eines Forschungszyklus durchlaufen: So reichten

die wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbei-

ter quasi einen Projektantrag ein, zu dem Peers und

ZLL-Trainer ein Feedback gaben. Um die Reflexion über

die Praxisprojekte durch Schreib- und Feedbackprozes-

se anzuregen, dokumentierten die Teilnehmenden ihre

Erkenntnisse und reichten sie später nochmals zur Be-

gutachtung durch Peers und Dozenten ein. Schließlich

wurden die Ergebnisse im Format eines wissenschaft-

lichen Artikels und Posters hochschulintern vorgestellt

und diskutiert.

Diese Broschüre präsentiert folgende Projektberichte

der Reihe 06/2015 bis 06/2016: Robert Leppert und

Victoria Drabe analysieren die Integration von Ansätzen

Forschenden Lernens in ein Computeralgebra-System

der Übung „Diskrete Algebraische Strukturen“ in der

Studieneingangsphase. Sophie Rüttinger, Martin Scharf

und Maren Sehrer beschäftigen sich mit dem Einfluss

aktivierender Lernmethoden auf die studentische Mo-

tivation in der Hörsaalübung „Strömungsmechanik

II“ für Masterstudierende. Barbara Knauf und Henrik

Schröder untersuchen die Beziehung von Lernerfah-

rungen, Lehr-Lern-Handlungen und der Kompetenz-

entwicklung im Master-Seminar „Gestaltung, Nutzung

und Evaluation technischer Lernumgebungen“. Mari-

us Indorf nimmt in der Problem-Based-Learning-Ver-

anstaltung „Produktionscontrolling“ die personalen

Kompetenzen in den Blick, die Masterstudierende hier

entwickeln sollen. Jan Gartung und Charlott Weltzien

diskutieren schließlich Faktoren der Beteiligung von

Studierenden in der Vorbesprechung des Laborprakti-

kums „Dampfkraftanlage“.

Mit dem kombinierten Ansatz aus einer Weiterqua-

lifizierung zum Forschenden Lernen und begleitendem

Classroom Action Research hat die TUHH in der deut-

schen Hochschullandschaft Neuland betreten. Auch die

Dokumentation von Fallbeispielen zur forschungsnahen

Weiterentwicklung der Lehre durch den wissenschaftli-

chen Nachwuchs bildet im MINT-Bereich eine Beson-

derheit. Im Rahmen der bedarfsorientierten Weiter-

entwicklung des Programms werden in den folgenden

Durchgängen zwei verschiedene Projektvarianten an-

geboten: Die wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und

Mitarbeiter können sich dann für forschende Analysen

und Lehrinnovationen als Classroom Action Research

oder für weniger umfangreiche, evidenzbasierte Lehr-

planungen zum Forschenden Lernen entscheiden.

REFERENZEN:

acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften

(2008). Empfehlungen zur Zukunft der Ingenieurpromoti-

on. Wege zur weiteren Verbesserung und Stärkung der Pro-

motion in den Ingenieurwissenschaften an Universitäten in

Deutschland. München.

Deicke, W., Gess, C. und Rueß, J. (2012) Implementing

Research Based Education. Challenges and Opportunities.

Workshop. Tagung. “Research-based Education. Strategy

and Implementation”. Eötvös Lorand University. Budapest.

Deutsches Zentrum für Hochschul- und Wissenschafts-

forschung (2015). Randauszählung Studienqualitätsmonitor

2015. Technische Universität Hamburg-Harburg. Hannover.

Healey, M. (2005) Linking Research and Teaching. Exploring

disciplinary spaces and the role of inquiry-based learning. In

Barnett, R. (Ed.) Reshaping the University. New Relationships

between Research, Scholarship and Teaching. McGraw Hill/

Open University Press. S. 67-78.

Huber, L. (2009). Warum Forschendes Lernen nötig und

möglich ist. In. Huber, L., Hellmer, J. und Schneider, F. (Hg.).

Forschendes Lernen im Studium. Bielefeld. S. 9-35.

Huber, L. (2011). Forschen über eigenes Lehren und stu-

dentisches Lernen – scholarship of Teaching and Learning

(SoTL). Ein Thema auch hierzulande? Das Hochschulwesen.

Ausgabe 4. S. 118-124.

Kern, B., Mettetal, G., Dixson, M.D. und Morgan, R.K.

(2015) The Role of SoTL in the Academy. Upon the 25th An-

niversary of Boyer’s Scholarship Reconsidered. J. of SoTL. Vol.

15. No. 3. 1-14. doi: 10.14434/josotllv15i3.13623.

Mettetal, G. (2001) The What, Why and How of Classroom

Action Research. J. of SoTL. Vol. 2. No. 1

Institut für Eingebettete Systeme, Institut für Technologie- und Innovationsmanagement

Robert Leppert, Viktoria Drabe


Zentrum für Lehre und Lernen

Dr. Ulrike Bulmann, Dr. Klaus Vosgerau, Dr. Nadine Stahlberg

8 9

• Internalisierung (neuer Prozess kann mental ausge-

führt werden, indem bereits bekannte niedrigere ab-

strakte Objekte verarbeitet werden),

• Kondensation (Prozess als autonomes Ganzes auf-

fassen, ermöglicht einem den leichtgängigen Wech-

sel zwischen verschiedenen mentalen Repräsentati-

onen) und

• Reifizierung (Konzept kann losgelöst vom generie-

renden Prozess als eigenes Objekt betrachtet wer-

den).

Letztere benötigt dann auf dem folgenden Level eine

Internalisierung von höherstufigeren Objekten ohne

dass diese schon fertig reifiziert vorliegen würden - bei

genau dieser Art Sprung scheitern viele. Zum Beispiel

ist es notwendig eine Funktion als eigenständiges, ab-

geschlossenes Objekt auffassen zu können, bevor man

Differentialgleichungen löst, in denen Unbekannte sel-

ber Funktionen sind.

In Bezug auf den Einsatz von CAS Lernumgebun-

gen ist generell ein Verlust von relationalem Verständ-

nis durch Black Boxing von Prozessen zu befürchten,

wenn man es undifferenziert zu früh dazu benutzt, um

komplexe Rechnungen zu überspringen (Buchberger,

1990). Das beobachten Lernende auch an sich selbst

(Han, 2009).

Diese Gefahr muss man abwägen gegen potentielle

Vorteile von didaktisch überlegteren Ansätzen (White

Box). Für FL-Zielstellungen sind beispielsweise von Nut-

zen: die absichtliche Verdeckung aktuell nicht relevanter

und die Aufmerksamkeit ablenkender Prozesse (Drey-

fus, 1994, lever potential) und die damit verbundene

Zeitersparnis; die Möglichkeit suboptimales Vorgehen

mit Umwegen zu erlauben, da der Lernende mithilfe

des sofortigen Feedbacks im Gegensatz zur Rechnung

von Hand bei jedem falschen Zwischenschritt noch

rechtzeitig umlenken kann (Heid & Edwards, 2001); die

daraus resultierende größere Fehlertoleranz; die Mög-

lichkeit mühelos viele Beispiele erzeugen zu können

(Pea, 1987), was Experimentieren und Zufallsfunde er-

möglicht.

Des Weiteren gestatten CAS Umgebungen zwar ei-

nen schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Reprä-

sentationen, was Kondensation vereinfacht, fügen aber

auch in sich selbst indirekt eine neue technische Reprä-

sentation hinzu. Falls nun Fehlermeldungen auftreten

ist für den Lernendem nicht zwingend erkennbar, ob es

sich um Bedienungsfehler bzw. ein eigenes konzeptuel-

les Missverständnis, oder einfach nur um Limitierungen

der Software handelt (Drijvers, 2002 & 2003).

Die in der Schule gefestigte Vorstellung, dass die in

Beweisen formalisierte Argumentation real der Arbeits-

weise eines Mathematikers entspricht, ist genauso weit

verbreitet wie falsch. Obwohl echte Beteiligung an ak-

tueller Forschung nicht geplant ist, kann man versuchen

im Geist von FL reale Arbeitsweisen, d.h. die systema-

tische eigenständige Arbeit mit Beispielen im kleinen

Rahmen nachzuahmen.

Dazu werden in den Übungen CAS-Umgebungen be-

reitgestellt, in denen ausgehend von einem überschau-

barem Teilproblem bzw. dem aktuellem Thema die zur

Verfügung stehenden Werkzeuge und Beobachtungs-

möglichkeiten sinnvoll eingeschränkt sind. Studenten

werden dann angeleitet in dieser Umgebung mit ab-

strakten Objekten zu experimentieren und eventuell

selber Regelmäßigkeiten zu beobachten. Die Abnahme

von Rechnungen senkt außerdem die Hemmschwelle

des eigenständigen Ausprobierens und könnte so ver-

hindern, dass Studenten bei Nichtverstehen wie üblich

einfach aktionslos erstarren, obwohl die üblichsten Ver-

ständnisfragen oft bereits mit der Variation von Vorbe-

dingungen eines oder mehrerer Beispiele beantwortbar

sind. Das schult nicht nur selbständiges Lernen, sondern

die für Mathematik wichtige Arbeitsweise des systema-

tischen Probierens. Um ein intuitives Verständnis für ei-

nen neuen Prozess entwickeln zu können, kommt man

nicht umhin ihn zunächst anhand mehrerer, sinnvoll

verschiedenartig gewählter Beispiele zu beobachten.

Die außerdem im Rahmen von FL geforderte selbstkri-

tische Prüfung des eigenen Ergebnisses findet hier au-

tomatisch statt, wenn Studierende um eine Hypothese

zu prüfen zielgerichtet und schnell eigene sinnvolle Bei-

spiele konstruieren können. Eine gelungene Demons-

tration und Erklärung der eigenen Lösung entspräche

bereits Nachprüfbarkeit - die in Mathematik zusätzliche

notwendige Abstraktion der informellen Herleitung als

formalen Beweis wird zunächst nicht gefordert bzw.

ausdrücklich separiert.

Untersuchungsansatz

Die Grundlage für die Analyse des Status Quo bil-

den die Klausuren aus den letzten Semestern. Hier geht

es vor allem darum, die abweichenden Aufgabenstel-

lungen zu identifizieren, bei denen die wenigsten oder

meisten Studierenden zu einer Lösung gekommen sind.

Diese Analyse soll aufzeigen, wo die Vorlesung und

Übung nicht oder bereits sehr gut für ein grundlegen-

des Verständnis sorgen konnten. Die Evaluationsbögen

aus den Vorlesungen der letzten Jahre werden ergän-

zend betrachtet.

Aufbauend auf den Erkenntnissen aus der Evaluie-

rung der Klausurergebnisse wird ein Fragebogen er-

stellt, der im Rahmen der Übung an die Studierenden

verteilt wird. Der Fragebogen ist anonym und umfasst

neben allgemeinen Informationen (Studiengang, Se-

mester, Alter, Regelmäßigkeit der Teilnahme an Vorle-

sung und Übung, Vor- und Nachbereitung) auch Fra-

gen zur Bewertung der einzelnen Übungselemente und

der Verwendung des CAS. Die Datenerhebung wird mit

der Durchführung von qualitativen, halb-strukturierten

Interviews abgeschlossen. Um eine möglichst differen-

zierte Perspektive der Studierenden zu erhalten, werden

die Befragungen (Fragebögen und Interviews) am Se-

mesterende durchgeführt. Im Rahmen der schriftlichen

Befragung wurde die Bereitschaft für ein persönliches

Interview abgefragt, hier erklärten sich drei Studierende

für ein Gespräch bereit.

Ergebnisse

Die Analyse der Klausuren aus dem Wintersemester

2014 sowie der Wiederholungsklausur aus dem Som-

mersemester 2015 zeigte, dass v.a. die Aufgaben, die

ein selbständiges Rechnen erfordern von den Studie-

renden nur sehr schlecht gelöst werden. Auch wurde

ein schlechtes Zeitmanagement in der Klausur als zu-

sätzliche Schwierigkeit identifiziert.

Im Rahmen der Befragung konnten 36 ausgefüllte

Fragbögen zur Analyse herbeigezogen werden. Die

Auswertung wurde deskriptiv mit Hilfe von SPSS durch-

geführt. 92% der Befragten sind Erstsemester, die ver-

bleibenden 8% studieren im dritten Semester. Die Teil-

nahmequote an der Vorlesung und Übung ist ähnlich

hoch, 80% der Studierenden nehmen regelmäßig an

der Vorlesung teil (Abb. 1) und 92% gehen immer oder

oft zur Übung (Abb.2). Damit ist als Vorraussetzung

eine Sichtbarkeit der hier untersuchten Lehre gegeben.

Die Anzahl der Studierenden, die die Vorlesung und

Übung regelmäßig vor- und nachbereiten ist relativ

niedrig. Lediglich 14% bereiten die Übung vor, nur

11% bereiten sie nach.

Betrachtet man die Bewertung der Übungs-Inhal-

te durch die Studierenden, wird die unterschiedli-

che Einschätzung der Nützlichkeit der verschiedenen

Übungsanteile deutlich. Wie Abbildung 3 zeigt, wird

die Stoff-Wiederholung von 77% der Studierenden

als nützlich empfunden („trifft voll zu“ und „trifft eher

zu“), jedoch beurteilen 61% der Studierenden die

Nützlichkeit des Computeralgebra-Systems als eher

nicht gegeben (Abb.4). Die Frage, ob das CAS zuhau-

se häufig zu Übungszwecken genutzt wird, verneinen

83% der Befragten. Aus den Freifeld-Antworten wur-

den zudem deutlich, dass eine gewisse Überforderung

mit den Inhalten der Vorlesung zu bestehen scheint

(z.B. „der Zusammenhang fehlt häufig“ oder „die Auf-

gaben vorher selbst zu rechnen ist nicht möglich“)

Die abschließenden Interviews mit den Studierenden

zeigen einen zusätzlichen Faktor auf, der in den Frage-

bögen nicht erkennbar war. In den anderen Pflichtver-

anstaltungen des ersten Semesters wird die Mitarbeit

in den Übungen mit Bonuspunkten belohnt, die dann

in die Klausurnote einfließen. Dies wird von den Stu-

dierenden als zusätzliche Motivation wahrgenommen,

aktiv an den Übungen der anderen Veranstaltungen

Abb 1: Sie waren immer bei der Vorlesung (in %).

Abb 2: Sie waren immer bei der Übung (in %).

trifft voll zu

trifft eher zu

teils teils

trifft weniger zu

trifft gar nicht zu

66

26

6 3

trifft voll zu

trifft eher zu

teils teils

trifft weniger zu

trifft gar nicht zu

61

198 6 6

1 2 3 4 5 6 7

0

20

40

60

80

100100

70

40

6055

23

50

83

6770 70

5854

80

Aufgaben

bearb

eitet:

Punkte

err

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ht

(%)

WiSe 2014/15 WiSe 2015/16

trifft voll zu

trifft eher zu

teils teils

trifft weniger zu

trifft gar nicht zu

keine Angabe

611

17

61

6

trifft voll zu

trifft eher zu

teils teils

trifft weniger zu

trifft gar nicht zu

26

51

176

1 2 3 4 5 6 7

0

20

40

60

80

100 95 93 93

82 80

65 64

92100 98

9095

87

72

WiSe 2014/15 WiSe 2015/16Aufgaben

wurd

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teils teils

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9095

87

72


wurd

e b

earb

eitet

(%)

Institut für Eingebettete Systeme, Institut für Technologie- und InnovationsmanagementInstitut für Eingebettete Systeme, Institut für Technologie- und Innovationsmanagement

Robert Leppert, Viktoria DrabeRobert Leppert, Viktoria Drabe

10 11

Abb 4: Das Computer Algebra System war für Sie sehr nützlich (in %)

Abb. 5: Aufgabe in der Klausur wurde bearbeitet Abb. 6: wenn eine Aufgabe bearbeitet wurde, Median der erreichten Punktzahl (in %)

teilzunehmen und diese entsprechen vor- und nach-

zubereiten, um die zusätzlichen Punkte für die Klausur

sicherzustellen. Zudem zeigten die Interviews, dass die

Nützlichkeit der CAS-Komponente nicht erkannt wur-

de. Im Gegenteil, die Studierenden äußerten sich in den

Interviews eher kritisch gegenüber den „zusätzlichen“

Inhalten. Eine detaillierte Erläuterung der möglichen

Hilfestellung der CAS-Komponente während des Inter-

views konnte die Studierenden allerdings überzeugen,

daher regten sie ihrerseits eine genauere und explizitere

Anleitung zur Verwendung vom CAS an. Ein organisa-

torischer Aspekt, der ebenfalls in allen Interviews zur

Sprache kam, war die unmittelbare Aufeinanderfolge

von Vorlesung und Übung, die eine Nachbereitung

der Vorlesung bzw. eine Vorbereitung der Übung er-

schwert.

Eine Analyse der neuen Klausurergebnisse (Abb. 5

und 6) zeigte überwiegend Verbesserungen. Der steti-

ge Abfall an bearbeiteten Aufgaben deutet immer noch

auf ein Zeitmanagementproblem hin, aber im Vergleich

zum Vorjahr wurden fast alle Aufgaben weniger häu-

fig komplett ausgelassen. Es wurden insgesamt mehr

Punkte erreicht, insbesondere die festgestellten Wis-

senslücken in Aufgabe 3 und 6 konnten an das Niveau

der anderen Aufgaben angeglichen werden.

Ergebnisinterpretation

Insgesamt bleibt die Erkenntnis, dass viele Erstsemes-

ter sich ungern freiwillig mit der zusätzlichen Ebene

eines CAS beschäftigen bzw. den Mehrwert für den

eigenen Lernerfolg nicht von sich aus erkennen. Kon-

kret auf unsere Vorlesung bezogen gibt es auch einige

organisatorische Aspekte, die dies begünstigen. Einmal

ist die Vorlesung sehr breit angelegt, die Dimension des

gefühlt notwendigen Lernaufwands wird von den Stu-

dierenden bereits ohne eine als Zusatzlast empfundene

Komponente als Überforderung eingeschätzt. Darüber

hinaus wurde die Anwendung des CAS ursprünglich als

eine freiwillige Komponente eingeführt, was zu einer

niedrigen Motivation bei den Studierenden führte, das

CAS in der Selbstarbeit zu nutzen.

Andererseits zeigt die häufigere Bearbeitung von Auf-

gaben, dass die durch das CAS ermöglichte höhere An-

zahl von Beispielen Berührungsängste mit einem The-

ma mildern und auch die notwendige Versiertheit im

Umgang mit Rechnungen veranschaulichen kann. Das

ist insbesondere an Aufgabe 6 erkennbar, die genau

das mehr als andere Aufgaben erfordert und sonst eine

der schlechtesten Aufgaben war. Obwohl es subjektiv

noch nicht von vielen als nützlich erachtet wird und die

Ankündigung als Pflichtkomponente erst spät erfolgte

ist die durchschnittlich erreichte Punktzahl bei der de-

diziert dem CAS gewidmetem Aufgabe 7 sehr gut. Im-

merhin 17% der Befragten haben das CAS freiwillig in

der Selbststudienzeit als Lerninstrument genutzt, dieser

Impuls ist ausbaufähig.

Die Stoff-Wiederholung wird in umgekehrtem Ver-

hältnis als nützlicher erachtet. Die Studierenden schei-

nen eine rezeptive und repetitive Ausrichtung der

Übung zu bevorzugen, evtl. bedingt durch die inhaltli-

che Komplexität der Vorlesungsinhalte. Hier bietet sich

eine Integration beider Komponenten an. Längere ein-

leitende Überblicke über ein Thema wären, unter Zu-

hilfenahme des CAS, beispielorientiert immer noch im

gleichen zeitlichen Rahmen organisierbar.

Für eine bessere Übertragbarkeit der Ergebnisse,

bzw. auch um die positiven Klausurergebnisse besser

konkreten Lehr-Lernhandlungen zuordnen zu können,

wäre es wünschenswert gewesen, mehr Studenten für

offene Gespräche gewinnen zu können, oder eine der

Gruppen als Kontrollgruppe ohne Lehrinnovation zu or-

ganisieren.

Schlussfolgerung

Als Verbesserung bietet sich hier am Anfang des Se-

mesters eine separate Übungsstunde an, die sich zu-

nächst losgelöst vom neuen Stoff nur mit der ausführli-

chen Einführung des CAS beschäftigt, sowie statt einer

zeitlichen Trennung eine Integration von relevanten

Anwendungen in die gern gesehenen Stoffwiederho-

lungen.

Der Nutzen als Beispielgenerator, um sich ein Grund-

gefühl für neue Objekte anzueignen, sollte von Tuto-

ren expliziter und bereits bei Einführung dieser Ob-

jekte demonstriert werden. Übliche Fragestellungen,

die sich bereits durch Erkunden von Beispielen hätten

beantworten lassen, sollten in der Lösung bewusster

erst einmal so demonstriert werden. Eine interessante

zukünftige Untersuchungsfrage wäre, ob man anhand

dieser Präsentationsweise Studenten die wichtige An-

gewohnheit besser antrainieren kann, bei Verständnis-

problemen zunächst einfach an eigenes Ausprobieren

kleiner relevanter Beispiele zu denken. Dieser Impuls ist

eine grundlegende Lernhandlung in der Mathematik,

das CAS würde dann auch automatisch auf natürlichere

Art als erleichterndes Werkzeug erkennbar sein.

Eine weitere Möglichkeit, die CAS Komponente in

der Übung erfolgreich als hilfreiches Tool zu etablie-

ren, wäre die Ausgliederung aus der Klausur. Beispiels-

weise indem man stattdessen Bonuspunkte oder eine

Zulassung zur Klausur für die regelmäßige Bearbeitung

von CAS Aufgaben vergibt. Dies hätte zum einen den

Vorteil, dass die Studierenden in regelmäßigen Ab-

ständen im Semester einer „kleinen“ Prüfungssituati-

on ausgesetzt wären, und somit ihr Zeitmanagement

für die Klausur trainieren können. Zum anderen wäre

eine kontinuierliche Auseinandersetzung mit den Vorle-

sungsinhalten inzentiviert. Als letzte Anpassung sollten

die Vorlesung und Übung zeitlich entkoppelt werden,

um eine Vorbereitung der Übung zu erleichtern.

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trifft voll zu

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Institut für Eingebettete Systeme, Institut für Technologie- und InnovationsmanagementInstitut für Eingebettete Systeme, Institut für Technologie- und Innovationsmanagement

Robert Leppert, Viktoria DrabeRobert Leppert, Viktoria Drabe

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Ausgangssituation

Die Veranstaltung „Strömungsmechanik II“ besteht

aus einer Vorlesung (90 Minuten) und einer Hörsaal-

übung (90 Minuten). In der Hörsaalübung sollen die

Studenten lernen, das in der Vorlesung erworbene Wis-

sen zur Lösung von konkreten verfahrenstechnischen

Fragestellungen zu nutzen. Die Aufgaben in der Hör-

saalübung sind für das Verständnis essentiell und die

wichtigste Vorbereitung auf die Prüfung, welche zu 2/3

aus Rechenaufgaben besteht. Eine aktive Mitarbeit der

Studenten in der Hörsaalübung ist somit von großem

Vorteil für die Lernenden, da sie nicht erst zur Klausur-

vorbereitung mit dem Stoff konfrontiert werden (und

dann Unklarheiten aus Zeit- und Kapazitätsgründen

bestehen bleiben), sondern sich mit den relevanten Fra-

gestellungen schon während des Semesters auseinan-

dersetzen. Auch für die Lehrenden ergibt sich ein gro-

ßer Vorteil, wenn viele Studenten in der Hörsaalübung

aktiv mitarbeiten bzw. sie motiviert verfolgen, da auf

Verständnisfragen viel früher und grundlegender ein-

gegangen werden kann. Somit erhalten die Lehrenden

ein viel besseres Bild des studentischen Wissensstandes

und außerdem sind die Studenten bei kontinuierlicher

Klausurvorbereitung besser in der Klausur (im letzten

Jahr zeigte sich, allerdings gibt es hierzu keine quanti-

tativen Daten: Studenten, die in der Hörsaalübung viel

mitgearbeitet haben, schnitten in der Klausur bedeu-

tend besser ab).

Die Hörsaalübung wird von zwei wissenschaftlichen

Mitarbeitern betreut, es nehmen 30 bis 80 Studenten

daran teil. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, die Übun-

ABSTRACT Bei der Konzeption der Hörsaalübung zum Fach „Strömungsmechanik II“ (Master-Vorlesung für

Verfahrenstechnik-Studenten) stellt sich die zentrale Frage, wie die Hörsaalübung gestaltet werden kann, sodass

die Studenten den Lernstoff gut verstehen können und weiterhin motiviert sind, an Vorlesung und Übung aktiv

teilzunehmen. Hierbei steht das Ziel im Vordergrund, die Studenten bereits während des Semesters zu motivieren,

in den Lernstoff einzusteigen, und nicht nur Material zu sammeln, welches sie dann kurz vor der Klausur in der

aktiven Vorbereitungsphase sichten. Es wird ein personalisierter Fragebogen erstellt, anhand dessen neben Fragen

zum Lerntyp die aktuelle Motivationslage der Studenten überprüft wird. Dieser Fragebogen wird mehrfach ausge-

geben um eine Entwicklung während der Anwendung neuer Lernmethoden festzustellen. Die Hypothese ist, dass

die neuen Lernmethoden die Motivation der Studenten positiv beeinflussen.

gen tutorienähnlich zu gestalten, also auf individuelle

Fragestellungen einzugehen und während der Rechen-

phasen zu den einzelnen Studenten(gruppen) an den

Platz zu gehen und mit ihnen zu diskutieren. Das schafft

eine gute Lernatmosphäre und hilft den Studenten, sich

mit der Lehrveranstaltung zu identifizieren. Ziel ist, dass

noch mehr Studenten diese Möglichkeit auch aktiv nut-

zen, indem sie sich einbringen, mitrechnen, Fragen stel-

len und Denkanstöße geben, da hierzu definitiv genü-

gend Zeit vorhanden ist. Der Aufbau einer „normalen“

Hörsaalübung ist der folgende:

A) Einstiegsphase: kurze Einleitung in das Thema, Dis-

kussion von Fragen und Vorstellung der zuvor im StudIP

hochgeladenen Aufgabe (15 Minuten), in regelmäßi-

gen Abständen Besprechung von Multiple-Choice-Ver-

ständnisfragen zur Vorlesung (dann bis zu 30 Minuten)

B) Rechenphase: Die Studenten rechnen in kleinen

Gruppen und können auftretende Fragen, die sie in der

Gruppe nicht klären konnten, direkt an die Übungsleiter

stellen (30-45 Minuten).

C) Plenarphase: Der Lösungsweg wird an der Tafel

vorgestellt, aufgetretene Fragen und Unklarheiten im

Plenum erörtert und diskutiert. Die Studenten vervoll-

ständigen ihre Notizen anhand des Tafelanschriebs.

Im Rahmenkonzept forschungsnahes Lehren und

Lernen wird die Lehrveranstaltung somit im Bereich des

übenden Anwendens von Methoden verortet.

Einfluss von Lernmethoden auf die studentische Motivation in der Hörsaalübung Strömungsmechanik II

Institut für Mehrphasenströmungen, Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie

Sophie Rüttinger, Martin Scharf, Maren Sehrer

Sophie Rüttinger, Martin Scharf, Maren Sehrer

Institut für Eingebettete Systeme, Institut für Technologie- und Innovationsmanagement


14 15

Untersuchungsfrage

Die Untersuchungsfrage teilt sich in zwei Unterfragen

auf, nämlich

a) ob die Anwendung neuer Lernmethoden die Moti-

vation steigert und

b) ob dadurch eine erhöhte Mitarbeit der Studenten

stattfindet.

Die Hypothese der Autoren ist, dass beide Fragen po-

sitiv beantwortet werden können. Zur Bewertung der

Wirkung der einzelnen Maßnahmen wird ein getesteter

Fragebogen verwendet. Diese Untersuchungsmethode

eignet sich gut für eine, wie hier vorhandene, größe-

re Gruppe, da der zur Auswertung nötige Zeitaufwand

klein im Vergleich zu anderen Methoden ist.

Kontext (Literatur)

Grundlage der Inhalte des Fragebogens bildet eine

Veröffentlichung aus Taiwan (Hsiao-Tin et al., 2005).

Darin wird über einen getesteten Fragebogen berichtet,

der speziell auf naturwissenschaftliches Lernen ausge-

richtet ist und die Motivation der Studenten daraufhin

untersucht. Verschiedene Literatur wird zusammen-

gefasst und darauf basierend der Fragebogenentwurf

durchgeführt. Antworten aus verschiedenen Schulen in

Taiwan werden zusammengefasst und statistisch aus-

gewertet, Cronbachs Alpha beträgt für den Gesamtbo-

gen 0,91. Da Antworten bzgl. aktiver Lernstrategien in

der o. g. Veröffentlichung sowohl mit der Einstellung

gegenüber Naturwissenschaftlichem als auch dem Ab-

schneiden bei Klausuren relativ stark korrelieren, wird

als solche Maßnahme der peer instruction-Ansatz ver-

wendet (Mazur, 1997). Dieser zielt darauf ab, durch die

aktive Teilnahme der Lernenden in Form von Diskussio-

nen das Verständnis der Studenten zu verbessern.

Untersuchungsansatz

Es werden drei Arten von Hörsaalübungen unter-

sucht:

1) „herkömmliche“ Hörsaalübung zu Beginn des Se-

mesters

2) Hörsaalübung mit peer instruction-Ansatz (2 Auf-

gaben A und B; die Gruppe wird geteilt, sodass die Hälf-

te der Studierenden Aufgabe A und die andere Aufgabe

B rechnet. Danach werden Gruppen mit gerader Anzahl

an Studenten (2-max. 6) gebildet, in denen die Studen-

ten sich gegenseitig die Aufgaben erklären. Es werden

nur Lösungswerte, jedoch keine Lösungswege von den

Übungsleitern ausgegeben (Plenarphase fällt weg))

3) Hörsaalübung mit Poster-Präsentation (Es werden

mehrere gleichwertige Teilaufgaben gestellt; die Stu-

denten werden in Gruppen aufgeteilt, von denen jede

eine Aufgabe bearbeiten und den Lösungsweg auf ei-

nem Poster visualisieren soll. Die Plenarphase besteht

hierbei aus den Posterpräsentationen)

Nach Ende der letzten Veranstaltung des jeweiligen

Typs beantworten die Studenten einen Fragebogen.

Dieser besteht aus 11 Fragen (siehe Anhang), die dem

o. g. Fragebogen entnommen oder angelehnt sind

und somit ein großes Spektrum an Einflüssen auf die

Motivation bei vertretbarem Zeitaufwand abbilden.

Insbesondere wurden jene Fragen verwendet, die der

besonderen Lehrveranstaltungsveränderung Rechnung

tragen indem sie auf den Effekt der Diskussion abzielen.

Zudem ist ein Feld für eine persönliche ID vorgesehen.

Die Fragen wurden aus dem Englischen übersetzt und

für eine bessere Verständlichkeit des Bogens die erste

Frage ergänzt. Um eine weitere Methode zur Bewer-

tung für eine Triangulation zur Verfügung zu haben,

werden des Weiteren die Übungen protokolliert. Dabei

werden insbesondere die Häufigkeit von Diskussions-

beiträgen und Verständnisfragen aufgenommen.

Auswertung und Ergebnisinterpretation

Pro Veranstaltung werden zwischen 19 und 57 Frage-

bögen ausgefüllt. Die Teilnehmeranzahl sinkt während

des Semesters kontinuierlich und steigt in der letzten

Veranstaltung wieder auf 47 Teilnehmer an. Die Anzahl

der pro Veranstaltung ausgefüllten Fragebögen kann

den Diagrammen entnommen werden.

Zu jeder Frage wird pro Veranstaltung eine durch-

schnittliche Bewertung ermittelt, sodass das allgemeine

Meinungsbild gut abgebildet werden kann. Zusätzlich

wird ein personalisierter Durchschnitt berechnet. Die-

ser setzt sich aus den Bewertungen jener Studenten

zusammen, die an mindestens drei der fünf Termine

an der Befragung teilgenommen haben. Hierdurch soll

die Beeinflussung durch einmalige Bewertungen mini-

1

Abb. 1: Durchschnittliche Bewertung der Vielfalt der Lehrmethoden

Abb. 2: Durchschnittliche Bewertung der Möglichkeit zu diskutieren 5

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"Ich nehme gerne teil, weil der Dozent eine Vielfalt von Lehrmethoden verwendet."

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"Ich nehme gerne teil, weil die Studenten diskutieren können."


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Abb. 3: Durchschnittliche Einschätzung zum eigenen Abschneiden in der Klausur

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"Ich bin mir sicher, gut in der Klausur abzuschneiden."


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Abb. 2: Durchschnittliche Bewertung der Möglichkeit zu diskutieren 5

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"Ich nehme gerne teil, weil der Dozent eine Vielfalt von Lehrmethoden verwendet."


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"Ich nehme gerne teil, weil die Studenten diskutieren können."



Abb. 3: Durchschnittliche Einschätzung zum Abschneiden in der Klausur

Abb. 2: Durchschnittliche Bewertung der Möglichkeiten zu diskutieren

Institut für Mehrphasenströmungen, Institut für Fluiddynamik und SchiffstheorieInstitut für Mehrphasenströmungen, Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie

Sophie Rüttinger, Martin Scharf, Maren SehrerSophie Rüttinger, Martin Scharf, Maren Sehrer

16 17

miert werden und damit die Entwicklung der einzelnen

Studenten genauer betrachtet werden können. Für die

Auswertung wird nur auf einzelne Fragen genauer ein-

gegangen, die einen guten Einblick in die Entwicklung

der Motivation und der aktiven Mitarbeit der Studenten

bieten.

Zunächst wird die Bewertung zur Vielfalt der Lehr-

methoden untersucht. Abbildung 1 zeigt die Entwick-

lung der Durchschnittswerte sowie der entsprechen-

den Standardabweichung. Auffällig ist vor allem, dass

die erste Veränderung der Lehrmethoden durch die

„Peer Instruction“ zu einer schlechteren Bewertung als

bei einer normalen Veranstaltung führt. Es ist die ein-

zige Bewertung mit einem Ergebnis schlechter als 3.

Die Bewertung der Studenten, die mindestens an drei

Veranstaltungen teilgenommen haben, ist hier noch

gravierender und liegt bei allen Veranstaltungen un-

ter dem Gesamtdurchschnitt. Hieraus ist zu schließen,

dass die Vielfalt der Lehrmethoden über einen länge-

ren Zeitraum gesehen schlechter bewertet wird, als von

Teilnehmern, die nur an wenigen Veranstaltungen teil-

nehmen. Es ist ersichtlich, dass eine Variation der Lehr-

methoden die Motivation zur Teilnahme an der Veran-

staltung nicht verbessert, sondern eher das Gegenteil

bewirkt. Dies kann der Tatsache geschuldet sein, dass

die Studenten die Aufgaben mit der Ankündigung be-

arbeiten, dass es anschließend keine Musterlösung gibt.

Dieser Eindruck konnte auch direkt aus der Auswertung

der Freitext-Kommentarfelder abgeleitet werden. Die

Erwartungshaltung der Studenten, eine detaillierte Lö-

sung zu erhalten, wurde nicht erfüllt. Diese nicht erfüll-

te Erwartung beeinflusste somit die aus den Fragebö-

gen abgeleiteten Ergebnisse negativ.

Um die aktive Mitarbeit der Studenten zu untersu-

chen wird der Fokus auf die Frage zur Diskussion gelegt

(Abbildung 2). Das Ergebnis zeigt, dass die Teilnehmer

der Hörsaalübung gerne die Möglichkeit in Anspruch

nehmen, mit anderen Kommilitonen oder den Dozen-

ten zu diskutieren. Im Wesentlichen sind hier keine

Unterschiede durch verschiedene Lehrmethoden er-

sichtlich, wobei der Einsatz der „Peer Instruction“ er-

neut zu schlechteren Bewertungen führt. Studierende,

die mindestens an drei der bewerteten Veranstaltungen

teilnehmen, bewerten die Diskussionsmöglichkeiten

im Allgemeinen positiver als der Durchschnitt. Es kann

also gefolgert werden, dass die aktive Teilnahme an der

Hörsaalübung mittels Diskussionen unabhängig von

der Art der Veranstaltung relativ hoch ist.

Für eine Gesamteinschätzung der Veranstaltung ist es

ebenfalls interessant zu betrachten, wie die Studenten

ihre Fertigkeiten in Hinblick auf die Klausur einschätzen.

Abbildung 3 zeigt, dass diese durchgängig mittelmäßig

eingeschätzt werden. Auch hier liegt der personalisier-

te Durchschnitt über dem Mittelwert aller Teilnehmer.

Hieraus lässt sich schließen, dass sich Studierende, die

regelmäßig an der Hörsaalübung teilnehmen, im Um-

gang mit den Aufgaben sicherer fühlen. In Abbildung

3 ist ersichtlich, dass die Bewertung für die Veranstal-

tung vom 15.12.2015 deutlich positiver ausfällt als bei

den anderen Veranstaltungen. Dies kann nicht auf die

Lehrmethode zurückgeführt werden. Es wird vermutet,

dass der Grund im Inhalt oder den Rahmenbedingun-

gen der Hörsaalübung liegt. Auch bei dieser Frage liegt

die Bewertung der „Peer Instruction“-Veranstaltung

unter dem Durchschnitt der restlichen Veranstaltung.

Als Hauptgrund wird wieder die schlechte Stimmung

aufgrund o. g. Ankündigung bzgl. der Musterlösung

vermutet.

Um die Aussagekraft der Fragebögen zu überprüfen,

wird für jede Frage ein T-Test durchgeführt. Dieser ver-

gleicht jeweils die Datenmengen von zwei Veranstal-

tungen miteinander und gibt an, wie wahrscheinlich

es ist, dass die Stichproben aus zwei Gesamtmengen

mit dem gleichen Mittelwert stammen. Die Ergebnisse

für die drei betrachteten Fragen können den Tabellen 1

bis 3 entnommen werden. Tabelle 1 zeigt, dass die Be-

wertung der Vielfalt der Lehrmethoden nach der „Peer

Instruction“ am wenigsten mit den anderen Proben

übereinstimmt. Auch die Tabellen 2 und 3 zeigen die-

ses Phänomen. Dies ist ein Indiz dafür, dass die Bewer-

tung signifikante Unterschiede zu den anderen Bewer-

tungen aufweist. Der Vergleich von dem Repetitorium

mithilfe von Postern mit den restlichen Veranstaltungen

zeigt eine relativ hohe Übereinstimmung. Vor allem die

Übereinstimmung mit der ersten Veranstaltung fällt

hoch aus. Dies kann unter anderem daran liegen, dass

in den beiden Veranstaltungen die meisten Studenten

anwesend waren und somit die Wahrscheinlichkeit ge-

ringer ist, dass unterschiedliche Studierende die Frage-

bögen ausfüllen. Dies würde dafürsprechen, dass sich

das Meinungsbild der Studenten über das Semester

nicht signifikant verändert.

Bei Beobachtung der Hörsaalübung entstand der sub-

jektive Eindruck, dass durch die Lehr-Interventionen die

aktive Mitarbeit der Studenten ausgeprägter ist. Proto-

kolle wurden entgegen der Planung nicht angefertigt.

Trotz der aktiven Mitarbeit wird die Hörsaalübung, in

der die „Peer Instruction“ durchgeführt wird, hinsicht-

lich verschiedener Punkte, vermutlich aus o. g. Grün-

den, schlechter bewertet.

Schlussfolgerung

Nach Auswertung der Fragebögen sind keine signifi-

kanten Änderungen der Motivation der Studenten auf-

grund einer Änderung der Lehrmethode zu erkennen.

Anhand der Gesamtauswertung (Abbildung 4) kann

darüber hinaus festgestellt werden, dass viele Studenten

grundsätzlich gerne an der Hörsaalübung teilnehmen,

sodass eine signifikante Verbesserung der Antworten

Tab. 1: T-Test für die Frage zur Vielfalt der Lehrmethoden

Tab. 2: T-Test für die Frage zur Möglichkeit für Diskussionen

Tab. 3: T-Test für die Frage zum Abschneiden in der Klausur

auf die Frage „Ich nehme gerne an der Hörsaalübung

teil“ zu sehr hohen Durchschnittswerten (≥ 4,5) führen

muss. Somit hat eine Veränderung in der Hörsaalübung

dem subjektiven Eindruck der Autoren nach zwar einen

positiven Effekt auf die Mitarbeit der Studenten, jedoch

führt die teilweise abweichende Erwartung vieler Stu-

denten (Eingrenzung und Diskretisierung des Vorle-

sungsstoffs, Musterlösung für Klausurvorbereitung) zu

anderen Angaben im Fragebogen.

Die Verlässlichkeit der statistischen Auswertung ist

aufgrund der schwankenden Stichprobenzahl frag-

lich, was auf die Teilnahme an der Lehrveranstaltung

über ein Semester (und nicht auf die Konzeption der

Untersuchungsmethode) zurückzuführen ist. Für eine

gesteigerte Aussagekraft müssen mehr Daten erhoben

werden, beispielsweise aus vergleichbaren Lehrveran-

staltungen ohne Lehrveränderung. Folglich kann die

4

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: T-Test für die Frage zur Vielfalt der Lehrmethoden ................................................. 4 Tab. 2: T-Test für die Frage zur Möglichkeit für Diskussionen ............................................ 4 15 Tab. 3: T-Test zur Frage zum Abschneiden in der Klausur ................................................... 4


27.10.2015 10.11.2015 Peer Instruction 15.12.2015 05.01.2016 26.01.2016

Poster

27.10.2015 0,047 0,141 0,546 0,748 10.11.2015

Peer Instruction 0,003 0,376 0,038

15.12.2015 0,100 0,278 05.01.2016 0,424

20



Poster 27.10.2015 0,489 0,717 0,732 0,943

10.11.2015 Peer Instruction 0,380 0,412 0,497

15.12.2015 0,993 0,781 05.01.2016 0,789

Tab. 3: T-Test zur Frage zum Abschneiden in der Klausur


Poster

27.10.2015 0,144 0,690 0,811 0,898 10.11.2015


15.12.2015 0,618 0,749 05.01.2016 0,756

4

Tabellenverzeichnis




Poster

27.10.2015 0,047 0,141 0,546 0,748 10.11.2015


15.12.2015 0,100 0,278 05.01.2016 0,424

20



Poster 27.10.2015 0,489 0,717 0,732 0,943


15.12.2015 0,993 0,781 05.01.2016 0,789



Poster

27.10.2015 0,144 0,690 0,811 0,898 10.11.2015


15.12.2015 0,618 0,749 05.01.2016 0,756

4

Tabellenverzeichnis




Poster

27.10.2015 0,047 0,141 0,546 0,748 10.11.2015


15.12.2015 0,100 0,278 05.01.2016 0,424

20



Poster 27.10.2015 0,489 0,717 0,732 0,943


15.12.2015 0,993 0,781 05.01.2016 0,789



Poster

27.10.2015 0,144 0,690 0,811 0,898 10.11.2015


15.12.2015 0,618 0,749 05.01.2016 0,756



18 19

Studie auch nicht uneingeschränkt als machbar beurteilt

werden. Es zeigen sich in der Auswertung Zusammen-

hänge, die durch eine umfangreichere Untersuchung

geklärt werden müssen.

Referenzen

Tuan, H.-L., Chin, C.-C. und Shieh, S.-H. (2005). The

development of a questionnaire to measure students‘

motivation towards science learning. 639–654. In: In-

3

Abb. 4: Gesamtauswertung

10

Tab. 4: Gesamtauswertung

Anhang

Sophie Ruettinger, Martin ScharfFragebogen zu Lernmotivation waehrend der Hoersaaluebung Stroemungsmechanik II

Der Fragebogen wird maschinell erfasst. Bitte mit Kugelschreiber oder nicht zu dickem Filzstift ausfüllen.Ankreuzen: Bei Auswahlfeldern dürfen mehrere Antworten angekreuzt werden.Korrigieren: Bei Bewertungsfragen (Skala 1–5) darf nur ein Kästchen angekreuzt werden.

1 Persoenliche ID

1.1 Bitte tragen Sie als ID ein: Endziffer Ihrer Schuhgroesse, Anfangsbuchstabe des Vornamens Ihrer Mutter,Endziffer Ihres Geburtsmonats, Endziffer Ihrer Hausnummer und Anfangsbuchstabe Ihres Geburtsortes:

2 Fragen

Die Skala reicht von 5=„stimme voll zu“ bis 1=„stimme ueberhaupt nicht zu“.

2.1 Bitte bewerten Sie folgende Aussage bezueglich der besuchten Hoersaaluebungen seit dem letzten Fragebogen:

5 4 3 2 1Ich nehme gerne an der Hoersaaluebung teil.Ich nehme gerne teil, weil der Inhalt vielfaeltig und spannend ist.Ich nehme gerne teil, weil der Dozent eine Vielfalt von Lehrmethoden verwendet.Ich nehme gerne teil, weil mich der Dozent wenig unter Druck setzt.Ich nehme gerne teil, weil mir der Dozent Aufmerksamkeit widmet.Ich nehme gerne teil, weil die Hoersaaluebung mich herausfordert.Ich nehme gerne teil, weil die Studenten diskutieren koennen.

2.2 Bewerten Sie folgende allgemeine Aussagen:

5 4 3 2 1Ich bin mir sicher, gut in der Klausur abzuschneiden.Schwierige Aufgaben bearbeite ich gar nicht oder nur den einfachen Teil.Wenn ich etwas nicht verstehe, diskutiere ich mit meinem Dozenten oder Kom-militonen, um mein Verstaendnis zu verbessern.Ich fuehle mich erfuellt, wenn ich eine schwierige Aufgabe geloest habe.Ich fuehle mich erfuellt, wenn der Dozent oder Kommilitonen meine Ideenannehmen.

3 Weitere Anmerkungen

3.1 Haben Sie weitere Anmerkungen zu den Hoersaaluebungen seit Beantwortung des letzten Fragebogens?

2753504935 0001

ternational Journal of Science Education Vol 27, No. 6.

Taiwan

Mazur, E. (1997). Peer Instruction: A User‘s Manual.

Series in Educational Innovation. Pearson Education Li-

mited. New Jersey

Anhang



20 21

Einleitung

Im Zentrum dieses Reflexionsprojekts steht die kom-

petenzorientierte Gestaltung von Lehr-Lernprozessen

zur Förderung der Entwicklung einer umfassenden

Handlungskompetenz. Dabei stellt sich die Herausfor-

derung, Seminarziele, Prüfungen und Lehr-Lernhand-

lungen kompetenzförderlich aufeinander abzustimmen.

Dem Ansatz des Classroom Action Research folgend

vgl. Mettetal (2001), wurde im Projekt das Master-Se-

minar „Gestaltung, Nutzung und Evaluation techni-

scher Lernumgebungen“ mit einem Leistungsumfang

von 4 ECTS untersucht. Die jährlich stattfindende

Veranstaltung wurde im Wintersemester 2015/16 im

gleichnamigen Modul mit 20 Studierenden des ersten

Mastersemesters im Studiengang Gewerbelehramt mit

den Fachrichtungen Medientechnik, Elektrotechnik/

Informationstechnik und Metalltechnik durchgeführt.

In Anlehnung an das Kompetenzverständnis des Deut-

schen Qualifikationsrahmens für Lebenslanges Lernen

vgl. DQR (2013) lagen dem Modul und somit auch

Seminar acht Fach- sowie personale Kompetenzen zu-

grunde, wie in den Abbildungen 2 und 3 dargestellt. Im

Zentrum der projekt- und handlungsorientierten Ver-

anstaltung stand die Entwicklung, Durchführung und

Evaluation von technischen Lernumgebungen (tLU) für

den berufsbezogenen Unterricht in Kleingruppen. Die

ABSTRACT Dieser Beitrag stellt ein forschendes Praxisprojekt mit Fokus auf die kompetenzorientierte und -för-

derliche Gestaltung einer Lehrveranstaltung vor, welches im Rahmen des Qualifizierungsprogramms Forschendes

Lernen an der TUHH durchgeführt wurde. Den Gegenstand des Projektes stellte ein projektorientiertes Seminar

dar, in dessen Kontext der Zusammenhang von individuellen Lernerfahrungen, Lehr-Lernhandlungen und inten-

dierten Kompetenzen aus Studierendensicht untersucht wurde. Das Untersuchungsdesign folgte dem Ansatz der

Triangulation, indem zur Datenerfassung und -auswertung qualitative sowie quantitative Methoden eingesetzt

wurden. Im Zentrum stand die Erfassung und Auswertung von begründeten studentischen Selbsteinschätzungen

zu den Seminarzielen über den Seminarverlauf hinweg. So konnten sowohl Erkenntnisse über den Effekt von

didaktisch-methodischen Planungsentscheidungen auf die individuelle Kompetenzentwicklung gewonnen sowie

besonders förderliche Lehr-Lernhandlungen identifiziert werden. Die Ergebnisse der Untersuchung führen zukünf-

tig zur Steigerung der Lehrqualität.

Gruppen durchliefen dabei die Phasen der Projektarbeit

vgl. Gudjons (2008) und organisierten ihren Arbeitspro-

zess selbstständig, die Seminarleitung agierte als Coach.

In der Planungsphase erfolgte die Gruppenfindung, die

selbstständige Durchführung einer Arbeitsprozessana-

lyse (APA) als Forschungsauftrag vgl. Knutzen (2008)

und die theoriegeleitete Entwicklung von Kriterien zur

Gestaltung von tLU. An die Phase der Projektentwick-

lung schloss sich die Durchführung und kriteriengelei-

tete Evaluation der tLU an. Eine Reflexion der Projek-

tergebnisse beendete das Seminar. Als Prüfungsleistung

wurde eine Hausarbeit mit Fokus auf die theoretisch

begründete Gestaltung der tLU erstellt. Mit Fokus auf

die Förderung Forschenden Lernens nach Huber (2009)

ist die untersuchte Veranstaltung somit im didaktischen

Rahmenkonzept des forschungsnahen Lernens und

Lehrens vgl. Deicke, Gess & Rueß (2012) dem inhaltli-

chen Schwerpunkt der Forschungsmethoden auf einem

anwendenden bis forschenden Aktivitätsniveau zuzu-

ordnen.

In vorausgegangenen Veranstaltungen zeigte sich,

dass die Studierenden nur schwer Aussagen zu ihrem

individuellen Kompetenzstand sowie zu der im Semi-

narverlauf erfolgten Kompetenzentwicklung treffen

konnten. Dies wurde darauf zurückgeführt, dass ihnen

dazu Kenntnisse fehlten bzw. ihr Kompetenzbewusst-

sein nicht ausreichend gefördert wurde. Hieraus ent-

Untersuchung der Beziehung von Lernerfahrungen, Lehr-Lernhandlungen und der Entwicklung intendierter Kompetenzen im Seminar „Gestaltung, Nutzung und Evalua-tion technischer Lernumgebungen“ aus Studierendensicht

stand eine konkrete Problemstellung für die Lehrende,

da sie wenig Rückmeldungen zur Kompetenzförder-

lichkeit der didaktisch-methodischen Planungsentschei-

dungen in Bezug auf die Erreichung der Seminarziele

erhielt. Diese Problemstellung führte zu den leitenden

Forschungsfragen: Welchen Zusammenhang sehen

die Studierenden zwischen eigenen Lernerfahrungen

im Seminar und den intendierten Kompetenzen? Und

inwieweit unterstützen die Lehr-Lernhandlungen die

Entwicklung der angestrebten Kompetenzen aus Stu-

dierendensicht?

Zur Bearbeitung der Problemstellung sollten Erkennt-

nisse über die Förderlichkeit der Lehr-Lernhandlungen

für die Kompetenzentwicklung im beschriebenen Se-

minar gewonnen werden. Ziel war die Steigerung der

Lehr-Lernqualität durch eine fokussierte methodische

Unterstützung von Kompetenzentwicklungsprozessen.

Zudem wurde angenommen, dass die regelmäßige und

reflexive Auseinandersetzung mit den Seminarzielen

und den eigenen Lernerfahrungen zur Herausbildung

eines realistischeren Kompetenzbewusstseins beitragen

würde.

Untersuchungsansatz

Zur Beantwortung der Forschungsfragen folgte die

empirische Untersuchung dem Ansatz der Triangulation,

indem zur Datenerhebung und -auswertung qualitative

und quantitative Verfahren eingesetzt wurden. Den For-

schungsgegenstand stellten die persönlichen Einstellun-

gen und Lernerfahrungen der Studierenden dar.

VORGEHEN DER DATENERHEBUNG Die Selbstein-

schätzung von Kompetenzen im Lernprozess stellt eine

in der beruflichen Erst- und Weiterbildung etablierte

Methode zur Förderung von Kompetenzentwicklung

dar vgl. Gillen (2006). Die Lernenden schätzen auf

Grundlage ihrer Selbstwahrnehmung ein, in welchem

Maß sie die beschriebenen Kompetenzen beherrschen,

ergänzend können Begründungen der Einschätzung

im Sinne einer formative Evaluation vgl. Hattie (2009)

schriftlich festgehalten werden. Gleichzeitig birgt die

Methode das Potenzial zur qualitativen Erfassung von

Lernerfahrungen sowie personen- und persönlichkeits-

bezogenen Einstellungen vgl. Gillen (2006) in Bezug zu

Kompetenzen. Dies kann softwaregestützt, oder ana-

log erfolgen, wobei beiden Erhebungsverfahren ein

Kompetenzprofil und Kompetenzniveaustufen zugrun-

de liegen vgl. Knauf et. al. (2014). In diesem Kontext

wurde die Methode bereits in einem hochschuldidak-

tischen Forschungsprojekt eingesetzt vgl. Menhard et

al. (2012).

Im Praxisprojekt erfolgte die Erhebung der Selbstein-

schätzungen der Studierenden quantitativ anhand einer

4er-Skala, wie in den Abbildungen 2 und 3 dargestellt.

Mittels eines schriftlich auszufüllenden Fragebogens mit

offenen Fragen konnten die individuellen Begründun-

gen der Niveaueinschätzungen zu den Kompetenzen

qualitativ erfasst werden. Der Fragebogen wurde ein-

mal in Form des browserbasierten Kompetenz-Checks

vgl. Knauf et al. (2014) und zweimal als Word-Doku-

ment eingesetzt. Die Erhebungen der Selbsteinschät-

zungen fanden zu drei Zeitpunkten statt: zu Beginn

des Semesters, während der Entwicklung der tLU

und nach der Durchführung und Evaluation der tLU.

Insgesamt wurden so 15 vollständige Datensätze mit

drei Einschätzungen pro Person erhoben. Im Rahmen

der Seminarevaluation bewerteten die Studierenden

die Veranstaltung zu festgelegten Items auf Grundla-

ge einer sechsstufigen Likert-Skala von 1. stimme voll

Lehr-Lern-handlung Prüfung

Kompetenz

Kann ich noch nicht (1)

Kann ich ein bi-schen (2)

Kann ich relativ gut (3)

Kann ich sehr gut(4)

a) Du identifizierst einen exemplarischen Arbeitsprozess zur Konkretisierung eines Lernfeldes und verortest ihn im Beruf

b) Du führst eine Arbeitsprozessanalyse nach wissenschaftlichen Kriterien durch und wertest die Daten zielbezogen aus

c) erläuterst das theoretische Konzept einer technischen Lernumgebung im Zusammen-hang zentraler didaktischer und berufspäda-gogischer Konzepte und Modelle

d) Du wählst ein exemplarisches technisches Sachsystem begründet aus und gestaltest es für unterschiedliche Lern- und Arbeitspro-zesse

e) Du erstellst Aufgabenstellungen und Arbeitsmaterialien für eine Lernsituation verständlich und fachlich korrekt

3,1

3,1

3,3

1

2,5

2,9

3,3

5

1,9

2,5

2,9

9

5

2

12,3

2,6

3,0

7

3

3,0

2,5

3,24

1

1

Ø 14.10.2015 Ø 25.11.2015 Ø 20.01.2016

Vorerfahrungen Themen/Inhalte, Lehr-Lern-handlungen & Kompetenzen

Personen mit wenig Erfahrung

Abb. 2: Durchschnitt der Einschätzungsstufen zu Fachkompetenzen pro Erhebung und Begründungskategorien der Einschätzungen

Abb. 1: Verortung des Erkenntnisinteresses im Konzept des Constructive Alignment

Abb. 1: Verortung des Erkenntnisinteresses im Konzept des Construc-tive Alignment

Damit ist die Untersuchung dem Diskurs zur Kom-

petenzorientierung im Hochschulkontext zuzuordnen.

Auf der Veranstaltungsebene eignet sich das Kon-

zept des Constructive Alignment nach Biggs und Tang

(2007) zur Entwicklung und Untersuchung von kompe-

tenzorientierten Lehr-Lernsituationen. Mit dem Fokus

auf zu erreichende Lernergebnisse stellt das Konzept

Lernziele in ein Beziehungsgefüge zur Gestaltung des

Lehr-Lernprozesses und den Prüfungsformen, wie in

Abb. 1 dargestellt. Im Forschungsprojekt gilt es, die-

ses Beziehungsgefüge zwischen Kompetenzen und

Lehr-Lernhandlungen zu untersuchen.

Institut für Technische Bildung und Hochschuldidaktik, Institut für Produktionsmanagement und -technik

Barbara Knauf, Henrik Schröder




22 23

zu, 2. stimme zu, 3. stimme teils zu, 4. stimme nicht

zu, 5. stimme gar nicht zu bis 6. weiß nicht, oder nicht

anwendbar. Mit einer Teilnahme von 17 Studierenden

erfolgte die Evaluation am letzten Seminartag. Im Rah-

men des Praxisprojekts wurden somit zwei Datenquel-

len zur Beantwortung der Forschungsfragen genutzt:

Auf der individuellen Ebene die begründeten Selbstein-

schätzungen der Studierenden zu drei Erhebungszeit-

punkten und auf der Ebene der Lerngruppe die Semi-

narevaluation.

VORGEHEN DER DATENAUSWERTUNG Innerhalb

der Auswertung der Selbsteinschätzungen wurden

qualitative und quantitative Methoden komplementär

eingesetzt. Mittels der qualitativen Inhaltsanalyse nach

Mayring (2010) erfolgte die Kategorisierung, Paraphra-

sierung und Reduktion der subjektiven Begründungen

in den Selbsteinschätzungen gemäß einer inhaltlichen

Strukturierung. Aus den Forschungsfragen wurden

dafür die drei Kategorien Vorerfahrungen, Zusam-

menhang Themen/Inhalte & Kompetenzen sowie Zu-

sammenhang Lehr-Lernhandlungen & Kompetenzen

abgeleitet und auf das Material angewendet. Anschlie-

ßend erfolgte eine Quantifizierung der so gewonnenen

Daten. In die Dateninterpretation flossen die Beobach-

tungen der Seminarleitung als Fremdeinschätzungen

und die Planung der didaktisch-methodischen Ent-

scheidungen im Seminarverlauf ein. Aus den Niveau-

zuordnungen wurden mittels statistischer Methoden

der arithmetische Mittelwert pro Kompetenz und Er-

hebungszeitpunkt errechnet. Zur Auswertung der Se-

minarevaluation erfolgte die Ermittlung der Summe der

Antworten pro Item. Im Anschluss an die nach Daten-

quellen getrennte Auswertung wurden die Ergebnisse

ergänzend aufeinander bezogen.

Ergebnisse

Im Folgenden werden die Ergebnisse der Untersu-

chung nach Kompetenz über die Erhebungszeitpunkte

hinweg und den zentralen inhaltlichen Begründungen

entsprechend der oben genannten Parameter darge-

stellt. Zur Hervorhebung des Einflusses der Lernerfah-

rungen auf die Einschätzungsbegründungen werden

die Kategorien Zusammenhang Themen/Inhalte &

Kompetenz sowie Zusammenhang Lehr-Lernhandlun-

gen & Kompetenz zunächst zusammengefasst. Abbil-

dung 2 zeigt die Ergebnisse zu den Fachkompetenzen.

Von Beginn an waren die Einschätzungen zu Kom-

petenz a) hoch und wurden zunächst durch Vorerfah-

rungen aus Studium, Beruf und Ausbildung begründet.

Zwischen der zweiten und der dritten Einschätzung

erfolgte eine Steigerung. Diese wurde auf konkrete

Erfahrungen mit Lehr-Lernhandlungen im Seminar zu-

rückgeführt, wie dem Workshop zur APA sowie der in-

haltlich-theoretischen Arbeit zu Arbeitsprozessen (AP)

und Lernfeldern. Die Standardabweichungen blieben

stetig gering.

Im Vergleich zu a) erfolgte die erste Einschätzung

zu Kompetenz b) auf einem niedrigeren Niveau, wo-

bei fünf Personen über wenig Vorerfahrungen verfüg-

ten. Zwischen den Erhebungszeitpunkten erfolgte eine

kontinuierliche Entwicklung der Einschätzungen, wobei

Vorerfahrungen und konkrete Lernerfahrungen als Be-

gründungen genannt wurden. Der Workshop zur APA,

die inhaltlich-theoretische Arbeit zu APs und Lernfeldern

sowie die selbstständige Entwicklung und Durchführung

der tLU standen im Zentrum der dritten Einschätzung.

Bei den Kompetenzen c) und d) starteten die Studie-

renden auf einem geringen Niveau und steigerten sich

in den beiden Folgeerhebungen jeweils deutlich. Auf-

fällig sind die im Verhältnis hohen Zahlen der Perso-

nen ohne Vorerfahrung. Insbesondere bei Kompetenz

c) verfügte zu Beginn nur ein Drittel der Studierenden

über diese. Erfahrungen in der inhaltlich-theoretischen

Arbeit zu APs und Lernfeldern, der selbstständigen Ent-

wicklung und Durchführung der tLU sowie im Durch-

laufen der anderen, berufsfremden tLU begründeten

dann die Kompetenzentwicklung.

Auffällig sind die Einschätzungen zu Kompetenz e).

Zunächst schätzten sich die Teilnehmer hoch ein, die

zweite Erhebung sank dann deutlich ab, die Dritte

zeigte eine Steigerung über das Anfangsniveau. Dies

wurde insbesondere durch positive Rückmeldungen

zur eigenen tLU begründet. Allen Einschätzungen zu

Fachkompetenzen ist gemein, dass die Studierenden

sich im Kontext ihres gelernten Berufs einschätzten, die

Anwendung ihrer Kompetenzen auf andere Berufe aber

weiterhin als Herausforderung wahrnahmen. Wie in

Abbildung 3 dargestellt, war das Einschätzungsniveau

der personalen Kompetenzen von Beginn an hoch.

Begründet wurde dies durch Erfahrungen aus Studi-

um und Beruf. Inhaltlich wurde die Gruppenarbeit je-

Lehr-Lern-handlung Prüfung

Kompetenz





a) Du identifizierst einen exemplarischen Arbeitsprozess zur Konkretisierung eines Lernfeldes und verortest ihn im Beruf

b) Du führst eine Arbeitsprozessanalyse nach wissenschaftlichen Kriterien durch und wertest die Daten zielbezogen aus

c) erläuterst das theoretische Konzept einer technischen Lernumgebung im Zusammen-hang zentraler didaktischer und berufspäda-gogischer Konzepte und Modelle

d) Du wählst ein exemplarisches technisches Sachsystem begründet aus und gestaltest es für unterschiedliche Lern- und Arbeitspro-zesse

e) Du erstellst Aufgabenstellungen und Arbeitsmaterialien für eine Lernsituation verständlich und fachlich korrekt

3,1

3,1

3,3

1

2,5

2,9

3,3

5

1,9

2,5

2,9

9

5

2

12,3

2,6

3,0

7

3

3,0

2,5

3,24

1

1

Ø 14.10.2015 Ø 25.11.2015 Ø 20.01.2016



Abb. 2: Durchschnitt der Einschätzungsstufen zu Fachkompetenzen pro Erhebung und Begründungskategorien der Einschätzungen

Abb. 1: Verortung des Erkenntnisinteresses im Konzept des Constructive Alignment

Abb. 2 (oben): Durchschnitt der Einschätzungsstufen zu Fachkompe-tenzen pro Erhebung und Begründungskategorien der Einschätzun-gen

Abb. 3 (unten): Durchschnitt der Einschätzungsstufen zu personalen Kompetenzen pro Erhebung und Begründungskategorien der Ein-schätzungen

Zusamenhang Inhalte & Kompetenzen Häufigk.Nenn.

Inhaltlich-theoretische Arbeit zu Arbeitsprozessen und Lernfeldern 4

Inhaltlich-theoretische Arbeit zum Konzept tLU 2Zusammenhang Lehr-Lernformen & Kompetenzen

Selbständige Entwicklung und Durchführung der tLU 8Selbständige Durchführung der APAnalyse 5Workshop AP-Analyse 3Durchlaufen der anderen, berufsfremden tLU im Seminar 3Peer-Feedback 3

Selbsteinschätzung 3

Entwicklung es Kriterienkatalogs tLU 2





f) Du arbeitest kooperativ in der Gruppe und stimmst Dich ab

g) Du reflektierst und bewertest Deine Arbeitsergebnisse ...

h) Du schätzt Deinen Kompetenzstand realistisch ein ...

3,1

3,1

3,3

3,1

3,1

3,3

3,5

3,5

3,7

4

7

2

3

1

Ø 14.10.2015 Ø 25.11.2015 Ø 20.01.2016



Tabelle 1: Für die Kompetenzentwicklung bedeutsamste Lehr-Lernhandlungen und Themen/Inhalte nach Anzahl der Nennung

Abb. 3: Durchschnitt der Einschätzungsstufen zu personalen Kompetenzen pro Erhebung und Begründungskategori-en der Einschätzungen





24 25

doch als Herausforderung gesehen. Bei Kompetenz g)

war die vergleichsweise hohe Zahl der Personen ohne

Vorerfahrungen auffällig. Fehlende Praxiserfahrung

im schulischen Kontext wurde hier genannt. Zudem

erfolgte erst in der dritten Einschätzung eine Verknüp-

fung mit Lernerfahrungen aus dem Seminar. Das Feed-

back, die Reflexion der tLU im Plenum und die Selbst-

einschätzung wurden als förderlich wahrgenommen.

Die Einschätzungen zu Kompetenz h) erfolgten auf

hohem Niveau, wobei zunächst Vorerfahrungen und

später die Methode der Selbsteinschätzung, positives

Feedback, die selbstständige Entwicklung und Durch-

führung der tLU sowie das Durchlaufen der anderen,

berufsfremden tLU genannt wurden. Fast ein Drittel der

Studierenden gab durchgehend an, sich im Vergleich zu

Fremdeinschätzungen immer schlechter einzuschätzen.

Grundsätzlich veränderten sich die Einschätzungen zu

den personalen Kompetenzen im Erhebungszeitraum

nur marginal.

Zusammenfassend zeigt Tabelle 1, dass die Lehr-Lern-

handlungen der selbstständigen Entwicklung und

Durchführung der tLU und der Durchführung der APA

am meisten als Einschätzungsbegründung genannt

wurden. Auch wurden mehr Lehr-Lernformen mit ei-

ner positiven Entwicklung verknüpft, als Themen oder

Inhalte.

Die hohen Einschätzungsstufen zum Ende des Semi-

nars spiegeln sich auch in der quantitativen Seminar-

evaluation wider, wie Abbildung 4 zeigt. So fanden

achtzig Prozent der Studierenden die Inhalte und The-

men des Seminars persönlich bedeutsam. Zwölf Prozent

stimmten teilweise zu. Die Abstimmung von Lehr-Lern-

handlungen auf die erreichenden Kompetenzen emp-

fanden alle Teilnehmer als sinnvoll. Ebenso stimmten sie

zu hundert Prozent der Aussage zu, dass die Themen

und Inhalte im Seminar das Erreichen der Lernziele er-

Zusamenhang Inhalte & Kompetenzen Häufigk.Nenn.

Inhaltlich-theoretische Arbeit zu Arbeitsprozessen und Lernfeldern 4

Inhaltlich-theoretische Arbeit zum Konzept tLU 2Zusammenhang Lehr-Lernformen & Kompetenzen

Selbständige Entwicklung und Durchführung der tLU 8Selbständige Durchführung der APAnalyse 5Workshop AP-Analyse 3Durchlaufen der anderen, berufsfremden tLU im Seminar 3Peer-Feedback 3

Selbsteinschätzung 3

Entwicklung es Kriterienkatalogs tLU 2





f) Du arbeitest kooperativ in der Gruppe und stimmst Dich ab

g) Du reflektierst und bewertest Deine Arbeitsergebnisse ...

h) Du schätzt Deinen Kompetenzstand realistisch ein ...

3,1

3,1

3,3

3,1

3,1

3,3

3,5

3,5

3,7

4

7

2

3

1

Ø 14.10.2015 Ø 25.11.2015 Ø 20.01.2016




Abb. 3: Durchschnitt der Einschätzungsstufen zu personalen Kompetenzen pro Erhebung und Begründungskategori-en der Einschätzungen


Abb. 4: Ergebnisse der Seminarevaluation in Prozent (Items mit Bezug zu den Forschungsfragen)

Stimme voll zu(1)

Stimme zu(2)

Stimme teils zu(3) (4) (5) (6) Ø

In dieser Lehrveranstaltung lerne ich etwas, das ichwichtig finde.

Der Bezug der Lehrveranstaltung zu meiner zukünfti-gen Berufstätigkeit war für mich immer klar erkennbar

Die Lehr–/Lernformen (z.B. Lehrendenvortrag,Gruppenarbeit, Referate) sind in Bezug auf dieLernziele der Lehrveranstaltung sinnvoll eingesetzt.

Die Auswahl der Themen hat es ermöglicht, die gesetzten Lernziele zu erreichen.

53 % 35 % 12 %

60 % 40 %

59 % 41 %

37 % 63 %

1,6

1,4

1,4

1,7

Abb. 4: Ergebnisse der Seminarevaluation in Prozent (Items mit Bezug zu den Forschungsfragen)

möglicht haben. Auch der Berufsbezug des Seminars

war für alle Studierenden klar erkennbar.

Interpretation der Ergebnisse

Zur Beantwortung der Forschungsfrage gilt es nun,

die zuvor dargestellten Ergebnisse unter Bezugnahme

auf die Beobachtungen der Seminarleitung und die

didaktisch-methodischen Planungsentscheidungen zu

interpretieren.

Die durchgängigen Begründungen der Selbstein-

schätzungen durch Vorerfahrungen aus Beruf, Studium,

Schule und Ausbildung in der ersten Erhebung zeigen,

dass das Seminar an die Erfahrungen der Studierenden

angeknüpft hat. Obwohl die Kompetenz b) im Durch-

schnitt bereits zur ersten Erhebung hoch eingeschätzt

wurde, zeigte die inhaltliche Auswertung der Einschät-

zungen Handlungsbedarf entgegen den Erwartungen

der Seminarleitung. Der aufgrund dieser Diskrepanz

spontan in den dritten Veranstaltungstermin integrier-

te APA-Workshop wurde von den Studierenden dann

als förderlich für ihre Kompetenzentwicklung wahrge-

nommen. Das positive Feedback zu den tLU führte zu

einer verbesserten Selbstwahrnehmung und somit zu

Kompetenzzuwachs. Die im Vergleich niedrigen Ein-

schätzungen zu den Zielen c) und d) zu Seminarbeginn

entsprachen den Erwartungen, da es sich um neuartige

Themen bzw. die Verknüpfungen bekannter Themen

in einem neuen Kontext handelte. Zudem äußerte sich

hier die hohe Heterogenität der Studierenden, was auf

die unterschiedlichen Fachrichtungen und somit auch

Vorerfahrungen zurückzuführen ist. Aus den Ergebnis-

sen zu diesen Kompetenzen folgt, dass die getroffenen

didaktisch-methodischen Entscheidungen zu Lehr-Lern-

handlungen und Themen/Inhalten die Kompetenzent-

wicklung gefördert und sich somit bewährt haben. Hier

sind die Ergebnisse der Hausarbeiten abzuwarten. Inte-

ressant ist die Entwicklung der Kompetenz e). Das ver-

ringerte Einschätzungsniveau in der zweiten Erhebung

wird darauf zurückgeführt, dass die Studierenden zu

diesem Zeitpunkt mitten im Entwicklungsprozess ihrer

tLU, jedoch noch nicht am Punkt der Aufgabenerstel-

lungen waren und mit Unsicherheiten in der Gestaltung

des technischen Sachsystems zu kämpfen hatten. Zum

Zeitpunkt der dritten Erhebung hatten sie ihre tLU be-

reits erfolgreich durchgeführt und positives Feedback

erhalten, das ihre anfängliche Selbstwahrnehmung wie-

der bestätigte. In den fehlenden Verknüpfungen von

Lernerfahrungen und Kompetenzen in der zweiten Er-

hebung offenbart sich aber auch, dass keine konkreten

Lehr-Lernhandlungen zur Förderung der Kompetenz

im Seminar umgesetzt wurden. Die Ergebnisse der Ein-

schätzungen zu den personalen Kompetenzen zeigen,

dass die Berufstätigkeit vor dem Studium zu einer aus-

geprägten Selbstwahrnehmung geführt hat. So sind die

Veränderungen in dieser Kompetenzdimension margi-

nal. Die erst in der dritten Einschätzung erfolgte Ver-

knüpfung von Lernerfahrungen mit der Kompetenz g)

kann dadurch begründet werden, dass die Reflexion der

tLU im Plenum und die Entwicklung von Handlungsal-

ternativen erst zum Seminarende erfolgte. Bezüglich der

Entwicklung eines realistischeren Kompetenzbewusst-

seins ist festzustellen, dass die Studierenden sich zwar

hoch einschätzten, jedoch eine Fremdeinschätzung zur

Regulierung der Selbsteinschätzung hilfreich gewesen

wäre, um Unsicherheiten abzubauen. Die Ergebnisse

zur Bedeutung von Reflexion, Feedback und Erfahrung

für die Kompetenzentwicklung korrespondieren mit Er-

kenntnissen der Kompetenzforschung vgl. Gillen (2006,

S. 223-226).

Schlussfolgerungen

Die vorgestellten Ergebnisse und Interpretationen

führen zur Beantwortung der Forschungsfragen. So

stellten die Studierenden dann einen Zusammenhang

zwischen ihren Lernerfahrungen und Kompetenzen her,

wenn sie diese als förderlich für die Erreichung der Se-

minarziele wahrnahmen. Diese Beziehung ist somit po-

sitiv geprägt. Im Rückkehrschluss bedeutet dies, dass

die nicht als Lernerfahrungen genannten Themen/

Inhalte oder Lehr-Lernhandlungen wenig zur individu-

ellen Kompetenzentwicklung beigetragen haben. Die

hohen Einschätzungsniveaus, die kontinuierlichen Ent-

wicklungen pro Kompetenz und die äußerst positive

Seminarevaluation zeugen davon, dass die didaktisch-

methodischen Planungsentscheidungen grundsätzlich

die individuelle Kompetenzentwicklung unterstützt ha-

ben. Gleichzeitig konnte aber auch festgestellt werden,

dass einige Kompetenzen nicht ausreichend im Seminar

gefördert wurden.

Den Mehrwert Forschenden Lernens in Praxisphasen





26 27

des Lehramtsstudiums stellt Wildt (2005) heraus. Da-

rüber hinaus zeigt dieses Praxisprojekt, dass Ansätze

Forschenden Lernens auch im regulären universitären

Studium möglich und förderlich sind. An dieser Stelle

gilt es, die gewonnenen Erkenntnisse für die Weiterent-

wicklung des Seminars zu nutzen. Mit Bezug zu den

Kompetenzen b) und e) sollen zukünftig fakultative

Workshops zum Forschungsvorgehen der APA und zur

Erstellung von Aufgabenstellungen und Arbeitsmate-

rialien angeboten bzw. von erfahrenen Studierenden

durchgeführt werden. Die Studierenden agieren dann

in der Lehrerrolle und übernehmen gleichzeitig Ver-

antwortung für den eigenen Lernprozess im Sinne von

Selbständigkeit. Zur Förderung des forschungsnahen

Lernens und Lehrens bietet sich eine stärkere Einbezie-

hung des Veranstaltungsblogs zur Dokumentation des

Forschungsprozesses in den Gruppen an. Mittels der

Methode des Peer-Feedbacks geben sich die Studie-

renden dann gegenseitig qualitatives Feedback zu ihren

Forschungsergebnissen, Projekten und Arbeitsmateria-

lien und wachsen so in die Rolle von Experten für die

Gestaltung von tLU hinein vgl. Mauch und Albrecht

(2014).

Obwohl die Einschätzungen im Bereich der perso-

nalen Kompetenz sehr hoch und konstant waren (vgl.

Abb. 3), zeigen die inhaltlichen Begründungen der

Studierenden, dass an unterschiedlichen Stellen För-

derbedarf besteht. Zukünftig soll der anspruchsvollen

Sozialform der Gruppenarbeit durch das frühzeitige

Kennenlernen von kollaborativen Instrumenten und

Methoden zur Koordination sowie Kooperation begeg-

net werden, wie z. B. die Methoden Scrum und Kanban

aus der Softwareentwicklung, oder WeKan als digitale

Umsetzung. Zur Objektivierung der Selbsteinschätzung

sollen Fremdeinschätzungen hinzugezogen werden, in-

dem sich die Studierenden in den Kleingruppen gegen-

seitig formatives Feedback zu Stärken sowie Entwick-

lungsmöglichkeiten geben und Förderideen entwickeln.

Für das Seminar gilt es grundsätzlich, mehr Anlässe für

Peer-Feedback zu bieten und dieses zu ritualisieren.

Die zuvor dargestellten Ergebnisse sowie die Erfas-

sungsmethode der Selbsteinschätzung bedürfen einer

abschließenden Reflexion. So ist anzunehmen, dass die

Einschätzungen stark durch subjektive Faktoren geprägt

waren bzw. trotz der Anonymisierung den vermeint-

lichen Erwartungen der Seminarleitung entsprechend

verfasst wurden. Die unterschiedlichen Erfassungsfor-

men, digital und analog, beeinflussten den Datenertrag

ebenfalls. So führten Usability-Probleme bei der ersten

Einschätzung zu rudimentären Begründungen. Die Er-

stellung von Einschätzungen außerhalb der Seminarzeit

hat sich dabei als positiv für die Reflexion gezeigt. Die

Machbarkeit des Praxisprojekts gilt es, mit Fokus auf

überfachliche Kompetenzen ebenfalls zu reflektieren.

So stellt sich die Frage, ob die Entwicklung personaler

Kompetenzen im Zeitraum eines Semesters überhaupt

aussagekräftig erfasst und gefördert werden kann. Fol-

gende Annahmen gilt es, zukünftig zu untersuchen:

Das Individuum entwickelt personale Kompetenzen

aufgrund des Bezugs zu Persönlichkeitseigenschaften

langsamer als Fachkompetenzen, oder es bedarf tiefe-

rer und längerer Reflexionsprozesse, um die Entwick-

lung überfachlicher Kompetenzen bewusst zu machen.

In der geringen Abstufung der Einschätzungsskala zeigt

sich zudem die Grenze der Methode, indem kleine Ent-

wicklungsschritte nicht erfasst werden können. Eine

summative Messung von Kompetenzentwicklung er-

folgt somit nicht.

Aus Sicht der Autoren bietet die Methode einen de-

taillierten Einblick in den individuellen Entwicklungs-

prozess der Lernenden und damit Ansatzpunkte zur

Innovation der Lehrveranstaltung. Aus Studierenden-

perspektive können so Gesprächsanlässe über Stärken

und Entwicklungsbedarfe angeregt werden. In Anleh-

nung an die Erfahrungen von Menhard et al. (2012)

ist der Einsatz der Methode in Kombination mit einem

Prozessportfolio von Studiumsbeginn an zu prüfen, um

mit Fokus auf die Herausbildung von überfachlichen

Kompetenzen eine langfristige und gezielte Förderung

zu ermöglichen.

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28 29

Einleitung

Der Laborversuch Dampfkraftanlage im Winterse-

mester 2015/2016 ist Teil eines aus sechs Versuchen be-

stehenden Fachlabors Energietechnik. Zielgruppe sind

Masterstudierende des ersten Semesters im Fach Ener-

gietechnik. Für gewöhnlich nehmen ca. 30 Personen

an dem Fachlabor teil, im Wintersemester 2015/2016

werden es 31 sein. Neben dem Laborversuch Dampf-

kraftanlage sind ferner Versuche an einem Brennwert-

kessel, einem Dieselmotor, dem TUHH eigenen Block-

heizkraftwerk zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, einer

sorptionsgestützten Klimaanlange und ein Experiment

zur Wärmeübertagung an Prallstrahlen Bestandteile der

Versuchsreihe. Im Sommersemester findet der Versuch

ABSTRACT Als Teil des Qualifizierungsprogramms „Forschendes Lernen an der TUHH“ wird im vorliegenden

Manuskript nach den Prinzipien des Classroom Action Research (CAR) der Laborversuch Dampfkraftanlage analy-

siert. Basierend auf Erfahrungen der letzten Semester wird die Vorbesprechung des Versuchs als Sitzung mit größ-

tem Optimierungspotenzial identifiziert und folgende Untersuchungsfrage abgeleitet: „Was kann getan werden,

um alle Studierende aktiv in die Vorbesprechung einzubinden?“. Um dem Problem der geringfügigen Beteiligung

in der Vorbesprechung entgegenzuwirken wird sich unter Berücksichtigung eines triangulatorischen Untersu-

chungsansatzes der Beobachtung während der Vorbesprechung und eines Fragebogens vor Versuchsdurchführung

bedient. Das Resumé durch die Beobachtung und die Auswertung des Fragebogens, der sowohl qualitative als

auch quantitative Fragen enthält, zeigen jedoch einen äußerst zufriedenstellenden Laborablauf – sowohl seitens

der Studierenden als auch der Lehrenden. Als Grund für die erzielten Ergebnisse wird die Zielgruppe der Studie-

renden angesehen, da im Betrachtungszeitraum Masterstudierende das Labor besuchten und im Sommersemester

Bachelorstudierende teilnehmen.

Dampfkraftanlage ebenfalls statt, hier sind hingegen

Bachelorstudierende des Studiengangs Energie- und

Umwelttechnik Zielgruppe.

Der Laborversuch startet immer zu Beginn des Semes-

ters mit der Ausgabe des Versuchsskriptes (vgl. hierzu

den Ablauf in Abbildung im Anhang). Inhalt des Skriptes

ist zum einen die Versuchsbeschreibung der Anlage, die

sich an der HSU befindet. Ferner werden dort alle not-

wendigen thermodynamischen Grundkenntnisse auf-

gezeigt sowie empirische Gleichungen gegeben, die für

das eigentliche Produkt der Veranstaltung – das Anferti-

gen eines Versuchsprotokolls – notwendig sind. Nach ca.

6 Wochen Vorbereitungszeit, die von den Studierenden

zum Durcharbeiten des Skripts genutzt werden sollen,

findet eine Vorbesprechung statt. Bei dieser Sitzung wird

Untersuchung des Versuches Dampfkraftanlage mit dem Ziel zur Verbesserung studentischen Lernens

von den Studierenden zunächst ein Test abgelegt, in

dem geprüft wird, ob die notwendigen Kenntnisse zum

erfolgreichen Absolvieren der Veranstaltung vorliegen.

Nach erfolgreichem Bestehen des Tests wird mit der Vor-

besprechung fortgefahren. Das Format der Vorbespre-

chung sieht vor, dass der Versuch an der Dampfkraftan-

lage mit den Studierenden interaktiv besprochen wird.

So sollen einzelne Studierende unter Mithilfe ihrer Kom-

militonen Teile der Anlage an der Tafel skizzieren und

entsprechend erklären. Ferner werden von den Lehren-

den Verständnisfragen gestellt, die von den Studieren-

den beantwortet werden sollen. Hier ist es auch ange-

dacht, dass die Studierenden untereinander diskutieren

können und die Lehrenden nur berichtigend eingreifen.

Der in der Regel eine Woche später stattfindende Ver-

such sieht insbesondere das Aufnehmen von Messdaten

vor. Dazu wird die Anlage zunächst besichtigt, die ein-

zelnen Aggregate werden erklärt sowie das Aufnehmen

der Messwerte wird erläutert. Auf Basis der Messwerte

ist es schließlich Aufgabe der Studierenden, Berechnun-

gen vorzunehmen und diese schriftlich in Form eines

Protokolls festzuhalten. Hierfür werden insgesamt acht

einzelne Arbeitspakete geschnürt, für die sich die Studie-

renden, zumeist in Zweiergruppen, entscheiden können.

Für diesen Teil des Protokolls sind die jeweiligen Grup-

pen hauptverantwortlich, wobei besonders Wert darauf

gelegt wird, dass am Ende ein ganzheitliches Produkt in

Form eines wissenschaftlichen Textes steht. Dieses muss

formell und sprachlich einheitlich sein. In der Nachbe-

sprechung stellen die einzelnen Gruppen in einer kur-

zen Präsentation zunächst das von ihnen bearbeitete

Arbeitspaket vor. Es wird die Vorgehensweise erläutert

und vereinzelt werden Ergebnisse dargestellt. Daraufhin

wird das gesamte Protokoll mit den Studierenden be-

sprochen und auf etwaige Mängel hingewiesen. Ist das

Protokoll als einwandfrei zu bewerten, so haben die Stu-

dierenden den Teil Dampfkraftanlage der Versuchsreihe

bestanden. Andernfalls haben sie zwei Wochen Nach-

besserungszeit.

Die Erfahrungen der letzten Veranstaltungen zeigen,

dass die Vorbesprechung das größte Optimierungspo-

tenzial aufweist. Häufig ist zu beobachten, dass zwei bis

drei Studierende der ca. 15-20 Teilnehmer zählenden

Gruppe sehr motiviert sind und sich stark einbringen

wollen. Ein großer Teil der Gruppe erweckt jedoch den

Anschein, nur auf das Ende der Vorbesprechung zu war-

ten. Um dies zu vermeiden und möglichst alle Studieren-

de auf einem hohen sachlichen Niveau in die Vorbespre-

chung einzubinden, wird folgende Untersuchungsfrage

formuliert:

„Was kann getan werden, um alle Studierende aktiv

in die Vorbesprechung einzubinden?“

Wenngleich dieses Ziel optimistisch erscheint, sollte es

zumindest angestrebt werden, einen Großteil der Teil-

nehmer zu involvieren.

Untersuchungsansatz

Ein wesentliches Qualitätsmerkmal eines erfolgreichen

forschenden Praxisprojekts, wie es hier durchgeführt

wird, ist die Triangulation. Vereinfacht gesagt ist unter

Triangulation das Betrachten eines Forschungsgegen-

standes von mindestens zwei Punkten aus zu verste-

hen (Flick 2011). Um die Strategie der Triangulation in

diesem Vorhaben zu gewährleisten, wird sich der Be-

obachtung und eines Fragebogens bedient. Das Mittel

der Beobachtung soll insbesondere in der Vorbespre-

chung Anwendung finden. Dadurch soll sich zunächst

ein Überblick über die Quote der aktiven Teilnehmer

verschafft werden. Außerdem wird festgestellt, ob die

Studierenden ausreichend gut für eine aktive Mitarbeit

durch Studium des Skripts vorbereitet sind oder deren

Fokus ausschließlich auf das Bestehen des Tests gelegt

ist. Der Fragebogen soll den Studierenden hingegen erst

im Anschluss an die Durchführung des tatsächlichen

Versuchs vorgelegt werden. Auf diesem Weg können

diese besser beurteilen, was aus ihrer Sicht an dem Kon-

zept verändert werden sollte, sodass auch ein Lerneffekt

für die Lehrenden entsteht. Die Konzeption des Frage-

bogens sieht sowohl quantitative als auch qualitative

Fragen vor. Durch den Einsatz qualitativer, offen ge-

stalteter Fragen soll insbesondere erreicht werden, dass

die Studierenden ihre eigene Meinung auch transparent

zum Ausdruck bringen können und die Veranstaltung

nicht ausschließlich anhand einer quantitativen Skala

bewertet wird. Der Fragebogen ist in Abbildung 2 dar-

gestellt.

Ergebnisse

Die Beobachtung während der Vorbesprechung er-

gibt, dass sich die Studierenden aktiv beteiligen. Sie

7

Abbildung 1: Ablauf des Versuchs Dampfkraftanlage

Abb. 1: Ablauf des Versuchs Dampfkraftanlage

Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit, Institut für Energietechnik Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit, Institut für Energietechnik

Charlott Weltzien, Jan Gartung



30 31

zeptes der Lehrveranstaltung bestätigen sich die Ergeb-

nisse der quantitativen Aussagen – die Studierenden

sind mit dem Konzept zufrieden. Von einzelnen Stu-

dierenden werden drei allgemeine Vorschläge für eine

Verbesserung der Lehrveranstaltung genannt: Der Test

soll abgeschafft, das Vorlesungsskript überarbeitet und

die Arbeitspakete besprochen werden. Zwei Aussagen

beziehen sich auf den Ablauf dieser Veranstaltung im

Speziellen: Ein funktionierender Versuchsstand und Er-

läuterungen für die hier einmalig anwesenden Studie-

renden von anderen Universitäten.


Die Ergebnisse stellen einen Widerspruch zu den Er-

fahrungen aus den letzten Semestern dar. Sowohl die

Beobachtung als auch der Fragebogen zeigen, dass

die Studierenden durchaus motiviert sind, die inhaltli-

chen Hintergründe des Versuches zu verstehen. Zudem

stimmen Sie dem Gesamtkonzept der Veranstaltung

zu. Lediglich ein Studierender spricht sich gegen einen

Test aus. Die interaktive Vorbesprechung bewerten die

Studierenden als lehrreich. Nach den Ergebnissen zu ur-

teilen, ist die untersuchte Lehrveranstaltung aus didak-

tischen Gesichtspunkten als sinnvoll einzustufen.

Es stellt sich jedoch die Frage, warum die Erfahrun-

gen der letzten Veranstaltungen dieser Art deutlich von

den Ergebnissen der Untersuchung abweichen. Wenn-

gleich die Studierenden vor der Vorbesprechung von

der Beobachtung gewusst hätten, so hätte es keinen

Anlass gegeben ihr Verhalten absichtlich zu ändern.

Das Bestehen der Veranstaltung ist ausschließlich von

dem erfolgreichen Abschluss des Tests und dem Proto-

koll abhängig, es geschieht keine Notenvergabe. Soll-

ten sich die Übungsleiter der letzten Semester allesamt

getäuscht haben und die Studierenden waren einheit-

lich motiviert? Auch dies ist unwahrscheinlich, denn die

Lehrenden entwickeln bereits nach kurzer Zeit ein gutes

Gespür für das Arbeitsklima der Studierenden. Das Pro-

jektteam sieht eine andere Gegebenheit als Ursache für

die große Differenz. In den Veranstaltungen des Win-

tersemesters nehmen ausschließlich Masterstudierende

an dem Versuch teil. Im Sommersemester hingegen

6

Tabelle 1: Ergebnisse der Quantitativen Fragen

Mittelwerte der Antworten der insgesamt 29 befragten Studierenden

5 4 3 2 1

Ich habe mich auf den Versuch ausführlich vor-

bereitet. 4,31

Das Skript hat mir bei meiner Vorbereitung ge-

holfen. 4,03

Für den Test habe ich viel gelernt. 3,66

Den Test konnte ich aufgrund der Inhalte im

Skript bzw. der Hinweise darin bestehen. 3,68

Die Inhalte der Vorbesprechung (Fokus Ge-

samtanlage, Dampferzeuger, Turbine) erachte

ich als sinnvoll.

4,41

Die Form der interaktiven Vorbesprechung ge-

fällt mir. 4,17

Der zeitliche Aufwand der Gesamtveranstaltung

ist im Hinblick auf die Creditpoints angemes-

sen.

2,59

5: stimme voll zu 1: stimme überhaupt nicht zu

8

Quantitative Fragen

Die Skala reicht von 5 - “stimme voll zu” bis 1 -“stimme überhaupt nicht zu”

Bitte bewerten Sie folgende Aussagen: 5 4 3 2 1 Ich habe mich auf den Versuch aus-führlich vorbereitet.

Das Skript hat mir bei meiner Vorbe-reitung geholfen.

Für den Test habe ich viel gelernt.

Den Test konnte ich aufgrund des Inhalts im Skript bzw. der Hinweise darin bestehen.

Die Inhalte der Vorbesprechung (Fo-kus Gesamtanlage, Dampferzeuger, Turbine) erachte ich als sinnvoll

Die Form der interaktiven Vorbespre-chung gefällt mir.

Der zeitliche Aufwand der Gesamtver-anstaltung ist im Hinblick auf die Cre-ditpoints angemessen.

Offene Fragen

Wie bewerten Sie das Konzept der Lehrveranstaltung (Skriptausgabe, Vorbesprechung, Durchführung, Proto-koll, Nachbesprechung)? Welche Verbesserungsvorschläge für die Lehrveranstaltung haben Sie? Welche Maßnahme(n) würde(n) Ihrer Meinung nach die Vorbesprechung interessanter machen?

Abbildung 2: Fragebogen zur Vorbesprechung des Versuches Dampfkraftanlage

erläutern mithilfe von Skizzen an der Tafel die komple-

xen Hintergründe des Versuches und diskutieren in der

gesamten Gruppe die Inhalte. Die Studierenden schei-

nen die Vorbesprechung zu nutzen, um die Inhalte zu

verstehen.

Tabelle 1 stellt die Ergebnisse der quantitativen Fra-

gen dar. Für jede Aussage ist der Mittelwert der Ant-

worten der insgesamt 29 befragten Studierenden dar-

gestellt (zwei der eingangs erwähnten 31 Teilnehmer

hatten den Laborversuch bereits abgelegt). Die Ergeb-

nisse zeigen, dass die Studierenden dem Konzept der

Veranstaltungen zustimmen. Sie bereiten sich auf den

Versuch vor, verwenden das Skript der Vorlesung und

erachten die Inhalte sowie die Art der Vorbesprechung

als sinnvoll. Den zeitlichen Aufwand im Hinblick auf die

Creditpoints bewerten die Studierenden als zu hoch.

Insgesamt haben lediglich 21% der Befragten die

qualitativen Fragen beantwortet. Hinsichtlich des Kon-

Abb. 2: Fragebogen zur Vorbesprechung des Versuches Dampfkraftanlage

Tab. 1: Ergebnisse der Quantitativen Fragen

Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit, Institut für Energietechnik Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit, Institut für Energietechnik

Charlott Weltzien, Jan Gartung Charlott Weltzien, Jan Gartung

32 33

Wie bewerten Sie das Konzept der Lehrveranstaltung (Skriptausgabe, Vorbe-sprechung, Durchführung, Protokoll, Nachbesprechung)?

• 3 x OK• 1 x gut• 1 x sehr gut• Protokoll überbewertet interaktive Vorbesprechung wesent-

lich lehrreicher

Welche Verbesserungsvorschläge für die Lehrveranstaltung haben Sie?

• Kein Test• Versuchsstand sollte funktionieren• Erläuterung von GKA und WKW für Studenten anderer Uni-

versitäten• Kaffee• Überarbeitetes Skript• Arbeitspakete besprechen

Welche Maßnahme(n) würde(n) Ihrer Meinung nach die Vorbesprechung inte-ressanter machen?

• Kekse

ausschließlich Bachelorstudierende. Es liegt die Vermu-

tung nahe, dass die Masterstudierenden zum einen eine

größere Erfahrung mit dem eigenen Lernverhalten ha-

ben und des Weiteren aufgrund ihrer selbstgewählten

Spezialisierung eine höhere Motivation besitzen.

Schlussfolgerung

Die Vermutung, welche aus der Ergebnisinterpreta-

tion resultiert, sollte durch geeignete Maßnahmen un-

tersucht werden. Falls sich diese bestätigt, liegen neue

didaktische Ansätze für die Veranstaltung im Sommer-

semester nahe. Die durchgeführte Untersuchung stellt

ebenfalls eine sinnvolle Maßnahme für das folgende

Semester dar. Indes sollte die letzte qualitative Frage

nicht auf eigens erstellte Maßnahmen abzielen. Die Er-

gebnisse zeigen diesbezüglich, dass es den Studieren-

den schwer fällt beziehungsweise sie sich nicht in der

Verantwortung sehen, eigene Maßnahmen zu ergrei-

fen. Wichtiger ist die Möglichkeit offene Kritik zu äu-

ßern. Dies sollte die qualitative Frage ermöglichen.

Die hauptsächliche Möglichkeit aussagekräftigere

Ergebnisse zu erzielen, wird in der Wiederholung der

Untersuchung im Sommersemester gesehen. In die-

sem würden ausschließlich Bachelorstudierende an dem

Versuch teilnehmen, was aufgrund oben formulierter

Vermutungen zu eindeutigeren Ergebnissen führen soll-

te. Ferner sollten die Studierenden beim Ausfüllen der

Fragebögen explizit darum gebeten werden, auch die

qualitativen Fragen mit kurzen prägnanten Antworten

auszufüllen.

Referenzen

Flick, U. (2011). Triangulation – Eine Einführung. Ver-

lag für Sozialwissenschaften. Wiesbaden

Abb. 3: Ergebnisse der Qualitativen Fragen

Einleitung

EINFÜHRUNG IN DIE LERNFORM PBL PBL ist eine

Lernform, die eine vorgegebene Problemstellung zum

Gegenstand hat, der sich die Lernenden möglichst

selbstständig annehmen. Hierbei sollen die Teilnehmer

der Übung die Fragestellungen eingehend analysieren,

geeignete Informationsquellen finden und diese zu-

sätzlichen Informationen nutzen, um eine zielgerichtete

Lösung zu erarbeiten. Der Dozent im klassischen Sin-

ne wird hierbei durch einen Tutor ersetzt bzw. gänz-

lich obsolet. Voraussetzung für die Teilnahme an einem

PBL ist ein Mindestmaß an Eigeninitiative und damit

einhergehend die Fähigkeit zum selbstgesteuerten Ler-

nen. Häufig sind die vorgegebenen Problemstellungen

umfassende Fallstudien und fordern infolgedessen fä-

cherübergreifendes Denken und Arbeiten von den Teil-

nehmern (vgl. u.a. Boud, 1985 und Moust et al., 1999).

UNTERSUCHUNGSOBJEKT In dem hier ausgewähl-

ten Untersuchungsobjekt, dem Modul „Produktions-

controlling“, bildet das PBL einen zentralen Bestandteil.

Das Fach wird vorrangig in den Masterstudiengängen

des Dekanats MWT im Wahlbereich angeboten und ist

für das dritte Semester vorgesehen. Eine erfolgreiche

PBL-Teilnahme ist dabei Voraussetzung für das Beste-

hen der Klausur. Während des Semesters finden fünf

PBL-Termine mit einer Dauer von jeweils 3 Stunden (4

SWS) statt, an denen verschiedene Problemstellungen

durch die Studierenden bearbeitet werden. Die Aufga-

ben reichen von der Anwendung von Rechenmetho-

den des Produktionscontrollings bis hin zur qualitativen

ABSTRACT Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Lernform Problem-Based Learning (PBL) auf Verbesserungs-

potenziale hinsichtlich der Lernziele aus der Kategorie Sozialkompetenz untersucht. Exemplarisch wurde die

Untersuchung an dem Modul „Produktionscontrolling“ durchgeführt, welches aus mehreren Vorlesungs- sowie

PBL-Einheiten besteht. Wichtigstes Auswahlkriterium für die Veranstaltung war die unterdurchschnittliche Be-

wertung des selbstständigen Lernens in Gruppen durch die Studierenden in den vergangenen Semestern. Über

Befragungen in den PBL-Terminen und durch Gruppendiskussionen im Rahmen eines Teaching Analysis Poll (TAP)

wurden Bewertungen sowie Verbesserungsvorschläge der Teilnehmer erhoben. Ergebnis der Untersuchung sind

Handlungsempfehlungen zur systematischen Verbesserung der Lernzielerreichung.

Strategieentwicklung für konstruierte aber realitätsnahe

Szenarien. Die jeweils in Gruppen von vier bis fünf Stu-

dierenden erarbeiteten Ergebnisse werden am Ende des

Semesters in Form einer Gruppenhausarbeit dokumen-

tiert und zur Bewertung beim Lehrstuhl eingereicht. Die

Gruppenarbeit der Studenten in dieser PBL-Veranstal-

tung und insbesondere deren dafür notwendigen so-

zialen Kompetenzen sind Gegenstand der geplanten

Untersuchung.

Für das Modul „Produktionscontrolling“ bestehen für

die Studierenden konkrete Lernziele. Diese unterteilen

sich in verschiedene Kategorien aus den beiden Berei-

chen Fachkompetenzen und Personale Kompetenzen.

Im Fall der Personalen Kompetenzen sind die Lernziele

weiter in die beiden Kategorien Sozialkompetenz und

Selbstständigkeit unterteilt (vgl. Modulbeschreibung

„Produktionscontrolling“). Bei der Konzeptionierung

von PBL-Veranstaltungen steht insbesondere im Fokus,

den Teilnehmern neben der Vermittlung von Fachwissen

ausreichend Möglichkeiten einzuräumen, die Lösungen

zu den gestellten Aufgaben in Gruppen zu erarbeiten

und damit essenzielle Fähigkeiten aus dem Bereich der

„Soft Skills“ zu erlangen. Diese Fähigkeiten stellen eine

wichtige Voraussetzung für das spätere Berufsleben dar

(vgl. Wetzel, 2007).

PROBLEMDEFINITION Bei der Analyse der Lehre-

valuationsbögen der PBL-Veranstaltungen der vergan-

genen drei Jahre (WS 12/13, WS 13/14, WS 14/15)

ist aufgefallen, dass die Studierenden das selbstständige

Lernen in den Gruppen nur unterdurchschnittlich gut

bewerten. Da das selbstständige Lernen in Gruppen

Identifikation von Ursachen für das unzureichende Erlangen der für eine gute Gruppenarbeit nötigen sozialen Kompeten-zen im Problem-Based Learning „Produktionscontrolling“

Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit, Institut für Energietechnik


Institut für Logistik und Unternehmensführung

Marius Indorf

Marius Indorf

34 35

im zentralen Fokus der Veranstaltung liegt, ist es das

Bestreben des vorliegenden Projektes, diesen Umstand

zu untersuchen und die Ursachen für ein (subjektives)

nicht vollständiges Erreichen der Lernziele aus der Ka-

tegorie Sozialkompetenz offenzulegen. Darüber hinaus

sollen Handlungsempfehlungen definiert werden, um

die identifizierten Ursachen zu beheben.

UNTERSUCHUNGSFRAGE Zur Bearbeitung der oben

beschriebenen Problemstellung wird der Untersuchung

die nachstehende Fragestellung zu Grunde gelegt: Wel-

che Aspekte der Veranstaltung führen dazu, dass die

Studierenden die angestrebten Lernziele aus der Kate-

gorie Sozialkompetenz im Kontext der Gruppenarbeit

des Moduls Produktionscontrolling nicht bzw. nur un-

vollständig erlangen?

Entsprechend der beschriebenen Fragestellung stützt

sich die Untersuchung auf die folgenden grundlegen-

den Hypothesen:

• Innerhalb des Moduls können die Studierenden

ihre sozialen Kompetenzen vornehmlich durch die

selbstständige Gruppenarbeit in den PBLs weiter-

entwickeln.

• Die Weiterentwicklung der sozialen Kompetenzen

wird in der aktuellen Veranstaltungskonfiguration

durch bestimmte Aspekte eingeschränkt.

• Die im Hinblick auf das Erlangen sozialer Kompeten-

zen förderlichen bzw. hinderlichen Aspekte liegen

im Gestaltungsbereich der Lehrenden.

Untersuchungsansatz

Zur Beantwortung der Forschungsfrage sieht der Un-

tersuchungsansatz zwei Methoden zur empirischen Da-

tenerhebung vor. Dies ist zum einen ein Fragebogen,

der im Anschluss an die PBL-Termine an die Studieren-

den verteilt wird und diese hinsichtlich der Lernziele aus

der Kategorie Sozialkompetenz befragt. Zum andern

wird ein TAP durchgeführt, um mögliche Ursachen und

Verbesserungsvorschläge der Studierenden zu erheben.

Der zeitliche Ablauf der Erhebungen ist in Abbildung 1

dargestellt.

Nach vier der fünf Termine wurde der Fragebogen an

die Studierenden verteilt und vor Ort ausgefüllt. Der

Fragebogen umfasst sechs Fragen mit jeweils fünf Ant-

wortmöglichkeiten (vgl. Anhang Abb. 1), die sich jeweils

auf den Tag der durchgeführten PBL Veranstaltung be-

ziehen. Die Fragen adressieren die zu untersuchenden

Lernziele, wobei die Antwortmöglichkeiten eine vier-

fache Abstufung bezüglich des Erfüllungsgrads bieten.

Die fünfte Antwortmöglichkeit kann gewählt werden,

sofern keine der vorherigen Antworten zutrifft. Die

Auswertung der Antworten soll vorrangig Aufschluss

über die Erfüllung der Lernziele in den jeweiligen Übun-

gen geben. Die Frage fünf des Fragebogens adressiert

das Lernziel, dass in fachlich gemischten Teams Lösun-

gen erarbeitet werden sollen. Bis auf diese Frage erlaubt

der Fragebogen eine notenbasierte Ergebnisbewertung

(Antwort A entspricht 1, Antwort B entspricht 2, usw.).

Die ausführliche Darstellung der Antworten ist Tabel-

le 1 zu entnehmen.

In Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Lehre und

Lernen an der TUHH (ZLL) wurde zusätzlich ein so-

genanntes TAP nach dem dritten PBL-Termin durch-

geführt. Hierbei wurden unter Anleitung von Mitar-

beiterinnen des ZLL Gruppendiskussionen durch die

Studierenden geführt, ohne Anwesenheit von Tutoren

des Lehrstuhls und mit anonymer Aufnahme der Ant-

worten. In den Gruppen mit durchschnittlich vier Stu-

dierenden wurden zu den drei nachstehenden Fragen

die jeweils als am wichtigsten angesehenen Antworten

notiert und an die TAP-Leiterin übergeben.

Fragen an die Studierenden im Rahmen des TAP:

• Wodurch lernst du in dieser Veranstaltung gut?

• Was erschwert dein Lernen in dieser Veranstaltung?

• Welche Verbesserungsvorschläge hast du für die

hinderlichen Punkte (in dieser Veranstaltung)?

Abgeschlossen wurde die Sitzung durch eine gemein-

same Diskussion und Abstimmung über die eingereich-

ten Antworten. Während in den Fragebögen nur auf

vordefinierte Fragen Antworten abgegeben werden

können, ist das Ziel des TAP das neutrale Ermitteln von

positiven Aspekten, Lernhindernissen und Verbesse-

rungsvorschlägen.

Ergebnisse

Beide Datenerhebungen ergeben, dass die Studie-

renden das Format und die Aufgabenstellungen inner-

halb der PBL-Veranstaltungen grundsätzlich für sinnvoll

erachten und positiv aufnehmen. In den Fragebögen

wurden Diskussionsanregung und Lösungsprozess im

Schnitt mit 1,5 bzw. 1,7 als gut bewertet (Skala 1 bis

4). Die Rollenverteilung hat sich in knapp 70% der

Fälle ergeben bzw. wurde geplant und eingehalten.

Dies spricht zunächst ebenfalls für eine geeignete Auf-

gabenstellung. In dem TAP wurde die Anwendung des

Vorlesungsstoffes von fast allen Teilnehmern als hilf-

reich bewertet; knapp die Hälfte lobt die Diskussion in

Kleingruppen.

Insbesondere aus der TAP-Auswertung und durch

Zwischenrückmeldungen während der einzelnen Sit-

zungen geht jedoch hervor, dass die Studierenden das

Feedback als optimierungsbedürftig einstufen. Mehr

als die Hälfte der Teilnehmer kritisiert, dass kein stan-

dardmäßiges Feedback zum Gesamtergebnis vorliegt.

Ein ähnliches Bild ergibt sich aus den Verbesserungsvor-

schlägen des TAP: von den 42 Stimmen entfallen 17 auf

Themen aus dem Feedbackkontext.

Aufgrund des schon frühzeitig aufgefallenen Feed-

backbedarfs wurde ab der vierten Sitzung ein kurzes

Abschlussfeedback eingeführt. Aus den Fragebögen

ergibt sich eine direkte und deutliche Verbesserung der

Feedbackbewertung, wie aus Abbildung 2 ersichtlich

wird.

Ferner sticht heraus, dass sich die Teilnehmer spezifi-

schere Anforderungen wünschen. Acht Stimmen ent-

fallen auf Kritik an einer fehlenden Vorgabe zur schrift-

lichen Ausarbeitung, sechs bewerten die Fallstudien als

zu ungenau. Im Abschnitt der Verbesserungsvorschlä-

ge erhält eine Spezifizierung der Szenarien jedoch nur

noch eine Stimme, hierauf scheint keine Priorität zu lie-

gen. Der häufigste Einzelvorschlag (zehn Stimmen) ist

eine Guideline für die Ausarbeitung.

Bei den Verbesserungsvorschlägen steht zudem die

Terminierung der PBL-Veranstaltungen im Fokus. Neun

Personen wünschen sich frühere Termine im Semester.

Sechs weitere sprechen sich dafür aus, die Hintergründe

der Aufgabenstellungen weiter auszuführen und detail-

lierter zu erläutern.

Abschließend ist zu erwähnen, dass nur in weniger

als der Hälfte der Gruppen ein Moderator festgelegt

wurde oder sich ergeben hat. Dies hat eine negative

Auswirkung auf die Bearbeitungsgeschwindigkeit der

Aufgaben, da die Gruppenarbeit ohne Moderator lang-

samer verläuft. Die Kurven der Fragen zu Moderator

und Lösungsprozess korrelieren dementsprechend auf-

fällig (vgl. Abb. 2).


Zunächst ist festzuhalten, dass die Ergebnisse aus der

empirischen Erhebung die subjektive Wahrnehmung

der Studenten im Hinblick auf die im PBL erworbenen

Fähigkeiten und Fertigkeiten widerspiegelt. Dies muss

nicht notwendigerweise mit der tatsächlichen Verbesse-

rung übereinstimmen. Bezüglich der hier untersuchten

Fragestellung ist jedoch davon auszugehen, dass die

Selbsteinschätzung der Studierenden ein ausreichend

genaues Maß darstellt.

Die Ergebnisse zeigen, dass vor allem das Feedback

und die Moderatorenrolle (vgl. Deci & Ryan, 1993)

wesentliche Stellhebel zur Verbesserung des selbststän-

17. März 2016

TUHH / LogU Marius Indorf (W-2) 7/12

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Zeitlicher Ablauf der Erhebung Abbildung 2: Ergebnisse des Fragebogens (bewertet)

Abbildungen

Abbildung 1: Zeitlicher Ablauf der Erhebung

Abbildung 2: Ergebnisse des Fragebogens (bewertet)

Okt. Nov. Dez. Jan.

2. PBL17.11.15

(FB)

1. PBL03.11.15

(Orientierung)

3. PBL05.01.16

(TAP / FB)

5. PBL26.01.16

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4. PBL19.01.16

(FB)

PBL = Problem-Based LearningFB = FragebogenTAP = Teaching Analysis Poll

1,0

2,0

3,0

4,02. PBL 3. PBL 4. PBL 5. PBL

F1: Rollen verteilt? F2: Moderator festgelegt?

F3: Diskussion angeregt? F4: Lösungsansätze dokumentiert?

F6: Feedback erhalten?

trifft voll zu

trifft nicht zu

Abb. 1: Zeitlicher Ablauf der Erhebung

Institut für Logistik und UnternehmensführungInstitut für Logistik und Unternehmensführung

Marius IndorfMarius Indorf

36 37

digen Lernens in Gruppen darstellen. Auch die übrigen

Rollen, wie beispielsweise Protokollant, Zeitmanager

und Qualitätssicherer, werden nicht konsequent in den

PBL-Veranstaltungen eingehalten.

Einige Antworten der Befragung weisen eine relativ

breite Streuung auf. Die Rollenverteilung wurde bspw.

sehr unterschiedlich bewertet, sodass dies nicht nur an

unterschiedlichen Gruppen gelegen haben kann. Mög-

lich ist, dass trotz angeregter Diskussionen sich Einzelne

nicht integriert fühlen. Durch entstehende „Ausreißer“

wird ein ansonsten positives Evaluationsergebnis ver-

schlechtert. Zu beachten ist auch, dass die entsprechen-

den Kenntnisse und Soft Skills bereits vor dem Belegen

des Moduls bei den meisten auf einem relativ hohen

Niveau vorhanden sein sollten. Grund hierfür ist, dass

bereits in vielen Studienplänen der Teilnehmenden an-

dere PBL-Veranstaltungen vorausgegangen sind.

Schlussfolgerung

Zur Verbesserung der Veranstaltung werden drei Ver-

besserungsmaßnahmen ergriffen, die zum nächsten

Wintersemester umgesetzt werden. Um die Forderun-

gen nach mehr Rückmeldungen zu den Arbeitsergeb-

nissen nachhaltig zu erfüllen, sollen je nach Termin und

zeitlicher Verfügbarkeit kurze Präsentationen am Ende

der Veranstaltung durch die Studierenden gehalten

werden. Das Feedback erfolgt dann entweder durch

die nicht beteiligten Gruppen und/oder durch ein kur-

zes sowie prägnantes Direktfeedback seitens des Tu-

tors. Der zeitliche Rahmen, der hierfür zur Verfügung

steht, beträgt jedoch maximal 20 bis 25 Minuten und

darf folglich eine Anzahl von 2-3 Folien je Gruppe nicht

übersteigen. Andernfalls würde die Gesamtbearbei-

tungszeit zu stark reduziert.

Als zweiten Verbesserungspunkt muss in den künf-

tigen Veranstaltungen sichergestellt werden, dass die

Moderatorenrollen tatsächlich von einer/m Studieren-

den in der Gruppe wahrgenommen wird. Hierzu muss

zu Beginn der PBL noch einmal die Wichtigkeit der Rolle

von dem Tutor unterstrichen werden. Weiterhin muss

im laufenden Betrieb auch auf die Einhaltung sonstiger

Rollen (Protokollant, Zeitmanager, Qualitätssicherer,

etc.) geachtet werden. Wesentlicher Aspekt hierbei ist,

die Bearbeitungszeit möglichst effizient zu nutzen und

eine effektive Arbeitsweise in der Gruppe durchzuset-

zen.

Als dritten Punkt soll für die schriftlichen Ausarbei-

tungen ein grober Leitfaden formuliert werden, wel-

cher den Studierenden bei der Dokumentation ihrer

Ergebnisse einen Rahmen vorgibt. Hierbei sind sowohl

formale Aspekte als auch inhaltliche Anforderungen an

die Studierenden explizit darzulegen. Dieses Verbesse-

rungspotenzial steht nicht im direkten Zusammenhang

mit der angestrebten Verbesserung des selbstständigen

Lernens in Gruppen, kann jedoch zu einer weiter ver-

besserten Akzeptanz der Veranstaltung unter den Stu-

dierenden beitragen.

Die aufgeführten Verbesserungsmaßnahmen konn-

ten innerhalb des Projektes nur begrenzt eingearbeitet

werden, da hierfür der Zeitrahmen nicht ausreichend

war. Zwar wurde auf Basis der Rückmeldungen von

Studierenden ab der vierten Sitzung eine Feedback-

runde eingeführt, für eine umfassende Einarbeitung der

Verbesserungsvorschläge ist jedoch ein höherer Zeit-

aufwand notwendig.

Weiterführend haben die unterschiedlichen PBLs,

die innerhalb des Projektes durchgeführt wurden ab-

weichende Aufgabenstellungen. Da diese von den Stu-

17. März 2016


Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Zeitlicher Ablauf der Erhebung Abbildung 2: Ergebnisse des Fragebogens (bewertet)

Abbildungen

Abbildung 1: Zeitlicher Ablauf der Erhebung

Abbildung 2: Ergebnisse des Fragebogens (bewertet)

Okt. Nov. Dez. Jan.

2. PBL17.11.15

(FB)

1. PBL03.11.15

(Orientierung)

3. PBL05.01.16

(TAP / FB)

5. PBL26.01.16

(FB)

4. PBL19.01.16

(FB)

PBL = Problem-Based LearningFB = FragebogenTAP = Teaching Analysis Poll

1,0

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4,02. PBL 3. PBL 4. PBL 5. PBL

F1: Rollen verteilt? F2: Moderator festgelegt?

F3: Diskussion angeregt? F4: Lösungsansätze dokumentiert?

F6: Feedback erhalten?

trifft voll zu

trifft nicht zu

Abb. 2: Ergebnisse des Fragebogens (bewertet)Tab. 1: Ergebnisse der Fragebögen

17. März 2016


Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Ergebnis Lehrevaluation selbstständiges Lernen in Gruppen Tabelle 2: Ergebnisse der Fragebögen

Tabellen

Tabelle 1: Ergebnis Lehrevaluation selbstständiges Lernen in Gruppen

Frage:

„Ich habe durch die PBL Einheiten gelernt, selbstständig in Gruppen zu arbeiten.“

Semester Mittelwert auf einer Skala

von 1-5, wobei 1 die beste Note darstellt

n

WS 12/13 2,2 16

WS 13/14 3,0 16

WS 14/15 2,3 27

Tabelle 2: Ergebnisse der Fragebögen

Frage PBL Antworten

A B C D E Bewertung

1 Rollenverteilung

Gesamt 27 15 44 16 2 2,52 2. 14 7 8 1 1 1,87 3. 2 18 3 2,96 4. 9 7 3 5 1 2,17 5. 2 1 15 7 3,08

2 Moderator

Gesamt 6 11 32 55 1 3,31 2. 2 2 6 20 1 3,47 3. 1 9 13 3,52 4. 1 3 11 10 3,20 5. 3 5 6 12 3,04

3 Diskussionsanregung

Gesamt 57 37 9 1 1,52 2. 10 16 4 1 1,80 3. 15 7 1 1,39 4. 19 6 1,24 5. 13 8 4 1,64

4 Lösungsprozess Gesamt 54 21 18 5 6 1,72

17. März 2016


2. 9 12 5 3 2 2,07 3. 12 2 7 2 1,76 4. 17 5 2 1 1,38 5. 16 2 4 2 1 1,67

5 Gruppen-zusammensetzung

Gesamt 6 41 58 2 1 - 2. 1 30 - 3. 1 1 20 1 - 4. 6 17 1 1 - 5. 4 4 21 -

6 Feedback

Gesamt 48 17 32 2 5 1,89 2. 12 2 16 1 2,19 3. 3 2 14 1 3 2,65 4. 17 6 1 1 1,33 5. 16 7 1 1 1,38

dierenden als unterschiedlich schwer wahrgenommen

worden sein könnten, ist die Vergleichbarkeit bzw. In-

terpretation der Ergebnisse nur eingeschränkt möglich.

Das ZLL unterstützte durch die Durchführung des

TAP bei der Datenerhebung. Trotzdem bleibt festzu-

halten, dass sich der Zeitaufwand für das gewählte

Untersuchungsdesign als recht umfangreich erwiesen

hat. Da über den größten Teil der Bearbeitungszeit nur

ein Projektbearbeiter zur Verfügung stand, wurde das

vorgegebene Maß für die Projektbearbeitung deutlich

überschritten.

Referenzen

Boud, D. J. (1985). Problem-based learning in educa-

tion for the professions (Hg.). Herdsa. Sydney.

Deci, E. L., Ryan, R. M. (1993). Die Selbstbestim-

mungstheorie der Motivation und ihre Bedeutung für

die Pädagogik. In: Zeitschrift für Pädagogik 39 (2), S.

223 – 238

Modulbeschreibung „Produktionscontrolling“. On-

line verfügbar unter: https://intranet.tuhh .de/kvvz/

vorlesung.php?Lang=de&sg_s=IWIMS&mid=1003&x-

type=a&kvvz=1., 18.03.2016

Moust, J. H., C., Bouhuis, P. A. J., Schmidt, H. G.

(1999). Problemorientiertes Lernen. Ullstein Medical.

Wiesbaden.

Wetzel, C. (2007). Soft Skills und Erfolg in Studium

und Beruf. Waxmann Verlag. Münster.

Institut für Logistik und UnternehmensführungInstitut für Logistik und Unternehmensführung

Marius IndorfMarius Indorf

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Anhang

Anhang Abb. 1 (oben): Fragebogen

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Anhang Abb. 2 (unten): Fragebogen

Institut für Logistik und Unternehmensführung

Marius Indorf

Zentrum für Lehre und Lernen (ZLL)www.tuhh.de/zllTechnische Universität Hamburg (TUHH)Am Schwarzenberg-Campus 3 (E)21073 Hamburg

Praxisprojekte des Qualifizierungsprogramms

»Forschendes Lernen an der TUHH«

Ausgabe 1

06/2015-06/2016

Documents

Praxisprojekte des Qualifizierungsprogramms …zllwww/wp-content/uploads/2016_05_19... · Fallbeispiel 1: Eingliederung von Forschendem Lernen in die Computeralgebra-System (CAS)