Prof. Dr. Bardo Herzig, Universität Paderborn: Wirkungen digitaler Medien im Unterricht

Wirkungendigitaler Medienim Unterricht

: Prof. Dr. Bardo Herzig: Universität Paderborn

:: Education Innovation Circle: 30.06./01.07.2013, Berlin

Prof. Dr. Bardo Herzig I Education Innovation Circle 2013 I Berlin I 2 I

Leitfrage

Wie wirksam sind digitale Medien im Unterricht?Welche Schülergruppen profitieren am meisten?

Einordnung

Digitale Medien im Unterricht - Einflussfaktoren

Digitale Medien im Unterricht - Wirkungsebenen

Digitale Medien im Unterricht – Wer profitiert am meisten?

Konsequenzen und Herausforderungen

Digitale Medien im Unterricht - Metaanalysen


Einordnung

Lernen mit (digitalen) Medien

Lernen über (digitale) Medien

Mediendidaktik

- Verbesserung von Lernergebnissen

- Unterstützung und Verbesserung von Unterrichtsprozessen

Medienerziehung

- Entwicklung und Förderung von Medienkompetenz

Tulodziecki/ Herzig/ Grafe (2010)

Herzig (2012)


Interessenslagen (wer fragt warum nach Wirkungen digitaler Medien?)

Wissenschaft

Politik

Wirtschaft

Profession

wiss. Erkenntnisinteresse (lehr-/lerntheoretisch, didaktisch, ...)

bildungspolitisches Entscheidungsinteresse

ökonom. Verwertungsinteresse

Handlungsinteresse (Verbesserung schulischen Lernens, ...)

Akteur Interesse

Einordnung


Digitale Medien im Unterricht

Einflussfaktoren

Lernende

Lehrperson

- Vorwissen- kognitive Ressourcen- Werthaltungen- sozio-kulturelle Bedingungen- ...

- fachwiss./ fachdidakt./ bildungswiss. Expertise- mediendidaktische Kompetenz- Professionsverständnis, Werthaltungen- ...

3

4

Unterrichts-prozesse

1 2

Digitale Medien

- Ziele- Inhalte- didaktische Struktur- Sozialformen- Methoden- lerntheoret. Implikationen- ...

- Ziele- Inhalte- Darstellungsform- Ablaufstrukturen/ Interaktivität- Codierungsarten/ Modalitäten- Gestaltungstechniken- lerntheoret. Implikationen- ...



Wirkungsebenen

Individuum (Lernerfolg)

Prozess (Unterrichtsqualität)

Organisation/ Institution(Infrastruktur, Personal,Innovationsklima, ...)


Wirkungsebene Individuum

Videobeispiel: sofatutor

Einflüsse spezifischer Medieneigenschaften auf den Lernerfolg

1Einflussfaktor

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&list=UUpAvSO9G6y_FeiIzpS1Lt5A&v=fVTUEofwGig


Wirkungsebene Individuum

… wenn Informationen als Text und Bild* präsentiert werden, als wenn sie nur als Text dargeboten werden.

… wenn Illustrationen zu einem Text als kommentierte Illustrationen dargeboten werden, als wenn die Illustrationen unkommentiert sind.

… wenn Informationen inText und Bild integriert sind, als wenn zunächst der Text und anschließend die Illustrationen präsentiert werden.

*Voraussetzung: es muss sich um potenziell lernförderliche Bilder handeln. Levin/ Angley/ Carney (1987); Mayer (1997)

Höherer Lernerfolg (Wissen, Transfer, Problemlösung) ist dann zu erwarten, ...


1Einflussfaktor


… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Bild* oder als Animation) präsentiert werden, als wenn sie nur visuell (als geschriebener Text und als Bild bzw. als Animation) dargeboten werden.

… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Animation) präsentiert werden, als wenn sie nur auditiv (als gesprochener Text) dargeboten werden.

… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Animation) präsentiert werden, als wenn die Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Anima- tion) nacheinander dargeboten werden.

*Voraussetzung: es muss sich um potenziell lernförderliche Bilder handeln.

… wenn Informationen visuell (als geschriebener Text und als Animation) in räumlicher Nähe zueinander präsentiert werden, als wenn sie räumlich getrennt dargeboten werden.

Mayer (2001); Mayer/ Moreno (1998)

Höherer Lernerfolg (Wissen, Transfer, Problemlösung) ist dann zu erwarten, ...

Wirkungsebene Individuum 1


Einflussfaktor


2 4

Zwischen verschiedenen Parametern der Nutzung digitaler Medien in Schule und Freizeit und schulischen Leistungen bestehen einzelne positive Korrelationen, z.B.:

hohe PISA-Testwerte Mathematikmittl. häusl. Nutzungsumfang von Internet,Computerspielen und Lernsoftware

hohe PISA-Testwerte Mathematik, Lesenhohe Selbsteinschätzung in Bezug auf computerbezogene Fähigkeiten OECD (2006a,b)

Wichtig: Diese Befunde lassen keine Aussagen über Kausalzusammenhänge zu.

Die Ergebnisse „verdeutlichen allerdings, dass ein solches positives Potenzial beimbisherigen Einsatz in der Schule nicht ausgeschöpft wurde und die Computernutzungzu Lehrzwecken vermutlich andere effektive Unterrichtsformen verdrängt hat. Indieser Hinsicht scheint es geboten, vor einem großflächigen Einsatz von Computernin Schulen eine effektive Einsatzmöglichkeit von Computern im Unterricht zu findenund deren Wirksamkeit ... zu verifizieren“.

Fuchs/ Wößmann (2005), S. 9

Einflüsse des Mediennutzungsverhaltens auf den Lernerfolg

Wirkungsebene Individuum Einflussfaktoren


Wirkungsebene Individuum 21

Einflüsse des medienunterstützten Unterrichts auf überfachliche Kompetenzen

Einflussfaktoren

Verschiedene Studien zeigen Effekte auf überfachliche Kompetenzen imZusammenhang mit Laptop-/ Notebook- oder Tablet-PC- Projekten bzw.Unterricht. In der Regel handelt es sich dabei um explorative (nichtrepräsentative) Studien.

höhere Motivation

stärkere Kooperation

steigende Medienkompetenz

Tutty/ White (2006); Koile/ Singer (2008); Schaumburg/ Issing (2002)

BITKOM (2011); Schaumburg/ Tschackert/ Blömeke (2007)

BITKOM (2011); Reinmann/ Häuptle (2006)

stärkere Selbststeuerung Schulz-Zander (2005)

Zusf.: Herzig/ Grafe 2006

höhere kognitive Komplexität Grafe (2008)

3


Wirkungsebene Prozess 21Einflussfaktoren

Einflüsse des medienunterstützten Unterrichts auf die Unterrichtskultur

Das innovative Potenzial digitaler Medien wird in der Regel nicht ausgeschöpft.

Unterrichtsveränderungdurch Laptopeinsatz

Schaumburg (2003)

keine Veränderung Veränderung

Typ 1:Subsumption unterlehrerzentrierten

Unterricht

Typ 2:Fokus auf Technik

und Medienkompetenz

Typ 3:Curricular-inhaltlicher Fokus

Typ 4:Didaktisch-

methodischer Fokus

Typ 5:Konstruktivistische Integration

eherlehrerzentriert

eherschülerzentriert

Unterrichtsstilim laptopfreien

Unterricht

3

Blömeke/ Müller/ Eichler (2005)Innovationen erfordern die Veränderung von traditionellen Unterrichtsskripts.


Wirkungsebene Institution 21Einflussfaktoren

Einflüsse digitaler Medien auf die Schule(ntwicklung)

Digitale Medien können eine katalytischeFunktion in Schulentwicklungsprozessenübernehmen

Herzig/ Grafe (2010)

Schulentwicklungsprozesse sind ohneBerücksichtigung des medialen Wandelsnicht denkbar Herzig/ Aßmann/ Grafe (2010)

Herzig/ Aßmann (2012)

Unterstützung durchdie Schulleitung

Fort-/ Weiterbildung(medienpäd. Kompetenz)

pädagog. ausgerichtetesIT-Management

Unterstützungssysteme/Kooperationsstrukturen(gemeins. Unterrichts-

entwicklung/ -reflexion, ...)

Kooperation mitexternen Partnern

gemeinsam entwickelteund geteilte Visionen

(Medienkonzept/ -programm)

Bedingungenerfolgreicher

Medienintegration


Metaanalysen

Zusammenfassende Ergebnisse

Zwingenberger (2009)

Metastudien zeigen die relativ konsistente Wirksamkeit (d ≈ 0.30) multimedialen Lernmaterials,wobei folgende Variablen relevant sind:- Programmtyp/ Form des multimedialen Lernmaterials- Lernmittel der Vergleichsgruppe- Dauer der Intervention

- Einsatzart des Lernmaterials- Art des vermittelten Wissens- Messinstrumente der Zielerreichung

Metastudien zeigen die relativ konsistente Wirksamkeit (d ≈ 0.37) von computer assisted instruction,wobei folgende Variablen relevant sind:

- Lehrerfortbildung- Eröffnung vielfältiger Lernmöglichkeiten- Selbstkontrolle des Lernens- Verbesserung von Peer-Lernen- Verbesserung von Feedback

Hattie (2009)


Metaanalysen

Zusammenfassende Ergebnisse

Metastudien zeigen unterschiedliche Wirksamkeit in Bezug auf verschiedenemedienbezogene Lernarrangements:

Hattie (2009)

- web-based learning (d ≈ 0.18) - interactive video methods (d ≈ 0.52) - visual/ audiovisual methods (d ≈ 0.22) - simulations (d ≈ 0.33) - programmed instruction (d ≈ 0.24)

Metastudien zeigen, dass digitale Medien dann effektiver sind, wenn sie den Lernprozess/ Unterrichtunterstützen im Vergleich zur direkten Instruktion durch digitale Medien (z.B. CBI)

- direct instruction (d ≈ 0.31) - support instruction (d ≈ 0.42) Tamim et al. (2011)

Aber: Auch Metastudien sind mit verschiedenen methodischen Problemen behaftet und haben begrenzte Aussagekraft.



Welche Schülergruppen profitieren am meisten?

Vorwissen (thematisch, medienbezogen)

Weidenmann (1993); Büchter/ Preussler/ Schulz-Zander/ Heerdegen-Schickhaus (2003)Conradty (2011)

Unterschiede zwischen SchülerInnen beim Lernen mit digitalen Medienlassen sich durch folgende Faktoren erklären:

medienspezifische Einstellungen (mental effort)

Selbststeuerung/ Lernstrategien

Motivation/ Interesse

„If the student, either because of his family,peer group or school, has a good wealth of cultural and social capital, this will enable thestudent to benefit from computer use in a waythat increases the educational performance.“

OECD (2009), S. 5

Bildungssoziologische Kategorien (Schichtzugehörigkeit, ...) sind keine direkt erklärende Variable!

Entsprechende Zusammenhänge sind indirekt, d.h. ein Kind profitiert nicht weniger, weil es zu einer besonderenSchicht gehört, sondern weil der kognitive Anregungsgehalt, der Bildungsstand der Eltern, die Bildungserwartungenusw. in sozial niedrigeren Schichten niedriger sind.




Beispiel: Deutsch Lernprogramm Alfons

König (2004)

Typ: Übungs-/ Testprogramm (drill & practice)

Effekte in einem problemlösenden Unterricht mitÜbungsfunktion: höhere Motivation zum Üben, höchsteGewinne bei SchülerInnen mit niedriger Rechtschreibleistung(Einzeleffekte des Programms nicht isolierbar)

Aber: Programm zum selbstständigen Lernen ungeeignetVgl. auch Köller (2012)

Behavioristisch ausgerichtete Programme werdengerade von lernschwächeren SchülerInnen bevorzugt.Zur Entwicklung von anspruchsvollen Kompetenzensind diese Programme aber begrenzt.




DigitalesMedienangebot

Lernziele

Kognitive,metakognitive

und volitionale Ressourcen

Unterschiedliche digitale Medienangeboteerfordern unterschiedliche Lernvoraus-setzungen in Bezug auf themen- undmedienbezogenes Vorwissen und Selbstregulationsfähigkeiten.In Bezug auf Individualisierung spielendiese Aspekte eine bedeutende Rolle.

Übungs-/ Test-software

Tutorielle Systeme/Lernumgebungen

Simulationen

Datenbanken

Tools

Frei

heits

grad

e de

s Ang

ebot

s/An

ford

erun

gsge

halt

Wissen

Verstehen

Analysieren

Anwenden

Gestalten

Beurteilen

Kogn

itive

Anf

orde

rung

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er L

ernz

iele

Selbst-regulations-fähigkeiten

Gra

d de

r Sel

bsts

teue

rung



Konsequenzen und Herausforderungen

Wirkungen digitaler Medien sind nicht isoliert, sondern nur in systemischenZusammenhängen zu diskutieren.

Es gibt vielfältige Evidenz für die Wirkung digitaler Medien in Lehr-Lernprozessen,aber im Sinne einer gestaltungsorientierten Bildungsforschung zur Verbesserung schulischer Praxis bleibt empirische Forschung eine Daueraufgabe.

Wirkungen digitaler Medien im Unterricht sollten stärker unter folgenden Prämissenuntersucht werden:- Verbindung von Praxis und Wissenschaft (sog. designorientierte Entwicklung(sforschung))

- kürzere Forschungszyklen, da Innovationstransfer sonst zu langwierig

- Einbindung der in informellen Kontexten erworbenen medienbezogenen Kompetenzen und medienbezogenen Alltagspraktiken

Eine besondere Problematik stellen die Entwicklung qualitativ hochwertiger (Lern-)Softwareund praktikable Geschäftsmodelle dar.

Tulodziecki/ Grafe/ Herzig (2013)


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ...


Literatur


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