Förderung individueller Leistungsdispositionen in der Biologie durch virtuelle Lernangebote

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1 Förderung individueller Leistungsdispositionen in der Biologie durch virtuelle Lernangebote Jörg Zumbach Kathrin Spanner Ulrike Unterbruner Georg Pfligersdorffer

2 Übersicht Einleitung: Ein interessensbasiertes Konzept von Begabung und Hochbegabung Fördermöglichkeiten für Interesse und Begabung Virtuelle Lernangebote zur Förderung individueller Leistungsdispositionen - Molekularbiologie praktizieren: Der lifelab - Ansatz - Zusammenfassung und Diskussion 2

3 Ein interessensbasiertes Konzept von Begabung und Hochbegabung Gegenstandsspezifisches Interesse anstatt Definition mittels Intelligenzquotienten (Holling & Kanning, 1999) Pädagogisch-dynamischer Begabungsbegriff (vgl Rost, 2001) - (Hoch-)Begabung verändert sich über die Zeit hinweg - Betrifft verschiedene Parameter wie Leistungsvermögen, Motivation, Kontrollüberzeugungen - Begabungssteigerung sowie Begabungsminderung sind möglich 3

4 Vorteile eines interessensbasiertes Konzepts Reduziertes Angstgefühl vor sozialen Bewertungssituationen Höhere Konzentrationsfähigkeit und Motivation Höhere interne Kontrollüberzeugung Höheres Selbstwertgefühl (vgl. z.b. Freund-Braier, 2000; Schütz, 2000) 4

5 Förderung von Interesse durch Gezielte Maßnahmen Herausfordernde (Lern-) Umgebung - Im schulischen Bereich aber problematisch wegen: Starren Unterrichtszeiten Mangelnde finanzielle und persönliche Ressourcen Ungenügende Infrastruktur Unzureichend ausgebildetes Lehrpersonal Hohe SchülerInnenzahl Fokus auf schwächere Schüler Arbeitsgemeinschaften als Möglichkeit (abhängig von Engagement des Lehrerkörpers) 5

6 Probleme Schereneffekt (Matthew-Effekt): - Leistungsstarke Schüler profitieren von etwaigen Unterrichtsangeboten - Leistungsschwache Schüler stagnieren, fallen immer mehr ab oder verlieren möglicherweise den Anschluss Begabungsförderungsprogramme: - Gefahr einer Chancenminderung für nichthochbegabte Schüler - Falsches Elite-Bewusstsein Hochbegabter - Ungünstige Persönlichkeitsentwicklung Hochbegabter (nicht empirisch belegt) 6

7 Empirische Befunde bei Nichtförderung von Hochbegabung Interessenseinbußen Verlust von Motivation Entwicklungsbeeinträchtigungen Erziehungsprobleme Disharmonie mit sich und der sozialen Umgebung Verhaltens und Kontaktstörungen Hyperaktivität Psychiatrische Risiken wie Anorexia Nervosa (vgl. Heller, 2001) 7

8 Fördermöglichkeiten: Enrichment Breite Persönlichkeits- und Entwicklungsförderung Stärken und Schwächen werden gefördert (Heller, 2001) Normalbegabte: grundlegende Inhalte Hochbegabte: weitere Elaboration Zone der proximalen Entwicklung (Vygotsky, 1978) Sozialer Austausch Virtuelle Lernangebote (Leutner, 2002; Hannafin, Land & Oliver, 1999) 8

9 Virtuelle Lernangebote zur Förderung individueller Leistungsdispositionen Förderung von Hoch- und Normalbegabung (Nugeni, 2001) Möglichkeit authentischer Szenarien durch problemorientierte Lernumgebungen - Aktive Auseinandersetzung durch Bearbeitung und Problemlösung (vgl. Reinmann & Mandl, 2006; Zumbach, 2006) - Begabte Schüler: komplexere Problemstellungen Normalbegabte: einfacheres Niveau (Lin, Swan & Kratocski, 2008; Renzulli, 1977) 9

10 Kognitive und motivationale Voraussetzungen des Lernens (Zumbach, Starkloff & Schmitt, 2004) 10

11 Virtuelle Lernangebote zur Förderung individueller Leistungsdispositionen Problemorientierte virtuelle Lernangebote sind gleichermaßen geeignet für Hoch- und Normalbegabte hinsichtlich: - Kognitiver Ebene durch adaptierbares Schwierigkeitsniveau - Lernbereitschaft (Initiierung und Aufrechterhaltung) - Motivationaler Ebene 11

12 Der lifelab -Ansatz Zugang zu authentischer wissenschaftlicher Forschung Aktive Hilfestellung bei der Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen Vermittlung der Befähigung zum wissenschaftlichen Diskurs Naturwissenschaftliche Experimente sind im Schulalltag aus folgenden Gründen oft nicht möglich: - Dauer von Experimenten - Gefährlichkeit - Finanzieller Aufwand - Mangelnder Zugang zu Ressourcen 12

13 Förderung von Scientific Literacy Ausmaß an Expertise Didaktische Komponenten Methode Stufe I: Vorwissen aktivieren können Grundlegende Konzepte eines neuen Bereiches erfassen Schemata und Konzepte einführen Lernende motivieren Bedarf generieren oder aktivieren Analogien Authentische Szenarien Herausfordernde Missionen Stufe II: Bereichsspezifisches deklaratives und prozedurales Wissen erwerben können Stufe III: Fähigkeit zum Explorieren und Experimentieren Statische Ressourcen Verarbeitungshilfen Konzeptuelle und prozedurale Unterstützung Dynamische Ressourcen Sammlungs-/Organisationshilfen Metakognitive/Strategische Unterstützung Angeleitetes Experimentieren Tutorielle Unterstützung Informationssammlungen Eigene Experimente Hintergrundinformationen Planung und Reflexion Stufe IV: Fähigkeit zum Austausch an Forschungsfragen und Ergebnisse Design Tools Unterstützung von Austausch Forschungsberichte Schaffen einer Lernergemeinschaft Kollaboratives Planen und Reflektieren Problem: Schulische Rahmenbedingungen ermöglichen i.d.r. nur Stufen I & II 13 vgl. Zumbach et al., in press

14 Abbildung 2: Der zentrale Arbeitsbereich im lifelab 14

15 Exploratives Lernen in den Lebenswissenschaften Kollaborative Entwicklung eines virtuellen Labors zur Molekularbiologie Authentisches Experimentieren im lifelab: Lerner als Wissenschaftler 15 vgl. Zumbach, Schmitt & Starkloff, 2004

16 Fragestellungen Wie wirkt sich der gewählte instruktionelle Ansatz aus auf: - Wissenserwerb - Interesse Welche Wechselwirkungen ergeben sich aus: - Vorwissen der Lernenden (Matthews-Effekt)? - Fachspezifisches Interesse der Schülerinnen? 16

17 Ergebnisse: Wissenserwerb p<.01; η ² = ,9 0,8 0,81 0,7 0,6 0,71 0,61 p<.01; η ² = ,5 0,4 0,51 0,3 0,2 0,1 low prior k nowledge high prior k nowledge 0 pretes t pos ttes t Wissenserwerb 17

18 Ergebnisse: Interesse (FAM) 0,9 0,8 0,78 0,7 0,6 0,5 0,67 0,56 0,64 0,4 0,3 0,2 0,1 low interest high interest Interesse - Verlauf 0 pretest posttest ANOVA: F (1,38) = 60.10, p<.01, eta²=

19 19

20 20

21 Ergebnisse: Kognitiv 21

22 Ergebnisse: Motivational 22

23 Zusammenfassung und Diskussion Virtuelle Lernumgebungen können das Defizit in den experimentellen Naturwissenschaften kompensieren Nicht ausschließlich Förderung von Eliten, sondern Chancengleichheit und bedarfsorientierte Förderung Förderung von Interesse und Wissenserwerb Enrichment-Ansatz Weitere Analysen wie etwa Interaktion zwischen Interesse und kognitiven Leistungsparametern bei unterschiedlichen Begabungslagen Wann wird aus Interesse Begabung? 23

24 24

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