Didaktische Qualität von Lern- Apps für Tablets in der Schule: Ein Evaluationsinstrument Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA)

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1 Didaktische Qualität von Lern- Apps für Tablets in der Schule: Ein Evaluationsinstrument Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Lisa Niegemann, M.A. Senior Researcher Univ.- Prof. Dr. Helmut M. Niegemann Professor Emeritus der Universität Erfurt (bis 2012 Lehrstuhl Lernen und neue Medien) Gastprofessor an der Universität des Saarlandes (Bildungstechnologie) Seniorprofessor an der Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt (WirtschaOspädagogik) yber- Mentor Lernen im Internet Regensburg 10./11. Januar 2014 Lehrer.Bildung.Medien Fachgebiet Pädagogik & Zentrum für Lehrerbildung TU Kaiserslautern

2 Hintergrund Projekt Tablets in der Grundschule Gefördert aus Mi^eln

3 Computer in der Schule Seit ca. 50 Jahren in der Aus- und Weiterbildung Mulamediales Lernen spielt in der Hochschule und der Aus- und Weiterbildung mi^lerweile eine wichage Rolle. Seit ca. 50 Jahren Prognose: Computerbasierte Mediensysteme werden in Kürze das Bildungswesen revoluaonieren Bisher noch nicht eingetroffen! 3

4 Computeranwendungen im Unterricht noch immer rar! Warum? In der Anfangszeit mangelnde Effizienz der angebotenen Konzepte Unterrichtsorganisatorische Probleme in Schulen (Notwendigkeit spezieller Computerkabine^e) Kosten (Geräte, Wartungspersonal) Defizitäre mediendidakasche Aus- und Weiterbildung des Lehrpersonals. Versprechungen oo unrealisasch: neues Lernen Medien verändern nicht die Lernprozesse Aber: zusätzlich zu den bewährten Formen neue Lerngelegenheiten bzw. Lernangeboten bieten. 4

5 Haben Tablets eine realistische Chance im Unterricht? Tablets können Unterricht in Teilbereichen sukzessive nicht revoluaonär verbessern. Preiswert mobil, flexibel leicht zu bedienen Dies wird nur gelingen, wenn die Nutzung von Tablets im Unterricht einen didakaschen oder unterrichts- organisatorischen Mehrwert (value- added) aufweist. 5

6 Mehrwert für Lernende Was kann das elektronische Medium besser? Mentale Vorstellungen und mentale OperaHonen erleichtern (Videos, Simulaaonen ): Supplantaaonsprinzip, Conceptual Change AdapHvität, Individualisierung à Inklusion Gutes fehlersensiaves Feedback Interesse und MoHvaHon wecken: z.b. Anreize bieten mehr oder länger zu üben Adapavität an Vorwissen und Fähigkeiten: Adapave Rechentrainer und Rechenspiele sta^ Aufgaben- Kolonnen, Beliebiges Wiederholen Individualisiertes, informaaves, fehlersensiaves und geduldiges Feedback, Visualisierte (individuelle)leistungsentwicklung Autonomie fördern, selbstreguliertes Lernen ermöglichen KollaboraHves Lernen fördern Mobiler Einsatz bei Unterrichtsgängen ins Freie 6

7 Mehrwert für Lehrende Was kann das elektronische Medium besser? Ermöglicht die LernsoOware individualisiertes und differenziertes Lernen bzw. Förderung? Erleichterung der Datenverwaltung für Leistungsmessung und Bewertung Verfügbarkeit von Lernmaterial Verknüpfung mit weiteren Unterrichtsmedien Whiteboard im Klassenzimmer 7

8 Projektaufgaben Tablets in der Grundschule DidakHsch- instrukhonspsychologische Beratung der SoVwareentwickler (instruchonal design) Voruntersuchung zum Umgang der Kinder mit Tablets Entwickeln von didakaschen Entwurfsmustern (pedagogical design pa^erns) Konzepaon von Scripts ( Drehbüchern für Deutsch, Mathemaak und Sachkunde) Implemenaerung im Unterricht, Beratung und Coaching der Lehrer (Konzepaon Lehrerweiter- bildung) EvaluaHon: Qualitätsbeurteilung 8

9 Qualitätsaspekte evidenzbasierter Bildungstechnologie Qualität der kogniaven Lernresultate (Wissen, Transfer) + o Lernzeit Kosten des Lehr- Lern- Prozesses Subjekave Bewertung des Lernprozesses (Joy of Learning); affekave Bewertung o o o 9

10 Qualitätserfassung nurteile und Urteile von Stakeholder (AnspruchsberechHge) Systemaasche mündliche Befragung (Interview) von n und Anspruchsberechagten à Inventar Grundlage: Evidenzbasierte Instrucaonal Design Modelle Decision Oriented Instrucaonal Design Model (DO ID Model) 10

11 DO ID Modell v 3 Ziele Analysen: Bedarf, Adressaten, Lehrziele/Kompetenzen, Wissens- u. Aufgabenanalysen, Kontext, Ressourcen Qualitätssicherung: Projektmanagement Content- strukturierung MulHmedia- design Format- entscheidung MoHvaHons- design Technik- Entscheidungen Usability ImplementaHon InterakHons- design Grafik- Design/ Layout 11 EvaluaHon

12 MonteCalc, Montessori Rechenrahmen Visualisierung: Mengen und Stellenwertsystem, Verknüpfung mit Zahlsymbolen à Supplantaaons- prinzip 12

13 Blitzlesen Was sollen die Schüler lernen? Häufig vorkommende Wörter ganzheitlich erfassen um die Lesegeschwindigkeit zu erhöhen. Blitzlesen ist adapav und passt sich dem Kind in der Geschwindigkeit an. Mehrwert: Adapavität Individualisierung 13

14 Eckenhausen Was sollen die Schüler lernen? Orienaerung nach Himmelsrichtung oder nach rechts, links, oben, unten Orienaerung im Stadtplan Erste Orienaerung im Koordinatensystem. Idee/ Prinzip Aufgabenstellung, die den Schüler auffordert einen besammten Weg zu gehen. Schemaascher Stadtplan. Die Häuser bzw. Orte haben z.t. genaue Bezeichnungen. Die Komplexität der Aufgaben kann sich ändern. Mehrwert: Arbeitserleichterung für Lehrer Individualisierung 14

15 Simulation Keimungsexperiment Was sollen die Schüler lernen? Hintergrundwissen beschaffen Hypothesen formulieren und überprüfen: Was passiert, wenn die Bohnen im Dunkeln stehen? zu wenig Wasser erhalten? keinen Sauerstoff bekommen? zu kalt haben? U.a.m. Beobachtungsprotokoll schreiben Werte (z.b. Wachstum in mm) in eine Tabelle eintragen Wissen überprüfen Transferaufgaben bearbeiten Mehrwert: Interakav Adapav Beliebig wiederholbar Systemaasche Variaaon mehrerer Variablen Zeiteffekav 15

16 Evaluationsinstrument für LernApps Orienaert am Rahmenmodell DO ID (Strukturierung) Berücksichagung relevanter Experasebereiche und Stakeholder Raster (Matrix): n/stakeholder x Qualitätsface^en n & Stakeholder Qualitätsface^en 16

17 Allgemeine Informationen Bezeichnung Herausgeber/Verlag/ (Web)Store Plattformen? (ios/android/win8) Kosten des Einsatzes Einmalige Kosten (z.b. Kauf) Periodisch anfallende Kosten Zeitl. Aufwand (Personal) Adressaten Jahrgangs- Stufe Alter Sonst. Adressatenmerkmale 17

18 Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/ Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Zielsetzung, Intention Bedarf Adressaten Kontext Format Segmentierung Sequenzierung Narration Fachdidaktische Konzeption Motivierung + Multimedia- Design Interaktionsdesign & Adaptivität Gra`ik- Design/Layout Usability Implementierung Effektivität Ef`izienz 18 Weitere Aspekte, Anmerkungen Highlights, bzgl. did. Mehrwerts

19 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/ Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Zielsetzung, Intention Lernziele, Kompetenzen Welche Kompetenzen sollen vermittelt/ gefördert werden? Sind die vermittelten Kompetenzen sinnvoll? Welche Kompetenzen sollen vermittelt/ gefördert werden? Sind die vermittelten Kompetenzen sinnvoll? Sind die vermittelten Kompetenzen sinnvoll? Verbessern die Kinder ihre Lernleistung? Verbessern die Kinder ihre Lernleistung? (subjektive Einschätzung) Bedarf Lehrplanbezug Ergänzung zu...? Bedarf wie festgestellt? Haben die Lerninhalte einen sinnvollen Bezug zum Lehrplan? Haben die Lerninhalte einen sinnvollen Bezug im Lehrplan? Haben die Lerninhalte einen sinnvollen Bezug im Lehrplan? Gibt es Bedarf für diese Inhaltsvermittlung? Adressaten Jg- Stufe Alter Sonst. Adressatenmerkmale Für welches Alter ist das Programm geeignet? Welche Vorkenntnisse sind wichtig? Für welches Alter ist das Programm geeignet? Welche Vorkenntnisse sind wichtig? Für welches Alter ist das Programm geeignet? Welche Vorkenntnisse sind wichtig? Kontext Unterrichtsgeeignet? Welches Fach? Eignung für außerschul. Einsatz? Selbstlernen o. Unterstützung erforderlich? Sonstige Anforderungen an Kontext? Für welchen Kontext ist das Programm geeignet? Für welchen Kontext ist das Programm geeignet? In welchen Lernsituationen würden Sie das Programm einsetzen? Ist das Programm zu Selbstlernen geeignet? Können Sie das Programm im normalen Unterricht einsetzten? 19

20 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Format Welches Format/Subformat? Eignung des Formats? Zweckmäßige Alternativen? Besser geeignet? Welches Format hat das Programm? Ist das Format angemessen für diese Lerninhalte bei diesen Adressaten? Ist das Format sinnvoll für diese Lerninhalte? Ist das Format sinnvoll für diese Lerninhalte? Segmentierung Angemessene Abschnittsbildung? Niveauunterschiede/Levels? Sind die Einheiten sinnvoll? Sind die Schwierigkeitsstufe n sinnvoll? Sind die Einheiten sinnvoll? Sind die Schwierigkeitsstufe n sinnvoll? Sind die Einheiten sinnvoll? Sind die Schwierigkeitsstufe n sinnvoll? Sequenzierung Sequenzierungsform/- modell? Angemessenheit der Sequenzierung? Ist die Sequenzierung sinnvoll? Ist die Sequenzierung sinnvoll? Ist die Sequenzierung sinnvoll? 20

21 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Narration Story /narrative Einbettung gegeben? Story /narrative Einbettung zielgruppenadäquat? Narration intrinsisch integriert? Ist der Lernstoff in eine Geschichte eingebettet? Ist die Geschichte zielgruppenadequat? Ist der Lernstoff in eine Geschichte eingebettet? Ist die Geschichte zielgruppenadequat? Ist der Lernstoff in eine Geschichte eingebettet? Ist die Geschichte zielgruppenadäquat? Wenn der Inhalt in eine Geschichte eingebettet ist, gefällt den Kindern die Geschichte? Fachdidaktische Konzeption Inhalte fachdidaktisch angemessen? Lernaufgaben qualitativ angemessen? Lernaufgaben quantitativ angemessen? Fächerübergreifend? Sind die Inhalte fachdidaktisch angemessen? Lernaufgaben qualitativ angemessen? Lernaufgaben quantitativ angemessen? Sind die Inhalte fächerübergreifend? Sind die Inhalte fachdidaktisch angemessen? Lernaufgaben qualitativ angemessen? Lernaufgaben quantitativ angemessen? Sind die Inhalte fächerübergreifend? Sind die Inhalte fachdidaktisch angemessen? Lernaufgaben qualitativ angemessen? Lernaufgaben quantitativ angemessen? Sind die Inhalte fächerübergreifend? 21

22 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/ Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Motivierung Lernmotivierung theoretisch zu erwarten? Gründe? Elemente zum Gewinnen/ Aufrechterhalten der Aufmerksamkeit Elemente zur Verdeutlichung der Relevanz? Elemente zur Verbesserung der Erfolgszuversichtlichkeit? Elemente zur Sicherstellung der Zufriedenheit mit dem Programm? Basic Needs berücksichtigt? (Soziale Einbindung? Kompetenz? Autonomie?) Emotionale Aspekte? Spaß/ Lernfreude? Langeweile? (Begründung) Ist Lernmotivierung theoretisch zu erwarten? Welche Elemente können die Aufmerksamkeit erhalten oder mindern? Gibt es Elemente zur Verbesserung der Erfolgszuversichtlich keit? Gibt es Elemente zur Sicherstellung der Zufriedenheit mit dem Programm? Werden die Basic Needs berücksichtigt? (Soziale Einbindung/ Kompetenz/ Autonomie) Ist Lernmotivierung erfahrungsgemäß zu erwarten? Welche Elemente können die Aufmerksamkeit erhalten oder mindern? Gefällt den Kindern die App? Wünschen Sie von sich aus mehr davon? Haben die Kinder Spaß und bleiben an der Sache dran. Wollen sie mehr üben? Besteht das Interesse auch über den Anfangseffekt hinaus? Wird die Erfolgszuversichtlic hkeit gefördert? Welche emotionalen Aspekte sind bei den Lernern zu beobachten? Langeweile, Freude,, Wut. 22

23 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Multimedia- Design Prinzipien multimedialen Lernens berücksichtigt? Multimedia- Prinzip Split- Attention Prinzip Stärken? Modalitätsprinzip Redundanzprinzip Personalisierungsprinzip Pädagogischen Agenten Schwächen? Konkrete Optimierungsvor- schläge? Werden Lehrtexte durch illustrative Bilder ergänzt? Wird die Aufmerksamkeit des Lernenden zwischen mehreren Informationsquellen aufgeteilt? Gibt es Split-Attention Effekt? Werden Bilder durch gesprochenen Text erklärt? Gibt es redundantes Material (zum Beispiel geschriebener und gesprochener Text gleichzeitig)? Gibt es Lernmaterial, das nicht wirklich notwendig ist, um die Lehrziele zu erreichen? Gibt es personalisierte Ansprache der Lerner? Gibt es Pädagogische Agenten mit einer sympathischen Stimme? Werden die Kinder abgelenkt? Split-Attention Effekt 23

24 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Interaktionsdesign & Adaptivität/ Adaptierbarkeit Theoretische Kriterien für lernwirksame Interaktivität gegeben? Empirische Befunde für lernwirksame Interaktivität? Formen von Lerner- Aktionen? Welche? Formen von Aktionen des Programms? Welche? Feedbackformen? Feedback (zielgruppenadäquat)? Interaktive Hilfen? Adaptivität o. Adaptierbarkeit? Was wird woran adaptiert? Sonstige Interaktionsmöglichkeiten seitens der Lernenden? Kann der Lerner Lehrinhalte wählen? Hat der Lerner die Wahl der Reihenfolge? Wahl von Beispielen und Aufgaben? Stellvertretende Handlungsentscheidungen? (Lernender trifft Entscheidung und verfolgt die Konsequenzen seiner Entscheidung) Bearbeiten von Aufgaben und Lösen von Problemen? Passive Hilfen?(Hilfen, die unaufgefordert gegeben werden) Vervollständigen, Modifizieren Fragen stellen Pseudo-natürlichsprachige Fragen und Eingaben Simulationen Kann der Lehrer die Lern-App an unterschiedliche Schülerbedarfe anpassen? 24

25 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Gra`ik- Design/Layout Allgemeine Gra^ik- Design Kriterien? Zielgruppenadäquat? Ist das Layout übersichtlich gehalten? Ist die Navigation einheitlich und selbsterklärend? Ist die Schrift gut lesbar? Usability Usability- Test durchgeführt? Details? (Methode, Anzahl Probanden, Kontext) Implementierung Implementierungsstrategie? (bei Einsatz in Schulen o. pädagogischen Einrichtungen) Wie werden die Apps in der Schule eingeführt? Waren die Lehrer auf den Einsatz hinreichend vorbereitet? Maßnahmen zur Lehrerfortbildung? Umfang? Wann durchgeführt? Wer? Von wem? 25

26 Inventar zur Evaluation von Lern- Apps (IzELA) Instruktionspsychologie? Fachdidaktik? Softwareengineering? Lehrer Schüler/Schülerin Eltern(teil), Elternvertreter Effektivität Welche Befunde zur Evidenz für das Erreichen der Lernziele/ Kompetenzen gibt es? Andere Hinweise auf Effektivität? Welche Befunde gibt es zur Evidenz für das Erreichen der Lernziele/ Kompetenzen? Welche Befunde gibt es zur Evidenz für das Erreichen der Lernziele/ Kompetenzen? Ef`izienz Kosten, Zeit Welche Kosten wären zur Erstell. der App angemessen? Schätzung in. Welcher Zeitraum wäre zur Erstell. der App angemessen? Schätzung in Wochen! Effizienzrating (1-10)? Weitere Aspekte, Anmerkungen Besonderheiten, Anmerkungen? Besonderheiten, Anmerkungen? Besonderheiten, Anmerkungen? Besonderheiten, Anmerkungen? Besonderheiten, Anmerkungen? Besonderheiten, Anmerkungen? Besonderheiten Highlights bzgl. des didaktischen Mehrwerts Zusammenfassung des didaktischen Mehrwerts der App Mehrwert worin? Mehrwert worin? Mehrwert worin? Mehrwert worin? Vorteile? Mehrwert worin? 26

27 Fazit Anwendung erfolgreich: Kein Stakeholder fand Wichages ausgelassen Umfassende Bewertung mit Verbesserungsempfehlungen (da Kriterien theoreasch begründet) Übertragbar auf LernApps für andere Inhalte und Altersgruppen 27

28 Danke für Ihre Aufmerksamkeit. Anmerkungen und Fragen willkommen saarland.de 28

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