Lernaufgaben lernwirksam gestalten

Transkript

1 Lernaufgaben lernwirksam gestalten Schüler nicht nur aktivieren, sondern aufs Wesentliche fokussieren Alexander Renkl Universität Freiburg

2 Lernwirksam? Viele mögliche Lernziele - Grundlegende Fakten, Konzepte und Prinzipien - Zusammenhänge zwischen Fakten, Konzepten und Prinzipien - Erwerb kognitiver Fertigkeiten - Automatisierung von Fertigkeiten - Lernstrategien - Werthaltungen u.v.a.m. Fokus: Verstehen und Anwenden von Prinzipien/ Prinzipienbasierte kognitive Fertigkeiten

3 Verstehen und Anwenden von Prinzipien / Prinzipienbasierte kognitive Fertigkeiten Beispiele für Prinzipien Mathematik: Satz des Pythagoras Biologie: Mimikry / Mimese Physik: Doppler-Effekt Chemie: Osmose Deutsch: "Zweiseitigkeit" von Argumentationen (Erörterung) Ethik: Deontologische Position vs. konsequentialistische Position

4 Lernaufgaben: Beispiele I Mathematik: Satz des Pythagoras Sich ein Lösungsbeispiel erklären

5 Lernaufgaben: Beispiele II Biologie: Mimikry / Mimese Erklärung finden lassen, warum ein bestimmtes Aussehen für ein Insekt von Vorteil sein kann

6 Lernaufgaben: Beispiele III Physik: Doppler-Effekt Messreihen zum Lichtspektrum von unterschiedlichen Himmelskörpern (an unterschiedlichen Stellen) interpretieren Chemie: Osmose Erklärung finden lassen für Platzen bzw. Schrumpfen einer Blutzelle in (Salz-) Wasser finden Deutsch: "Zweiseitigkeit" von Argumentationen Lesen diverser Texte und Position zur Wiederansiedlung von Luchs mit "zweiseitiger" Argumentation (schriftlich) untermauern Ethik / Religion: Deontologische Position vs. konsequentialistische Position Antworten auf ein ethisches Dilemma (Terroristen "vor der Tat" töten) analysieren

7 Typische Punkte des Dissenses in der Lehr-Lern-Forschung I Information vorgeben oder selbst generieren (z.b. direkte Instruktion vs. entdeckendes Lernen) II Welche Art der Lernendenaktivierung anzielen? (z.b. hands-on oder minds-on oder )

8 Typische Punkte des Dissenses in der Lehr-Lern-Forschung I Information vorgeben oder selbst generieren (z.b. direkte Instruktion vs. entdeckendes Lernen) II Welche Art der Lernendenaktivierung anzielen? (z.b. hands-on oder minds-on oder ) Meine Antworten I Information vorgeben oder selbst generieren? Nicht so wichtig - dafür aber das "Wie" der gewählten Vorgehensweise? II Welche Art der Lernendenaktivierung anzielen? Ein Fokussierung auf zentrale Konzept und Prinzipien

9 Typische Punkte des Dissenses in der Lehr-Lern-Forschung I Information vorgeben oder selbst generieren (z.b. direkte Instruktion vs. entdeckendes Lernen) II Welche Art der Lernendenaktivierung anzielen? (z.b. hands-on oder minds-on oder ) Meine Antworten I Information vorgeben oder selbst generieren? Nicht so wichtig - dafür aber das "Wie" der gewählten Vorgehensweise? II Welche Art der Lernendenaktivierung anzielen? Ein Fokussierung auf zentrale Konzept und Prinzipien

10 Grundlegende (empirisch basierte) Annahmen: Transfer des Prinzips wenn Prinzip repräsentiert als Schema Wissen, wie Prinzip zu instantiieren Wissen, wie Fall prinzipienbasiert zu interpretieren Beispiel-Fall a Beispiel-Fall b

11 Transfer des Prinzips wenn Prinzip repräsentiert als Schema Prinzipienelemente als abstrakte "Leerstellen" p(a and B) = p(a ) x p(b) Wissen, wie Prinzip zu instantiieren Wissen, wie Fall prinzipienbasiert zu interpretieren Beispiel-Fall a Beispiel-Fall b Murmeln

12 Transfer des Prinzips wenn Wissen, wie Prinzip zu instantiieren Prinzip repräsentiert als Schema Fall prinzipienbasiert interpretiert und gelöst (anspruchsvoll) Transfer-Fall Wissen, wie Fall prinzipienbasiert zu interpretieren Beispiel-Fall a Beispiel-Fall b

13 Transfer des Prinzips wenn Wissen, wie Prinzip zu instantiieren Prinzip repräsentiert als Schema Fall prinzipienbasiert interpretiert und gelöst Transfer-Fall Beispiel-Fall a Wissen, wie Fall prinzipienbasiert zu interpretieren Beispiel-Fall b Prínzipien- "Zugang" via "ähnlichem Fall" ("leichter")

14 Zwei prototypische Ansätze "Direkte Instruktion" (typisch für Lernen aus Lösungsbeispielen) versus "Angeleitetes Entdecken" (typisch für offene Lernarrangements)

15 "Direkte Instruktion" Prinzip repräsentiert als Fakt

16 "Direkte Instruktion" Prinzip repräsentiert als (Fakt Schema) Selbsterklären Beispiel-Fall a Beispiel-Fall b

17 "Direkte Instruktion" Prinzip repräsentiert als Schema Selbsterklären Beispiel-Fall a Beispiel-Fall b

18 Transfer des Prinzips wenn Prinzip repräsentiert als Schema Wissen, wie Prinzip zu instantiieren Wissen, wie Fall prinzipienbasiert zu interpretieren Beispiel-Fall a Beispiel-Fall b

19 "Angeleitetes Entdecken" Beispiel-Fall A Vergleich Beispiel-Fall B

20 "Angeleitetes Entdecken" Prinzip repräsentiert als Schema Beispiel-Fall A Vergleich Beispiel-Fall B

21 Transfer des Prinzips wenn Prinzip Repräsentiert als Schema Wissen, wie Prinzip zu instantiieren Wissen, wie Fall prinzipienbasiert zu interpretieren Beispiel-Fall a Beispiel-Fall b

22 Was ist besser? Oder warum das eine "schwierige Frage" ist!

23 Was ist besser? Oder warum das eine "schwierige Frage" ist! Erfolg der Direkten Instruktion hängt ab von - wie "integriert" der erste Fall mit dem Prinzip dargelegt wird. - Selbsterklärungsförderung - Adaptives Ausblenden ausgearbeiteter Schritte(in Mathe etc.) - und anderen Faktoren

24 Was ist besser? Oder warum das eine "schwierige Frage" ist! Erfolg der Direkten Instruktion hängt ab von - wie "integriert" der erste Fall mit dem Prinzip dargelegt wird. - Selbsterklärungsförderung - Adaptives Ausblenden ausgearbeiteter Schritte - und anderen Faktoren Erfolgdes AngeleitetenEntdeckenshängtab von - wie leicht der analogefall "entdeckt" wird. - Unterstützung des Vergleichs der Beispielfälle - "Mapping"-Konflikten - und anderen Faktoren

25 Direkte Instruktion > Angeleitetes Entdecken Direkte Instruktion - Prinzip mit Fall integriert - Selbsterklärungsförderung - Adaptives Ausblenden Angeleitetes Entdecken - Hinweis zu analogem Fall - Unterstützung des Fallvergleichs - Keine Mappingkonflikte

26 Direkte Instruktion < Angeleitetes Entdecken Direkte Instruktion - Prinzip mit Fall integriert - Selbsterklärungsförderung - Adaptives Ausblenden Angeleitetes Entdecken - Hinweis zu analogem Fall - Unterstützung des Fallvergleichs - Keine Mappingkonflikte

27 Fazit: Vergleich Direkte Instruktion versus Angeleitetes Entdecken Direkte Instruktion < Angeleitetes Entdecken Direkte Instruktion > Angeleitetes Entdecken Die Qualität der Umsetzung einer Methode macht's!

28 Die Qualität der Umsetzung einer Methode macht's!? Kurzer Exkurs Und was ist mit Hattie's "Barometerbewertungen" von Lehr-Lern-Methoden?

29 Die Qualität der Umsetzung einer Methode macht's!? Kurzer Exkurs Und was ist mit Hattie's "Barometerbewertungen" von Lehr-Lern-Methoden? U.a. ziehen diese keine Randbedingungen mit ein, z.b. Alfieri, Brooks, Aldrich, und Tenenbaum (2011): analyses of 580 comparisons revealed that outcomes were favorable for explicit instruction when compared with unassisted discovery ( ). In contrast, analyses of 360 comparisons revealed that outcomes were favorable for enhanced discovery when compared with other forms of instruction (p. 1).

30 Typische Punkte des Dissenses in der Lehr-Lern-Forschung I Information vorgeben oder selbst generieren (z.b. direkte Instruktion vs. entdeckendes Lernen) II Welche Art der Lernendenaktivierung anzielen? (z.b. hands-on oder minds-on oder ) Meine Antworten I Information vorgeben oder selbst generieren? Nicht so wichtig - dafür aber das "Wie" der gewählten Vorgehensweise? II Welche Art der Lernendenaktivierung anzielen? Ein Fokussierung auf zentrale Konzept und Prinzipien

31 Theoretische Perspektiven zur Lernendenaktivierung Aktives Tun Aktive Informationsverarbeitung Fokussierte Informationsverarbeitung

32 Perspektive des aktiven Tuns: Wer? "Konstruktivistische" Ansätze Viele Lehrkräfte und LehrerbildnerInnen, die ich kenne

33 Aktives Tun: Theoretisches Problem Grundannahmen des Konstruktivismus: - Interpretation des sensorischen Inputs auf der Basis des Vorwissens (bedeutungshaltige) Information - Wissenskonstruktion: Integration dieser Information in Vorwissen

34 Aktives Tun: Theoretisches Problem Grundannahmen des Konstruktivismus: - Interpretation des sensorischen Inputs auf der Basis des Vorwissens (bedeutungshaltige) Information - Wissenskonstruktion: Integration dieser Information in Vorwissen Auf der mentalen Ebene kann "mehr sein" als auf der offenen, sichtbaren Ebene. Ansonsten besser:

35 Aktives Tun: Beispielhafte Gegenevidenz I Verbale Schülerbeteiligung am Unterricht: = prototypisches aktives Lernverhalten Pauli und Lipowsky (2007): Kein Zusammenhang mit Lernerfolg "Passives" Zuhören kann genauso effektiv sein 35

36 Aktives Tun: Beispielhafte Gegenevidenz II Experiment zu Effekten des Erklärens Stoff: Wahrscheinlickkeitsrechnung (Renkl, 1996)

37 Perspektive des aktiven Tuns: Fazit In bestimmten Fälle kann aktives Tun die Wissenskonstruktion fördern. In andere Fällen behindert aktives Tun die Wissenskonstruktion.

38 Perspektive des aktiven Verarbeitung Mentale Aktivitäten sind ausschlaggebend - Beispiele: Selektion Elaboration Organisation Wissensgenerierung Verständnisüberwachung

39 Aktive Verarbeitung: Exemplarische Gegenevidenz Viele Studien mit enttäuschenden Befunden zum entdeckenden Lernen (siehe Alfieri et al., 2011) Studie zum Erlernen einer Beweisheuristik nach Boero (Hilbert, Renkl, Kessler und Reiss, 2008)

40 Lösungsbeispiel: Parallelogramm

41 "Boero"-Prompts Welcher Beweisphase würdest zuordnen, was Nina and Florian gerade gemacht haben? O Formulierung einer Vermutung O Formulierung einer Behauptung O Exploration der Vermutung O Auswahl und Kombination von Argumenten in eine deduktive Kette Begründung:

42 Lücken Ergänzungsanforderung Die Punktspiegelung ist eine Drehung um Grad. Die Summe der Winkel in einem Viereck ist immer Grad.

43 Beweisen verstehen Nachtestwert Keine Lücken Lücken 0 Keine Boero-Prompts Boero-Prompts

44 Beweisen verstehen Nachtestwert Effekt der Boero-Prompts Keine Lücken Lücken 0 Keine Boero-Prompts Boero-Prompts

45 Beweisen verstehen Nachtestwert Negativer Effekt der Lücken Keine Lücken Lücken 0 Keine Boero-Prompts Boero-Prompts

46 Perspektive der aktiven Verarbeitung: Bewertung Je-mehr-desto-besser-Annahme zu undifferenziert Maßnahmen zur Förderung der aktiven mentalen Auseinandersetzung mit Lernstoff haben bisweilen negative Effekte. Relevanz der Aufmerksamkeitslenkung

47 Fokussierte Verarbeitung

48 Fokussierte Verarbeitung: Grundannahmen - Beim Lernen sind vielfach mehrere Aspekte zu beachten; bisweilen auch wegen multipler Lernziele. - Lernende können aber nur ausgewählte Aspekte tief verarbeiten (Beschränkungen des Arbeitsgedächtnisses und oft auch niedriges Vorwissen). - Instruktionsdesign beeinflusst stark die Aufmerksamkeitsverteilung.

49 Fokussierte Verarbeitung: Implikationen für den Unterricht - Verzichte auf Maßnahmen der "generellen Lernendenaktivierung" - Priorisiere Lernziele für eine jeweilige Unterrichtsphase. - Induziere fokussierte Aufmerksamkeit auf zentrale Konzepte und Prinzipien (primäre Lernziele) durch Instruktionsdesign.

50 Förderung fokussierter Verarbeitung: Zwei Beispiele aus Mathematik Lösungsbeispiele mit Selbsterklärungs-Prompts Prompts zur fokussierten Verarbeitung instruktionaler Erklärungen.

51 Lösungsbeispiel mit Selbsterklärungsprompts

52 Prompts zur fokussierten Verarbeitung instruktionaler Erklärungen

53 Lernaufgaben: Beispiele I Mathematik: Satz des Pythagoras Sich ein Lösungsbeispiel erklären

54 Lernaufgaben: Beispiele II Biologie: Mimikry / Mimese Erklärung finden lassen, warum ein bestimmtes Aussehen für ein Insekt von Vorteil sein kann

55 Lernaufgaben: Beispiele III Physik: Doppler-Effekt Messreihen zum Lichtspektrum von unterschiedlichen Himmelskörpern (an unterschiedlichen Stellen) interpretieren Chemie: Osmose Erklärung finden lassen für Platzen bzw. Schrumpfen einer Blutzelle in (Salz-) Wasser finden Deutsch: "Zweiseitigkeit" von Argumentationen Lesen diverser Texte und Position zur Wiederansiedlung von Luchs mit "zweiseitiger" Argumentation (schriftlich) untermauern Ethik / Religion: Deontologische Position vs. konsequentialistische Position Antworten auf ein ethisches Dilemma (Terroristen "vor der Tat" töten) analysieren

56 Fazit in Thesen 1 Unterschiedliche Lernaufgaben können zu vergleichbarem Wissenserwerb führen. 2 Die spezifische Gestaltung ist besonders wichtig. 3 Lernprozesse sind sehr störanfällig durch "gut-gemeinte, aber schlecht gemachte" aktivierende Elemente. 4 Lernaufgaben und begleitende Unterstützungsmaßnahmen(z.B. "Scaffolds", Leitfragen etc.): Fokus der Lernenden auf die zentralen Konzepte und Prinzipien.

57 Skeptisch? Möglicher "Pausenfüller" Überzeugen Sie meine Argumente? Spezifische Lernmethode spielt eine untergeordnete Rolle. Aktivierung der Lernenden im üblichen Sinne ist oftmals abträglich.