Claude Müller Werder Problem-based Learning erfolgreich gestalten. 1 Einführung in Problem-based Learning

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1 Quelle: Müller Werder, C. (2013). Problem-based Learning erfolgreich gestalten. In H. Bachmann (Hrsg.), Hochschullehre variantenreich gestalten. Ansätze, Methoden und Beispiele rund um Kompetenzorientierung (S ). Bern: Hep-Verlag. 50 Claude Müller Werder 1 Einführung in Problem-based Learning 1.1 Geschichte des Problem-based Learning Die Vorstellung, dass Lernen in konkreten Situationen stattfindet und sich auf das Vorwissen und die Erfahrungen der Studierenden stützen soll, hat in der Pädagogik eine lange Geschichte. Sie findet sich schon in der maieutisch-sokratischen Dialogführung im Menon-Dialog. Dieser problemorientierte Lernansatz wurde von verschiedenen Erziehungswissenschaftlern wie z. B. von Dewey, Bruner oder Wagenschein aufgenommen und weiterentwickelt. Problem-based Learning im engen Sinne hat seinen Ursprung an der McMaster- Universität in Hamilton, Kanada, im Jahre Der Bau eines neuen Spitals und einer medizinischen Hochschule ermöglichte Howard Barrows die Entwicklung und Implementation von problemorientiertem Lernen nicht nur als spezifische instruktionelle Methode, sondern als Philosophie für die Gestaltung eines ganzen Curriculums. Statt traditionelle Vorlesungen in einzelnen Fachbereichen zu besuchen, lernten die Studierenden anhand interdisziplinärer klinischer Fälle in Teams von acht Studierenden, wobei sie von einem Tutor, in der Regel einem ausgebildeten Mediziner, unterstützt wurden. Die Beschreibung der Medizinausbildung von Barrows & Tamblyn (1980) und erste Forschungsresultate bezüglich der Lerneffekte, die PBL-Absolventen eine höhere Motivation, bessere Problemlösungsfähigkeiten und Selbstlernkompetenzen bescheinigten (Barrows & Tamblyn, 1976), führten zu einem steigenden Interesse an diesem neuen Lernansatz und zur Einführung von PBL an verschiedenen medizinischen Fakultäten. Die Universitäten Maastricht in den Niederlanden (ab 1975) und Newcastle in Australien (ab 1978) gehörten zu den ersten, die das McMaster-Modell adaptierten und ihre eigenen PBL-Programme entwickelten. Diese Universitäten hatten in der Folge neben McMaster einen maßgeblichen Einfluss auf die Entwicklung und wissenschaftliche Evaluation von PBL-Studiengängen. An der Universität Maastricht wurde beispielsweise die Prozessstrategie des 7-Step (»Siebensprung») entwickelt (Schmidt 1983), die an vielen Hochschulen angewandt wird. Andere medizinische Fakultäten übernahmen nicht das traditionelle McMaster-Modell, sondern passten das Modell ihren spezifischen Verhältnis-

2 Einführung in Problem-based Learning sen an. Die Harvard Universität z. B. entwickelte 1985 einen hybriden Ansatz; Studierende besuchen neben PBL-Kursen eine gewisse Anzahl traditioneller Vorlesungen. Ausgehend von diesen Pionieruniversitäten hat sich PBL in den letzten zwanzig Jahren weltweit und in praktisch allen Wissensdomänen verbreitet. Die hohe Akzeptanz von Problem-based Learning zeigt sich auch darin, dass dieser Lernansatz von einer Reihe internationaler Organisationen empfohlen und gefördert wird. 1.2 Merkmale des problembasierten Lernens In traditionellen Unterrichtsformen dienen Probleme hauptsächlich zur Anwendung bereits vermittelten Wissens. Die Lernenden müssen bereits vor der Problembearbeitung über das zur Problemlösung notwendige Wissen und Können verfügen. Im Unterschied dazu erarbeiten die Lernenden bei problemorientierten Lernumgebungen Wissen und Können im Prozess der Problembearbeitung (generatives Problemlösen). Lerneinheiten beginnen beim problembasierten Lernen darum nicht, wie das in traditionellen Unterrichtsformen häufig geschieht, mit längeren Phasen der Wissensvermittlung, sondern mit der Konfrontation mit einer Problem- und Entscheidungssituation. Die Problemsituationen entsprechen konkreten Herausforderungen der (zukünftigen) Berufspraxis oder des privaten Alltags und werden möglichst authentisch gestaltet. Die Problemsituationen sind darum auch so wie es im Berufsalltag häufig der Fall ist komplex, d. h., sie enthalten für die Problemlösung nicht benötigte oder auch gegensätzliche Informationen. Lebensnahe Informationen (Video, Tondokumente, Internet etc.) erhöhen die Identifikation mit der Situation. Ziel des Einstiegs ist es, dass die Lernenden eine erste, wenn auch noch allgemeine Gesamtsicht einer Thematik gewinnen sowie für die nachfolgende Erarbeitung motiviert werden. Sie sollen das komplexe Problem selbstständig identifizieren, in Teilprobleme gliedern sowie das Wissen und Können bestimmen, das notwendig ist, um die Teilprobleme umfassend zu analysieren, zu verstehen und zu bearbeiten. Zudem müssen die für die Problemlösung notwendigen Schritte definiert werden. Die Lernenden müssen mithin Verantwortung für ihren Lernprozess übernehmen (selbstgesteuertes Lernen). Im Anschluss daran wird das konkrete Wissen erarbeitet und zusammengetragen, um die definierten Probleme und Fragen zu lösen bzw. zu beantworten. Für der Wissenserarbeitung und -anwendung werden Quellen (Lehrbuch, Lexika, Internet etc.) erschlossen und vielfältige Denkstrategien (Problemlösungs- und Entscheidungsstrategien, kritisches und vernetztes Denken) eingesetzt. Dabei werden die Prozesse des Denkens und Lernens immer wieder kritisch bewertet (Fremdevaluation und Selbstevaluation), überdacht und gegebenenfalls korrigiert. Problembasiertes Lernen trägt damit neben dem Erwerb von im Kontext der Problemsituationen stehenden fachlichen Kompetenzen auch zur Förderung von überfachlichen und metakognitiven Kompetenzen bei. Während der ganzen Phase der Wissenserarbeitung und Wissensanwendung ist es wichtig, immer wieder den Bezug zum Einstieg herzustellen, damit die Bedeutung und Funktion des «theoretischen» Wissens anhand der «praktischen» Problemsituation deutlich wird. Durch die Verankerung des erworbenen Wissens in einem bestimmten Anwendungsfeld verhindert problembasiertes Lernen das in der Unterrichtspraxis häufig beklagte Phänomen des trägen Wissens, also eines Wissen, das erworben wird, aber nicht angewendet werden kann. Im dritten Schritt wird das Wissen verallgemeinert, indem vielfältige Übungs- und Anwendungsaufgaben gelöst werden. Mit anderen Worten: Das erworbene Wissen wird in vielfältigen und variierten Problemsituationen flexibilisiert und somit transferfähig gemacht. Die Anwendungsorientierung wird vielfach allein mit der Bearbeitung einer Problemsituation in problembasierten Lernumgebungen noch nicht erreicht, sondern macht weitere Transferaufgaben notwendig. Zusätzlich muss das in problembasierten Lernumgebungen erworbene Wissen in den Bezugswissenschaften verortet werden, um das nötige Orientierungswissen zur Verfügung zu stellen. Dies kann beispielsweise in Überblick verschaffenden Vorlesungen oder Seminaren geschehen, welche das problembasierte Lernen sinnvoll ergänzen. Problembearbeitung Komplexe Problemsituation Problemanalyse Identifizieren von Wissensdefiziten Wissenserarbeitung Problemlösung Flexibilisierung und Verortung des Wissens Problembearbeitung Abbildung 1: Konzept von problem basierten Lern umgebungen

3 Einführung in Problem-based Learning In Abbildung 1 ist das Grundkonzept von problembasierten Lernumgebungen schematisch dargelegt. Unter dem Leitprinzip der Problemorientierung sind in den letzten Jahrzehnten verschiedene Methoden des Lernens und Lehrens entstanden, welche durch unterschiedliche Anteile der Lernsteuerung durch die Lernenden (Selbststeuerung) resp. die Lehrkraft (Fremdsteuerung) gekennzeichnet sind (siehe Reinmann & Mandl, 2006, S. 639): Beim Case-based Learning wird im Laufe des Lernprozesses mit Fällen gearbeitet. Es sind vier Formen zu unterscheiden: Bei den Lecture-based cases dienen Fallbeispiele als Anker oder Beispiele für nachfolgende Informationen. Bei Case-based lectures wird die Darbietung von Inhalten an einem Fall ausgerichtet. Bei der Case method werden exemplarische Fälle zusammen mit Problemen und ihren Lösungen präsentiert und diskutiert. Bei der Modified case-based method werden verschiedene Lösungsalternativen eines einzelnen Falles präsentiert und diskutiert. Beim Case-based Learning überwiegt der instruktionale Anteil im Vergleich zu den aktiv-konstruktiven Leistungen seitens der Lernenden. Beim Projectbased Learning wird ein einzelnes Problem vorgegeben, welches zumeist eine konstruktive, produzierende Lösung erfordert. Neben dem Erwerb des notwendigen Wissens steht dabei die kreative Lösung im Zentrum des Lernprozesses. Projektorientiertes Lernen bietet die größten Freiheitsgrade für die Lernenden und misst den Konstruktionsleistungen der Lernenden im Vergleich zu den Instruktionsangeboten des Lehrenden ein größeres Gewicht zu. Beim Problem-based Learning im engeren Sinne findet der Prozess der Problembearbeitung hauptsächlich in kleinen, tutoriell unterstützten Lerngruppen statt. Diese von Howard Barrows an der McMaster-Universität entwickelte Form des problembasierten Lernens versucht, eine Balance von Instruktion und Konstruktion herzustellen. 1.3 Lernzyklus des Problem-based Learning Problem-based Learning im engeren Sinne ist ein fokussiertes, experimentelles Lernen rund um die Erforschung, Erklärung und Lösung von bedeutsamen Problemstellungen. Die Studierenden arbeiten möglichst selbstgesteuert in kleinen, von Dozenten resp. Tutoren betreuten Gruppen. Neben dem namensgebenden Lernen mit Problemen sind demnach noch weitere Faktoren zentral, wie das Lernen in Kleingruppen, die Betreuung durch einen Tutor sowie das selbstgesteuerte Lernen (Barrows 1996, S. 5 6). Barrows (2005) meint denn auch, ein besserer Begriff als Problem-based Learning für seinen Lernansatz sei «student-centered, problem-based, inquiry-based, integrated, collaborative, reiterative learning». Der Lernzyklus des Problem-based Learning im engeren Sinne kann als iterativer Prozess beschrieben werden. Zu Beginn wird den Studierenden die Problemsituation präsentiert. Sie analysieren das Problem, indem sie die relevanten Fakten des Szenarios identifizieren. Haben sie das Problem erfasst, stellen sie Hypothesen bezüglich möglicher Lösungen auf. Ein wichtiger Aspekt dieses Schrittes ist die Identifizierung von Wissensdefiziten in Bezug auf das Problem. Bis zu diesem Schritt arbeiten die Studierenden in kleinen Gruppen, unterstützt von einem Tutor. Die Wissensdefizite bilden dann die Lernziele für die Selbststudien-Phase. Nach dem individuellen Aufarbeiten der Wissensdefizite wird das neu erworbene Wissen angewendet, und die Studierenden evaluieren ihre Hypothesen bezüglich dessen, was sie gelernt haben. Am Ende des Problemzyklus reflektieren die Studierenden über das erworbene allgemeine theoretische Wissen. Der oben aufgeführte Lernprozess bildet auch die Vorlage für den methodischen 7-Step (auch Seven Jump oder «Siebensprung» genannt). Der 7-Step ist eine generelle Prozessstrategie, welche die Studierenden bei der Problembearbeitung und Wissensgenerierung nutzen. Obwohl in vielen PBL-Anwendungen praktisch immer von sieben Schritten gesprochen wird, gibt es häufig Unterschiede bei ihrer Interpretation und operationalen Konkretisierung. Die am häufigsten in der Praxis eingesetzte Variante ist die an der Universität Maastricht entwickelte und verwendete Version (Schmidt 1983). In Abbildung 2 sind die einzelnen Schritte und ihre Ziele im Überblick dargestellt. Zu beachten ist, dass die Studierenden alle Schritte außer dem sechsten Schritt (Einzelstudium) in der von einem Tutor betreuten Kleingruppe bearbeiten.

4 Einführung in Problem-based Learning Schritt 7 Synthese: Überprüfung des neuen Wissens am Ausgangsproblem Schritt 6 Selbstständiges Studium: Bearbeitung der Lernziele im Eigenstudium (Literaturrecherche) Schritt 5 Lernzielformulierung: Formulierung von Lernzielen als Brücke zwischen Fragen und dem Wissen Schritt 4 Systematische Vertiefung: Definition von zu klärenden Fragestellungen Schritt 3 Problemanalyse/Brainstorming: Aktivierung des Vorwissens der Gruppenmitglieder Schritt 2 Problemdefinition: Eingrenzen des zu bearbeitenden Bereichs Schritt 1 Klärung unklarer Begriffe: Schaffung einer gemeinsamen Ausgangssituation für alle Gruppenmitglieder Abbildung 2: PBL-Prozessstrategie «Siebensprung» im Maastrichter Modell 1.4 Ziele von Problem-based Learning zu machen. Mit PBL sollen Studierende (Barrows & Kelson, 1995, vgl. auch Norman & Schmidt, 1992) umfassendes und flexibel anwendbares Wissen erwerben; sich effektive Problemlösekompetenzen aneignen; Kompetenzen im Bereich selbstgesteuertes, lebenslanges Lernen erlangen; effektive Zusammenarbeit erlernen und intrinsisch motiviert für das Lernen werden. Inwieweit Problem-based Learning diese Ansprüche erfüllt, ist offen, da die bisherigen Meta-Evaluationen und Reviews zu PBL ein uneinheitliches Bild zeigen (siehe Übersicht in Hattie, 2009; Müller, 2007). Die Charakteristiken von PBL prädestinieren diese Lernform aber insbesondere zur integrativen und ganzheitlichen Förderung der (beruflichen) Handlungskompetenz (Fachkompetenzen sowie Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenzen) mit Schwerpunkt auf sozialen (Teamfähigkeit) und kommunikativen Kompetenzen. Diese Stärken korrespondieren in hohem Maße mit den Anforderungen der heutigen Wissensgesellschaft, in welcher Sozial- und Selbstkompetenzen immer mehr Bedeutung zukommen (Gassmann, Perez-Freije & Enkel, 2006). PBL hat damit das Potenzial, als integratives Grundmodell für studentenzentriertes, vertieftes und ganzheitliches Lernen (explizite Förderung von Sachkompetenzen wie auch Sozial- und Selbstkompetenzen) zu dienen und dessen Implementation an Hochschulen wesentlich zu erleichtern und zu fördern. In diversen Erfahrungsberichten wird betont, dass die Entwicklung und Implementation von PBL-Lernumgebungen anspruchsvoll und aufwendig ist; PBL ist kein didaktischer Selbstläufer. In den nachfolgenden Kapiteln wird auf die Gestaltung der Problemsituation, das Lernen in Kleingruppen sowie das Assessment detaillierter eingegangen. Abschließend werden die zentralen Aspekte bei der Gestaltung von PBL-Lernumgebungen aus Sicht der Dozierenden behandelt und diese in Form einer Checkliste zusammengefasst. Ausgangspunkt für die Entwicklung von Problem-based Learning war die Erkenntnis, dass Studierende zwar über viel Wissen verfügen, dieses aber in Anwendungssituationen nicht nutzen können. PBL zielt darauf, dieser Kluft zwischen Wissen und Handeln entgegenzuwirken, also träges Wissen zu verhindern. Studierende sollen insbesondere besser in die Lage versetzt werden, Theoriewissen in praktischen Urteils- und Anwendungssituationen nutzbar

5 Die Problemsituation der Dreh- und Angelpunkt von PBL Die Problemsituation der Dreh- und Angelpunkt von PBL 2.1 Bedeutung der Problemsituation in PBL Die Problemsituation hat einen direkten Einfluss auf verschiedene Faktoren im PBL-Lernprozess und trägt darum eine zentralen Rolle: Probleme erzeugen eine Lücke zwischen dem Vorwissen und dem benötigten Wissen für die Lösung des Problems und steuern daher das Lernen. Zumbach (2003, S. 23) spricht in diesem Zusammenhang auch von einem Konflikt zwischen Ausgangszustand und gewünschtem Endzustand, welcher als Katalysator für den weiteren Wissenserwerbsprozess wirkt. Probleme erhöhen die Motivation für die Lernmaterie, insbesondere weil sie für das spätere Studium, den Beruf und das Leben relevant sind. Probleme beinhalten zentrale theoretische und praktische Aspekte der Ausbildung in einem bestimmten Gebiet. Oft gibt es mehrere Lösungen für das Problem. Diese ermöglichen, die Lerninhalte aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten. In der Praxis erweist sich die im Folgenden thematisierte Problemauswahl und -gestaltung als eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung von PBL-Modulen und -Lehrgängen. So meinen Oliver und Omari (1999, S. 9): «The problem selection proved to be perhaps the most challenging and most influential component of the learning activi ty.» 2.2 Arten von Problemsituationen Bezüglich der Arten von Problemsituationen muss zunächst geklärt werden, was ein Problem kennzeichnet und wodurch es sich z. B. von einer Aufgabe unterscheidet. Ein Problem hat drei grundlegende und charakteristische Aspekte: einen Anfangszustand, einen Zielzustand und das nicht unmittelbare Gelingen der Überführung des Anfangszustandes in den Endzustand. Dörner (1987, S. 10) spricht von einem Problem, wenn eine Person «sich in einem inneren oder äußeren Zustand befindet, den es aus irgendwelchen Gründen nicht für wünschenswert hält, aber im Moment nicht über die Mittel verfügt, um den unerwünschten Zustand in den wünschenswerten Zielzu- stand zu überführen». Im Gegensatz dazu definiert er Aufgaben als «geistige Anforderungen, für deren Bewältigung Methoden bekannt sind». Problem und Aufgabe unterscheiden sich also darin, ob jemand über Mittel und Verfahren verfügt, einen Ausgangszustand in einen gewünschten Zielzustand zu verändern. Dies ist je nach Erfahrung des Lernenden verschieden, und dementsprechend können Sachverhalte für eine Person ein Problem darstellen, die für andere lediglich eine Aufgabe sind. Problemsituationen können aufgrund verschiedener Kriterien differenziert werden: Nach der geförderten Wissenskategorie (Schmidt & Moust, 2000), auf Grundlage von Lernzielstufen (Euler & Hahn, 2004), nach der Strukturiertheit des Problems (Jonassen, 2000) oder nach dem Informations- und Sicherheitsgrad (Dörner, 1987). Diese Ansätze ermöglichen es Problemsituationen gemäß den theoretischen Modellen zu kategorisieren. Für die Entwicklung von Problemsituationen in der Praxis ist von Bedeutung, welchen Aufforderungscharakter die Problemsituation hat. In der untenstehenden Tabelle sind die diesbezüglichen Problemtypen aufgeführt. Tendenziell nimmt die Strukturiertheit und der Informations- und Sicherheitsgrad mit dem Problemtyp ab und bezüglich Lernzieltaxonomie werden höherwertige Lernziele angestrebt. Problemtyp Ausgangssituation Aufforderung 1 Erklärungsproblem Sachverhalte oder Phänomene müssen erklärt werden 2 Diagnose problem Eine Abweichung vom Soll-Zustand wird festgestellt und muss behoben werden 3 Entscheidungsproblem Eine Option ist aus Alternativen zu wählen (auch moralische Dilemmata) 4 Strategie problem Vage vorgegebene Ziele müssen von einem Ist-Zustand erreicht werden 5 Design problem Von offenem Ist-Zustand wird eine kreative Erzeugung verlangt Abbildung 3: Problemtypen für Problem-based Learning Erkläre Korrigiere Entscheide Steuere Entwerfe Ein Erklärungsproblem ist die Beschreibung eines Sachverhalts oder eines Phänomens, zu der eine Erklärung in Form eines zugrundeliegenden Prozesses, eines Mechanismus oder eines Prinzips erforderlich ist. Erklärungspro-

6 Die Problemsituation der Dreh- und Angelpunkt von PBL bleme aktivieren das Vorwissen der Lernenden, fördern das Aufstellen und Überprüfen von Hypothesen und die Elaboration am Sachverhalt (hypothetisch-deduktives Vorgehen). Beispiel (Ökonomie): Eine Unternehmung veröffentlicht ihren Jahresabschluss mit erheblichem Verlust und kündigt einen großen Stellenabbau an. Am gleichen Tag steigt der Aktienkurs um fünf Prozent. Bei Diagnoseproblemen geht es darum, Abweichungen vom Soll-Zustand, d. h. nicht funktionierende Teile eines Systems, wieder operational zu machen. Dieser Problemtyp wird häufig in der Medizin eingesetzt. Die Abweichungsdiagnose und die Entwicklung eines Lösungsansatzes, einer Behandlung in der Medizin, erfordern ein vertieftes Verständnis der Wirkungsweise des fehlerhaften Systems und zusätzlich strategisches Wissen für das Vorgehen bei der Fehlersuche und -behandlung. Diagnoseprobleme sind häufig schlecht strukturiert, weil Fehler und ihre wahrgenommenen Erscheinungsformen in rückgekoppelten technischen und biologischen Systemen unterschiedliche Ursachen haben können. Beispiel (Ökonomie): In einem frei zugänglichen und nutzbaren Gewässer ist der Fischbestand stark zurückgegangen (Allmendeproblem). Bei Entscheidungsproblemen muss eine Option aus einer Auswahl von konkurrierenden Alternativen gewählt werden. Die Entscheidung wird häufig durch Zielkonflikte erschwert. Während bei Diagnoseproblemen häufig ein rationaler Diagnose- und Lösungsprozess möglich ist, der zu einer allgemein anerkannten Lösung führt, liegen bei Entscheidungsproblemen häufig subjektive Zielvorstellungen und Werthaltungen vor, die keine richtige oder falsche Lösung zulassen, sondern je nach Kriteriengewichtung zu unterschiedlichen Lösungen führen. Beim Entscheidungsprozess kommt dementsprechend der Auswahl und Gewichtung der Entscheidungskriterien eine große Bedeutung zu. Entscheidungsprobleme fördern die Reflexion über Konsequenzen von Handlungen und Entscheidungen. Zu den Entscheidungsproblemen können auch moralische Dilemmata gezählt werden, bei denen subjektive Einschätzungen und persönliche Entscheidungen aufgrund von Werthaltungen eine maßgebliche Rolle spielen. Beispiel (Ökonomie): Die Firma X muss sich für einen von drei möglichen Standorten entscheiden. Beispiel (Ökonomie): Aufgrund eines Nachfrageeinbruchs müssen Sie einen Mitarbeiter entlassen. Es stehen zwei Personen zur Auswahl: Eine junge, alleinstehende, qualifizierte, produktive Mitarbeiterin und ein langjähriger Mitarbeiter, Familienvater von drei Kindern, mit nachlassender Leistungsfähigkeit. Wie entscheiden Sie sich? (Moralisches Dilemma) Bei Strategieproblemen müssen strategische Ziele in einem bestimmten Kontext mit verschiedenen Taktiken erreicht werden, häufig unter Zeitdruck und in einer sich verändernden Umgebung. Beispiele dafür sind das Fliegen von Kampfjets, Einsätze in der Notfallmedizin oder auch das Unterrichtsmanagement in einer schwierigen Klasse. Bei Trainingsmaßnahmen kommen häufig Simulationseinrichtungen zur Anwendung. Beispiel (Ökonomie): In der Rolle des Zentralbankers führen Sie die Geldpolitik Ihres Landes für die nächsten vier Jahre. Momentan befinden wir uns in einer Boomphase. Bei Designproblemen wird eine konstruktive Erzeugung bei häufig unklar abgegrenzten Rahmenbedingungen und vagen Zielen verlangt. Designprobleme sind typisch für die Ingenieurswissenschaften und stehen im mit PBL verwandten Project-based Learning im Vordergrund. Bei ihnen sind verschiedenste Lösungen mit unterschiedlichen Lösungswegen möglich. Dies heißt auch, dass die Beurteilung der Korrektheit der Lösung schwierig ist. Es gibt keine richtigen oder falschen Problemlösungen, mittels Bewertungskriterien kann jedoch die Qualität der erzeugten Produkte beurteilt werden. Beispiel (Ökonomie): Sie machen sich selbstständig im Bereich X. Die zur Finanzierung angefragten Banken fordern einen Business-Plan. Lernende mit wenig Erfahrung behandeln eher einzelne Problemtypen dieser Taxonomie und im fortgeschrittenen Studium dann komplexere Problemsituationen, welche Kombinationen der obenstehenden Problemtypen darstellen. Beim Problem-based Learning werden klassischerweise Diagnoseprobleme in Form einer schriftlichen Fallbeschreibung bearbeitet. Oftmals wird von Abweichungen vom Soll-Zustand ausgegangen, die behoben werden müssen. In einem PBL-Curriculum ist aus motivationspsychologischer Sicht eine Variation des Problemtyps jedoch sinnvoll. Insbesondere Entscheidungsprobleme haben sich in der Praxis als höchst motivations- und lernförderlich herausgestellt.

7 Die Problemsituation der Dreh- und Angelpunkt von PBL Gestaltung von Problemsituationen Obwohl sich die Problemsituation als zentraler Faktor des PBL-Lernprozesses erwiesen hat, gibt es wenige empirische Ergebnisse bezüglich des Zusammenhangs zwischen den Charakteristiken von Problemsituation und dem daraus resultierenden Lernerfolg. Aus theoretischer und praktischer Sicht können aber zentrale Aspekte bei der Gestaltung von effektiven Problemsituationen identifiziert werden: Authentizität aus Sicht der Lernenden: Authentizität meint, sich bei der Formulierung von Problemen auf die Sichtweise der Lernenden zu konzentrieren. Konkret bedeutet dies, dass eine lebensnahe Situation (aktuelle oder zukünftige Berufs- oder Alltagssituationen) außerhalb der schulischen Lernumgebung zur Formulierung eines Problems herangezogen werden soll: ein offenes Problem, eine Kontroverse oder eine Entscheidungssituation. Aus lernpsychologischer Sicht wird damit die für die Lerneffektivität wichtige Sinngebung und Verankerung in einer Anwendungssituation unterstützt. Für Dozierende ist dieser Schritt oft mit einem Paradigmenwechsel verbunden: ein Wechsel von der Umsetzung von vorgegebenen Lerninhalten (obwohl diese natürlich immer noch stattfindet) zu lebensnahen, persönlich relevanten Situationen mit hoher intrinsischer Lernmotivation. Formale Struktur der Problemformulierung: Die formale Struktur einer Problemformulierung sollte möglichst keinen Aufgabencharakter oder konkrete Arbeitsaufträge enthalten. Aufgaben wie auch Arbeitsaufträge beeinträchtigen die Grundidee des PBL, in welchem die Lernenden u. a. gefördert werden sollen, selbstständig Lernziele resp. -fragen zu entwickeln. Falls möglich, sollte das Problem als Geschichte außerhalb der üblichen Lehrer-Schüler-Beziehung konzipiert werden. Die Darbietung und der Erwerb von Wissen im Rahmen einer narrativen Struktur können das Verständnis von Problemen fördern, den Behaltenseffekt erhöhen sowie die Anwendung von Wissen und Können verbessern. Fachbegriffe als Bausteine von Wissensstrukturen: Fachbegriffe bilden die Bausteine für Wissensstrukturen und sollten deshalb in die Formulierung von Problemstellungen wenn möglich einbezogen werden. Aus didaktischer Perspektive lässt sich damit das Problem auch gut inhaltlich eingrenzen. Lernfelder statt Lerninhalte: Im Hinblick auf die oben genannten Aspekte Authentizität, lebensnahe und narrative Struktur sowie Wissensstrukturen ist die Ausrichtung auf Lernfelder entscheidend. Lebensnahe Situationen beziehen sich nur in seltenen Fällen auf ein Fachgebiet, weshalb die Lernfelder fächerübergreifend festgelegt werden sollten. Ist dies von den institutionellen Rahmenbedingungen her gesehen nicht möglich, sollten die Lernfelder zumindest inhaltsübergreifend definiert werden. Kontext der Problemstellung: Der Kontext der Problemstellung ist für das Eintauchen in eine lebensnahe Lernumgebung von großer Bedeutung. Einerseits wird damit das einheitliche Verständnis der Problemsituation in der Gruppe verbessert, andererseits hilft der Kontext den Lernenden, aus den hemmenden schulisch geprägten Lernsituationen auszubrechen. Innerhalb des Kontextes haben Lehrende die Möglichkeit, das Problem mithilfe von interessanten Zusatzbemerkungen attraktiv zu gestalten, was die Motivation der Lernenden entscheidend verbessern kann. Aus lernpsychologischer Sicht bietet der Kontext zudem nützliche Verankerungsmöglichkeiten für das neue Wissen. Angemessene Komplexität: Die Problemsituation soll für die Lernenden eine Herausforderung darstellen, d. h. komplex sein und so, dass die Lernenden für die Problemlösung kein bestehendes Modell oder bekannte Algorithmen einsetzen können. Die Komplexität eines Problems hängt von der Anzahl der Faktoren, Funktionen und Variablen, die in ihm eine Rolle spielen, der Art der funktionalen Beziehung zwischen diesen Charakteristiken und der Stabilität dieser Charakteristiken über die Zeit ab (Jonassen, 2000). Das Komplexitätsniveau kann von einfach bis komplex reichen. Bei komplexen Problemen müssen mehrere kognitive Handlungen und Schritte zur Lösung ausgeführt werden. Daher belasten komplexere Probleme das Arbeitsgedächtnis stärker; falls ein Problem zu viele Bestandteile enthält, kann es auch zu einer Überlastung des Arbeitsgedächtnisses führen und verunmöglichen, das Problem zu lösen (vgl. Sweller, 2009). Auf der anderen Seite stimuliert ein zu einfaches Problem den Lernprozess nicht, weil es die Lernenden nicht herausfordert. Die Passung zwischen dem Anforderungsgrad der Problemstellung und den studentischen Voraussetzungen (Vorwissen, kognitive Leistungsfähigkeit) ist daher sowohl aus kognitions- als auch motivationspsychologischer Sicht von zentraler Bedeutung. Das Problem sollte eine Brücke schlagen zwischen dem Vorwissen und den zu erarbeitenden relevanten Konzepten und Prinzipien des Wissensgebietes, d. h. in der Zone des

8 Lernen in Kleingruppen die Achillesferse von PBL proximalen Wissens (Vygotsky, 1978) liegen. Der Komplexitätsgrad einer Problemsituation hängt auch mit der Problemstrukturierung zusammen. Es ist bekannt, dass gut strukturierte Probleme effektiv sein können für die Demonstration von einfachen Regeln, Konzepten oder Prozeduren (Weiss, 2003). Werden jedoch höherwertige Lernziele wie das Lösen von beruflichen oder gesellschaftlichen Problemen angestrebt wie das mit PBL vielfach der Fall ist, sollten die Problemsituationen nicht zu stark strukturiert werden. In der untenstehenden Tabelle ist dargestellt, wie die Problemstrukturierung dem Expertise-Level der Lernenden angepasst werden kann. Da das Kompetenzniveau der Lernenden im Laufe der Zeit ansteigt, muss auch der Schwierigkeitsgrad der Problemsituationen dementsprechend angepasst werden. Hintergrundinformationen Informationen zur Situation Inhalt des Problems Anfänger Mittlere Fortgeschrittene Stammen aus einer Datenquelle Sind in allen Details verfügbar Ist klar fokussiert, enthält spezifische Details Stammen aus zwei oder mehr Datenquellen Sind weitgehend, aber ohne Details verfügbar Ist strukturiert, enthält relevante Details Stammen aus mehreren, aktuellen Datenquellen Sind teilweise verfügbar Ist wenig struktu riert, umfasst mehrere Beispiele Abbildung 4: Form von Problemsituationen in Abhängigkeit vom Expertise-Level der Lernenden 3 Lernen in Kleingruppen die Achillesferse von PBL 3.1 Bedeutung des Lernens in Kleingruppen in PBL Eine Charakteristik von PBL ist, dass ein bedeutender Teil des Lernprozesses in kleinen Lerngruppen betreut durch einen Tutor stattfindet. Dieser Form von kooperativem Lernen werden sowohl kognitive als auch sozial-affektive Vorteile zugeschrieben: Durch sachbezogene Diskussionen und Konflikte set- zen sich die Lernenden mit unterschiedlichen Sichtweisen auseinander, bilden neue Beziehungen zwischen Konzepten und überdenken und klären den eigenen Standpunkt. Sie werden sich auch ihrer Wissensdefizite bewusst und entwickeln elaboriertere Erklärungen für die Problemsituationen. Das Lernen in Kleingruppen soll dazu beitragen, dass die Lernenden zu einem tieferen Verständnis der zu bearbeitenden Themen gelangen. Auf der anderen Seite soll die Vielfalt der interpersonalen Beziehungen auch zu einer Erweiterung und Ausdifferenzierung der sozialen und kommunikativen Kompetenzen (prosoziales Verhalten, Teamfähigkeiten etc.) sowie der Persönlichkeitsentwicklung (positives Selbstkonzept, Fähigkeit zur Selbstregulierung) führen. Die Forschung zu kooperativem Lernen hat gezeigt, dass zahlreiche Bedingungen erfüllt sein müssen, damit kooperatives Lernen zu den gewünschten Resultaten führt. Insbesondere ungünstige gruppendynamische Prozesse (siehe auch Konrad & Traub, 2005; Salomon & Globerson, 1989) können die Lerneffektivität von Lerngruppen erheblich beeinträchtigen. Free-rider-Effekt (Trittbrettfahrereffekt): Gruppenmitglieder reduzieren den Arbeitseinsatz in der Annahme, dass die anderen (talentierteren oder motivierteren) Gruppenmitglieder die Arbeit erledigen werden. Dieser Effekt tritt insbesondere dann auf, wenn die Erfüllung oder Güte einer Aufgabe hauptsächlich von der Leistungsfähigkeit der kompetentesten Gruppenmitglieder abhängt (z. B. Erstellung des Abschlussberichtes eines Projektes). In solchen Situationen kommt es häufig vor, dass sich weniger kompetente Gruppenmitglieder zurückhalten oder auch von den anderen Gruppenmitgliedern ignoriert werden. Bei Aufgabenstellungen, deren optimale Erledigung vom Einsatz aller Gruppenmitglieder abhängt (z. B. Bergsteigen in Gruppen), tritt dieser Effekt weniger häufig auf. Zusätzlich wurde festgestellt, dass der Trittbrettfahrereffekt in größeren Gruppen häufiger vorkommt. Sucker-Effekt: Dieses auch als «Ja-bin-ich-denn-der-Depp»-Effekt namhaft gemachte Phänomen ist eine Reaktion auf den Trittbrettfahrereffekt. Falls z. B. bei einer Partnerarbeit das eifrige Teammitglied begreift, dass es einen großen Teil der Arbeit verrichtet, wird es sich bei der nächsten Arbeit weniger anstrengen, um nicht ausgenutzt zu werden. Dieser Effekt tritt unabhängig davon auf, ob der zunächst motivierte Partner davon ausgeht, dass der andere mehr leisten kann, aber nicht dazu bereit ist, oder ob der andere aufgrund mangelnder Fähigkeiten tatsächlich nicht fähig ist, mehr zu leisten. In beiden Fällen verlieren die Gruppenmitglieder die Motivation, und die Gruppe bleibt unter ihrem Leistungspotenzial.

9 Lernen in Kleingruppen die Achillesferse von PBL Ganging up on the task: Teammitglieder handeln bei einer Aufgabe, für welche sich nur ein Gruppenmitglied interessiert, den Arbeitseinsatz aus. Sie lösen ihren Konflikt, indem sie sich auf einen minimalen Arbeitseinsatz einigen. Das interessierte Gruppenmitglied kann entweder die Aufgaben der anderen auch noch übernehmen oder kooperieren und sich der geringen Arbeitsmoral der anderen anpassen. Matthäus-Effekt: Dabei sucht sich jedes Gruppenmitglied diejenigen Anteile an der Gruppenarbeit aus, die es am besten bewältigen kann. Dadurch spezialisieren sich die Studierenden noch mehr, und es entstehen Lerndefizite in einzelnen Bereichen. Gruppenarbeit-nein-danke-Phänomen: Dieser Effekt tritt häufig als Folgeerscheinung von Problemen beim kooperativen Lernen auf. Durch die Schwierigkeiten mit kooperativen Lernformen sinkt die Akzeptanz solcher Lernformen, und die Lernenden sind nicht mehr bereit, sich freiwillig auf diese einzulassen. Die genannten Effekte beziehen sich allgemein auf das Zusammenarbeiten in (Lern-)Gruppen. Auch im Rahmen von problemorientierten Lernumgebungen treten in der Praxis häufig Probleme beim kooperativen Lernen in Kleingruppen auf. Dysfunktionale Gruppen werden denn auch als Achillesferse von PBL bezeichnet. Da die Arbeit in tutoriellen Lerngruppen ein zentrales Element von PBL ist, haben Probleme bei der kooperativen Zusammenarbeit in Gruppen wesentlichen Einfluss auf die Produktivität und Effektivität dieser Lernumgebung. Bei der Gestaltung von PBL-Lernumgebungen muss darum den unten aufgeführten Bedingungen für die Gestaltung effektiver studentischer Zusammenarbeit besondere Beachtung geschenkt werden. 3.2 Gestaltung effektiver studentischer Zusammenarbeit Auf der Basis theoretischer Kooperationsmodelle (Slavin, 1995; Cohen, 1994) können günstige Bedingungen für kooperatives Lernen abgeleitet werden: Kooperative Lernziele: Die Lernziele sollten nur durch Zusammenarbeit in der Gruppe erreicht werden können. Dies trifft zu, wenn zur Bearbeitung der Aufgaben oder zur Lösung der Problemsituationen den Lernenden spezifische, nur ihnen zugängliche Ressourcen (z. B. Fertigkeiten, Unterlangen usw.) zur Verfügung stehen, die koordiniert werden müssen. Spielraum für Entscheidungen: Die Lernumgebung sollte Spielräume für selbstständige Entscheidungen zulassen. Gemeinsame Verantwortung für das Lernen in der Gruppe: Falls die Studierenden erkennen, dass sie ihre eigenen Lernziele am besten erreichen, wenn die anderen Gruppenmitglieder ebenfalls erfolgreich sind, stehen sie in einer Beziehung positiver Interdependenz, und sie sind motiviert, sich gegenseitig zu unterstützen. Individuelle Verantwortlichkeit: Um negative Effekte beim Lernen in Gruppen (wie z. B. «Trittbrettfahren») zu vermeiden, dürfen die Gruppenprodukte nur das Mittel zum Zweck sein, individuelles Lernen in Gang zu bringen. Was für die Belohnung der Gruppe zählen muss, sind die individuellen Lernerfolge bei der Arbeit am gemeinsamen Gruppenprodukt. Insbesondere der letzte Punkt scheint für eine effektive studentische Zusammenarbeit zentral zu sein. Häufig sind Ursachen von hemmenden Faktoren nämlich auf ein Assessment-System zurückzuführen, welches nicht mit dem Lernprozess in tutoriellen Gruppen kongruent ist (siehe auch Kapitel 4 in diesem Beitrag). Daneben können auch folgende Maßnahmen zu einer besseren Gruppenkohäsion führen: Kleine Lerngruppen bilden: In kleinen Lerngruppen (4 5 Lernende) sind seltener dysfunktionale Gruppenprozesse festzustellen. Längere Zusammenarbeit in den Lerngruppen: Es ist eine positive Wirkung auf die Gruppenkohäsion festzustellen, wenn die Gruppen über längere Zeit zusammenarbeiten. Die Studierenden fühlen sich unter diesen Bedingungen gegenseitig mehr verpflichtet, als wenn Gruppen alle paar Wochen wieder neu zusammengesetzt werden. Zusammenarbeit in der Gruppe thematisieren und regeln: Gruppenprozesse und nicht akzeptable Verhaltensweisen werden thematisiert, und die Lerngruppen verfassen Gruppenregeln zur Zusammenarbeit (siehe die Beispiele unten).

10 Assessment das Steuerungselement von PBL Beispiele von Zusammenarbeitsregeln Alle kommen pünktlich zu den Gruppensitzungen. Alle nicht für den gemeinsamen Lernprozess genutzten mobilen Geräte werden während der Gruppensitzung abgeschaltet. Alle beteiligen sich an der Diskussion zur Problemsituation. Wir hören ein ander zu. Wir respektieren einander und vermeiden persönliche Kommentare. Wir arbeiten zielgerichtet und vermeiden Nebendiskussionen. Wir geben und erhalten gegenseitig ein Feedback, das unterstützend und auf konstruktive Weise kritisch ist. Abbildung 5 Beispiele von Zusammenarbeitsregeln Die bei PBL auftretenden Probleme mit dysfunktionalen Gruppen können auch pragmatisch angegangen werden, z. B. indem vermehrt individuelle Lernphasen in den PBL-Lernprozess integriert oder die strukturierte, von einem Tutor geführte Kleingruppe nur im ersten Teil eines Studiums eingesetzt wird. Im fortgeschrittenen Studium sollten die Studierenden den Problemlösungsprozess verinnerlicht haben und diesen in flexibler Kooperation mit verschiedenen Lernpartnern und Experten selbstständig gestalten können. 4 Assessment das Steuerungselement von PBL 4.1 Bedeutung der Leistungsbewertung im PBL-Lernprozess Wie bereits erwähnt, hat das Beurteilungs- und Bewertungssystem eine große Bedeutung bei der Lernsteuerung der Studierenden. Überspitzt könnte man sagen (Norman, 1997, S. 265): «The curriculum tells you what the faculty are doing; the examination system tells you what the students are doing!». Diese allgemeine Erkenntnis zur Bedeutung des Assessment wurde in verschiedenen Implementationsprojekten konstruktivistischer Lernumgebungen bestätigt, d. h. Prüfungsstrukturen müssen auf diejenigen Kompetenzen einer Lernumgebung zielen, die auch tatsächlich gefördert werden. 4.2 Bedingungen und Methoden der Leistungsbewertung in Problem-based Learning Seit den 1990er-Jahren wurde die Beurteilung der Lernleistungen als kritischer Punkt in PBL identifiziert und in der Folge versucht, Grundsätze der Leistungsbeurteilung sowie entsprechende Beurteilungsmethoden zu entwickeln, welche den Zielen und instruktionalen Prinzipien von PBL entsprechen. Die Bedingungen für Aufgaben, die mit den Zielen und instruktionalen Prinzipien von PBL kongruent sind, können wie folgt zusammengefasst werden (Gijbels, van de Watering & Dochy, 2005): Die Problemlösefähigkeiten der Studierenden sollten in einer authentischen Beurteilungsumgebung geprüft werden, d. h., es werden authentische Beurteilungsaufgaben oder Probleme gestellt. Die authentischen Probleme sind den Studierenden unbekannt, was von ihnen verlangt, dass sie ihre erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten transferieren und zeigen, dass sie die kontextuellen Bedingungen für die Problemanalyse wie auch die Problemlösung verstanden haben. Die Testaufgaben verlangen nicht nur Kenntnisse einzelner Konzepte, sondern integratives Wissen, das die Integration von relevanten Ideen und Konzepten beinhaltet. Weil reale Probleme häufig multidimensional sind und als solche verschiedene Disziplinen innerhalb eines Studiengebietes berühren, fokussiert die Beurteilung auf Probleme mit integrativem Charakter. Im Zentrum der Beurteilung in PBL stehen damit authentische, interdisziplinäre Aufgaben, an denen der Lernende neben deklarativem auch prozedurales und konditionales Wissen anwenden muss. Diese Aufgaben können im Rahmen von verschiedenen Beurteilungsformen (siehe untenstehende Tabelle) gestellt werden. Beispielsweise können auch in Multiple-Choice-Aufgaben Fragen von höherem Komplexitätsniveau wie z. B. zur Hypothesenbildung, Treffen von Entscheidungen oder kritischem Denken integriert werden. In den sogenannten szenariobasierten Mutiple-Choice-Aufgaben werden zu einer komplexen, möglichst realen Problemsituation verschiedene Multiple- Choice-Fragen gestellt (Azer, 2003). Um die Kompetenzen der Lernenden möglichst umfassend und differenziert zu erfassen, können neben Lernprodukten auch Elemente des Lernprozesses beurteilt werden. Aus motivationspsychologischer Sicht ist es zudem sinnvoll, Individual- wie auch Gruppenleistungen im Assessment zu berücksichtigen. Damit werden Anreize geschaffen, sich gleichzeitig für die Gruppe zu engagieren als auch den individuellen Lernerfolg anzustreben.

11 Assessment das Steuerungselement von PBL Beuteilungsform Fallstudie Komplexe Aufgabe Klausur Lernbericht Lernproduktbewertung Mündliche Prüfung Portfolio Posterpräsentation Präsentationsbewertung Bemerkungen Die erworbenen Kenntnisse werden in einer Fallstudie mit einer komplexen Problemaufgabe angewendet. Bei einer komplexen Aufgabe müssen die Lernenden in einer begrenzten Zeit (z. B. 24 Stunden) ein zugewiesenes Fallbeispiel analysieren und theoriengeleitete Handlungsmaßnahmen entwickeln. Die schriftliche Prüfung sollte auf den aktiven, konstruktiven und selbstreflexiven Charakter von problemorientierten Lernumgebungen abgestimmt sein. Die Studierenden schreiben abschließend einen Bericht über das Erreichte. Bewertung von Projektberichten, Konzepten etc. In mündlichen Prüfungen kann auf die individuellen Lernprozesse und -kontrakte (unterschiedliche Inhalte, Prozessniveau) der Studierenden eingegangen werden. In Portfolios (besonders gestaltete Mappen) sammeln die Studierenden ausgewählte Arbeiten und legen sie zur Bewertung vor. Wenn Portfolios zur Leistungsbewertung dienen, wird vorgeschrieben, welche Einlagen (z. B. Lernreflexion, Fallbeschreibung, Problemanalyse, Literaturanalyse) enthalten sind. Die Studierenden gestalten ein Poster als Resultat ihres Lernprozesses und geben eine mündliche Erläuterung dazu. Bewertung eines Referates, einer (Gruppen-)Präsentation, eines Rollenspiels Speziell für PBL wurden die beiden folgenden Beurteilungsmethoden entwickelt: Beim Dreisprung (Triple Jump) handelt es sich um eine problemorientierte Assessmentmethode, welche häufig im medizinischen Bereich verwendet wird. In einem ersten Schritt wird den Studierenden ein konkretes Fallszenario oder Patientenproblem vorgelegt, das sie im Rahmen eines Gesprächs (20 30 Minuten) mit dem Tutoren in Form von lautem Nachdenken in verschiedenen Schritten analysieren; sie generieren Hypothesen und bestimmen Lernfragen und Ziele für die Selbststudienphase. Im zweiten Schritt bearbeiten die Studierenden im Rahmen einer Selbststudienphase (2 3 Stunden) die Lernfragen und -ziele. Die Synthese seiner Arbeit, d. h. eine fundierte Situationsanalyse sowie eventuelle Interventionen, präsentiert und diskutiert der Lernende im dritten Schritt meist mündlich (15 30 Minuten), seltener schriftlich. In die Leistungsbeurteilung gehen Problemanalyse wie auch Problemsynthese ein, d. h. nicht nur das Lernprodukt, sondern auch der Prozess bzw. die Fähigkeit der selbstständigen Problemlösung (siehe auch Mtshali & Middleton, 2010). Die Circuit-Prüfung (OSCE, Objective Structured Clinical Examination) ist eine Form der praktischen Prüfung, bei der an Stationen und in einer bestimmten Zeit Handlungskompetenzen geprüft werden (siehe auch Fesl, 2012). Das Ziel des Beurteilungssystems ist es, die Leistungen der Studierenden möglichst valide und reliabel, aber auch mit vertretbarem Zeitaufwand beurteilen und bewerten zu können. Zusätzlich sollen für die Studierenden im Sinne einer Lernsteuerung Anreize geschaffen werden, sich während der Lernaktivitäten zu engagieren und sich mit den Lerninhalten intensiv zu beschäftigen. Um diese Ziele zu erreichen, ist häufig ein Mix aus formativen und summativen wie auch individualorientierten und gruppenbezogenen Beurteilungsformen sinnvoll. Prozessbewertung Bewertung von beobachtetem Lernverhalten, Gruppenprozessen, Lerntagebüchern etc. Szenariobasierte In szenariobasierten Mutiple-Choice-Aufgaben werden zu Multiple-Choice-Tests einer komplexen, möglichst realen Problemsituation verschiedene Multiple-Choice-Fragen gestellt. Abbildung 6 Übersicht möglicher Beurteilungsformen in PBL 5 Gestaltung von Lernumgebungen mit PBL Bisherige Erfahrungen mit PBL zeigen, dass die lerneffektive didaktischmethodische Gestaltung einer PBL-Lernumgebung anspruchsvoll und aufwendig und mit unterschiedlichem Erfolg gekrönt ist Problem-based Learning ist kein didaktischer Selbstläufer. Die Konzeption von problem-

12 Gestaltung von Lernumgebungen mit PBL basierten Lernumgebungen muss darum sorgfältig geschehen, damit PBL sein Potenzial für studentenzentriertes, vertieftes und ganzheitliches Lernen effektiv entfalten kann. Als Erstes müssen die Lernfelder für PBL bestimmt werden. Diese werden sinnvollerweise anhand der Wirkungsbereiche (zukünftige Berufs- und Alltagssituationen etc.) strukturiert. Im Gegensatz zu herkömmlichem Unterricht werden die Inhalte in PBL häufig interdisziplinär und nicht systematisch in den Fachstrukturen erarbeitet. Dies erfordert eine genaue Abstimmung der Inhalte der PBL-Lernfelder, damit die Lernenden gut elaborierte Fachstrukturen aufbauen, die die Integration von neuem Wissen in das Vorwissen erleichtert. Fach 1 Fach 2 Inhalt 1.1 Inhalt 1.2 Inhalt 1.3 PBL-Lernfeld 1 PBL-Lernfeld 2 Abbildung 7: Bestimmung von PBL-Lernfeldern Inhalt 2.1 Inhalt 2.2 Inhalt 2.3 Ausgehend vom Vorwissen der Lernenden und den zu behandelnden Inhalten werden daraufhin die Leitideen für das PBL-Lernfeld entwickelt. Diese begründen die Inhaltsauswahl und dienen als Bezugsrahmen für die Entwicklung der Problemsituationen und die Bestimmung der Lernziele. Ausgangspunkt des Lernprozesses in PBL sind komplexe Problemsituationen. Aus der unterschiedlichen Wahrnehmung einer Problemsituation ergeben sich im Rahmen des PBL-Lernzyklus individuell verschiedenartige Problemerkennungen, und es werden individuell unterschiedliche Lernprozesse veranlasst. Es ist also durchaus möglich, dass aufgrund der subjektiven Problemerkennung nicht die vom Lehrenden intendierten Lernprozesse veranlasst werden und sich die Studierenden mit den zu lernenden Fachstrukturen nur beschränkt oder gar nicht beschäftigen. Zusätzlich kann der Lernprozess mit PBL beträchtliche Lernressourcen für organisatorische (Lernorganisation in Kleingruppen, Literaturrecherche etc.) Aktivitäten beanspruchen, welche nur beschränkt oder gar nicht mit den intendierten fachlichen Lernprozessen zusammenhängen. PBL unterliegt demnach aufgrund der Freiheiten bei der Auswahl der Lerninhalte und in der Gestaltung des Lernprozesses neben der Gefahr der kognitiven Überlastung (Kirschner, Sweller & Clark, 2006) auch einer erheblichen Gefahr der Untersteuerung des Lernprozesses: Es ist möglich, dass sich die Studierenden nicht oder nur beschränkt und nicht lange genug mit den zu erarbeitenden (fachlichen) Lerninhalten auseinandersetzen, sodass kognitive Prozesse zur Verarbeitung und Speicherung der Lerninhalte im Langzeitgedächtnis zu kurz kommen(mayer, 2004). Durch eine dem Expertisegrad der Studierenden und den Lernzielen angepasste organisationale und instruktionale Unterstützung kann eine Untersteuerung des Lernprozesses vermieden und die Lerneffizienz von PBL verbessert werden. Beispiele von organisationalen Maßnahmen sind die detaillierte Planung und Organisation des Lernprozesses (z. B. Vorbereitung der Kleingruppensitzungen), die Verwendung von Kooperations- und Kommunikationswerkzeugen (z. B. elektronische Lernplattformen) oder der vereinfachte Zugriff auf Lernmaterialien (z. B. zur Verfügung gestellte Reader oder Literaturliste). Insbesondere (adaptive) ICT-Systeme haben ein großes Potenzial, den Lernprozess effektiv zu unterstützen (siehe auch Müller, 2012). Als instruktionale Maßnahme kann auch das Scaffolding durch die Dozierenden bezeichnet werden, bei dem die Studierenden, ausgehend von der Problemstellung und dem vorhandenen Vorwissen, zu den Lernzielen geführt werden. Zusätzlich kann der flexible Einsatz von weiteren instruktionalen Methoden (Vorlesungen etc.) zur effizienten Informationsvermittlung im Verlaufe des problemorientierten Lernprozesses sinnvoll sein. Wie obenstehende Ausführungen zeigen, entspricht das selbstgesteuerte Lernen im Rahmen von PBL keinesfalls völlig selbstständigem, autonomem Lernen ohne Unterstützung der Dozierenden. Das heißt, die Dozierenden haben in PBL nicht nur die Aufgabe, eine anspruchsvolle und motivierende Lernumgebungen mit Problemsituation und organisatorischen und instruktionalen Unterstützungsangeboten zu schaffen, sondern auch den Lernprozess kontinuierlich zu unterstützen und zu begleiten. Diese Funktionen, wie z. B. die Begleitung von Gruppenprozessen als Coach, sind für Dozierende häufig neu und ungewohnt und ihre Schwierigkeiten werden erfahrungsgemäß oft unterschätzt (Reusser, 2005). Als wichtige Voraussetzung bei der lerneffektiven Gestaltung und Begleitung einer PBL-Lernumgebung hat sich die Fähigkeit der Dozierenden herausgestellt, die studentischen Lernpfade und -prozesse zu antizipieren und die didaktisch-methodischen Maßnahmen darauf abzustimmen: Die Lehrenden überlegen sich, welche Lernpfade die Studierenden aufgrund der den Lernprozess initiierenden und öffnenden Problemsituationen sowie eventuellen einschränkenden Rahmenbedingungen (wie Lernziele

13 Gestaltung von Lernumgebungen mit PBL oder erkenntnisleitende Fragestellungen) einschlagen, welche Verständnisschwierigkeiten auf den einzelnen Lernpfaden auftauchen und welche Lernressourcen und didaktischen Maßnahmen zu einem bestimmten Zeitpunkt erforderlich sind, um die Studierenden zu einem bestimmten Lösungsraum zu führen. Dieser Gestaltungsprozess, der den studentischen Lernprozess antizipiert, die didaktisch-methodische Gestaltung einer Lernumgebung entsprechend anpasst und im Sinne eines Drehbuchs minutiös plant, kann auch als Scripting bezeichnet werden (vgl. auch Reinmann, 2006). Problemsituation Ist die Problemsituation authentisch, d. h., besteht ein Bezug zu einer lebensnahen Situation (aktuelle oder zukünftige Berufs- oder Alltagssituation) der Studierenden? Ist die Problemsituation als Geschichte konzipiert (narrative Struktur) und wird diese mit authentischem Material präsentiert? Ja Nein Wird der Kontext der Problemsituation ausreichend beschrieben? Komplexe Problemsituation PBL-Lernpfad 1 PBL-Lernpfad 2 Instruktionale Unterstützung Instruktionale Unterstützung Instruktionale Unterstützung PBL-Lernpfad 3 Lösungsraum Ist die Problemsituation angemessen komplex, d. h., wurden die Voraussetzungen der Studierenden (Kompetenzniveau etc.) analysiert und der Schwierigkeitsgrad der Problemsituation darauf abgestimmt? Organisation Lernmodul und Lernmaterialien Ist die Lernorganisation (Termine, Räumlichkeiten, Gruppenzuteilung etc.) für die Studierenden klar? Werden den Studierenden der Problemsituation und ihrem Kompetenzniveau angepasste Lernressourcen zur Verfügung gestellt? Assessment Abbildung 8: Lernpfade und instruktionale Unterstützung in PBL Abschließend werden die zentralen Aspekte zur Gestaltung einer Lernumgebung mit PBL in Form einer Checkliste zusammengefasst. Strukturierung und Sequenzierung Curriculum/Lernmodul Sind (interdisziplinäre) Lernfelder aufgrund von lebensnahen Situationen (aktuelle oder zukünftige Berufs- oder Alltagssituation) bestimmt? Sind die zu erwerbenden Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenzen sinnvoll auf die einzelnen Lernfelder/Lernmodule verteilt? Ist der Erwerb der angestrebten Kompetenzen sinnvoll strukturiert und sequenziert, damit die Lernenden gut elaborierte (Fach-)Strukturen aufbauen können? Ja Nein Ist das summative Beurteilungssystem kongruent mit PBL, d. h., werden insbesondere komplexere Denkprozesse wie z. B. Problemlösefähigkeiten beurteilt und bewertet? Schafft das Beurteilungssystem für die Studierenden Anreize (z. B. durch die Beurteilung von Einzel- wie auch Gruppenleistungen) sich individuell wie auch als Gruppe intensiv mit den Lerninhalten zu beschäftigen? Bekommen die Studierenden nicht nur summativ, sondern auch formativ Rückmeldungen zum Lernprozess und ihren Lernleistungen? Werden auch nichtfachliche Kompetenzen (Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenzen) in der summativen oder formativen Leistungsbeurteilung berücksichtigt?