370 Bildung und Erziehung
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Visualisierungen finden in den unterschiedlichsten Lehr-Lernkontexten Anwendung, in der Annahme Lernfortschritte unterstützen zu können. Das vorliegende Forschungsprojekt widmete sich der empirischen Untersuchung der Kompetenzstruktur von Visualisierungskompetenz am Beispiel des Faches Mathematik. Es wurden außerdem dimensionsabhängige Kompetenzabstufungen entwickelt und anhand von IRT-Modellierungen untersucht.
Intelligentes Wissen ist vernetzt (z.B. Renkl, 2015). Analoges Enkodieren (Gentner et al., 2003) kann diese Vernetzung bereits in der Wissenserwerbsphase durch den fokussierten Vergleich (Mapping) zweier strukturgleicher Beispiele unterstützen (Alfieri et al., 2013).
Die Studie nimmt zweierlei Perspektiven in den Blick: Im Rahmen der Lernperspektive wird untersucht, wie der Vergleich zweier strukturgleicher Beispiele bei den Kindern Lernprozesse anregt, wie sich die Vergleichsprozesse der Kinder beschreiben und systematisieren lassen und ob die Kinder das inhaltliche Wissen von einem Beispiel auf andere Beispiele übertragen können. Im Rahmen der Lehrperspektive werden die gegebenen Unterstützimpulse während der Exploration (Ausprobieren und Gemeinsamkeiten der Beispiele entdecken) untersucht und systematisiert um die adaptiven Potenziale des Settings zu erfassen.
In der qualitativen Studie wurden 26 Kinder der zweiten Jahrgangsstufe durch offene und gezielte Impulse zum Vergleich von Hebeln (Wippe und Kleiderbügel) angeregt. Um den Wissenszuwachs zu erheben, wurden die kindlichen Konzepte vor und nach der Intervention (offene und gezielte Vergleichsimpulse zu den Beispielen, ausprobieren der Funktionalität) u.a. durch Bildstrukturkarten der Beispiele erfasst. Die Anwendbarkeit des erworbenen Wissens wurde mittels Transferbildkarten zum nahen bis mittleren Lerntransfer (Barnett & Ceci, 2002) überprüft. Ausgewertet wurden die erhobenen Daten mithilfe der inhaltlich-strukturierenden und der inhaltlich-typenbildenden Inhaltsanalyse (Kuckartz, 2016).
Die Ergebnisse zeigen, dass die Kinder Gemeinsamkeiten der Beispiele zunächst auf einer prozeduralen Ebene beschreiben können. Individuelle Lernprozesse der Kinder werden anhand von förderlichen und hinderlichen Faktoren beim Vergleichen beschrieben. Es zeigen sich sowohl kurzfristige Lernzuwächse als auch die Fähigkeit der Kinder, ihr Wissen zum Hebel auf andere Bereiche zu übertragen. Das Lernsetting bietet sich somit als adaptive (Scaffolding)Möglichkeit für (Sach)Unterricht an, da die Beispiele Verständnisschwierigkeiten sichtbar machen und damit gezieltere verbale Unterstützung seitens der Lehrkräfte ermöglichen können.
Lernen durch Zeichnen und Demonstrieren als Unterstützungsmöglichkeiten beim Lernen mit Animationen
(2019)
Animationen sind im heutigen Bildungsalltag allgegenwärtig. Mit ihrer häufigen Verwendung geht oftmals die implizite Erwartung einer lernförderlichen Wirkung einher. In der Praxis zeigen sich jedoch meist nur geringe Effekte, wenn die Lernwirksamkeit von Animationen mit derjenigen von statischen Bildern verglichen wird.
Die vorliegende Arbeit setzt am Unterstützungsbedarf Lernender bei der Verarbeitung von Animationen an und untersucht in einer Reihe empirischer Studien das Potenzial verschiedener lernstrategischer und gestalterischer Unterstützungsmaßnamen. Dabei erweisen sich die verschiedenen Ansätze als unterschiedlich effektiv. Dies wird zurückgeführt auf die unterschiedlich Passung der einzelnen Maßnahmen auf die allgemeinen Verarbeitungsanforderungen beim Lernen mit Animationen und die spezifischen Anforderungen der verwendeten Animation eines Viertaktmotors.